張大兵教授團(tuán)隊(duì)揭示植物新基因起源新機(jī)制
?????? 近日，國(guó)際知名植物學(xué)刊物Cell子刊《分子植物》(Molecular Plant)正式發(fā)表了上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院張大兵教授團(tuán)隊(duì)的最新研究成果Young Genes out of the Male: An Insight from Evolutionary Age Analysis of the Pollen Transcriptome 。該研究提出植物中新基因起源于雄性生殖細(xì)胞，為植物新基因誕生這一重要事件提供了新的理論和證據(jù)。
?????? 長(zhǎng)期以來(lái)人們認(rèn)為新基因主要是通過(guò)已有基因的隨機(jī)復(fù)制、變異而產(chǎn)生，隨著基因組分析技術(shù)的成熟，比較基因組學(xué)得到長(zhǎng)足發(fā)展，在基因組中發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的“孤兒基因”（只存在于特定物種或某個(gè)進(jìn)化分之中，而在其它物種或分支中找不到同源的基因）存在，新基因起源的問(wèn)題再次受到學(xué)者們的關(guān)注。
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?????? 由于大部分植物沒有性染色體，且植物中廣泛存在全基因組復(fù)制事件，因此植物中的新基因是如何起源的，一直是植物學(xué)家關(guān)注的問(wèn)題。張大兵教授團(tuán)隊(duì)利用轉(zhuǎn)錄組年齡分析方法，對(duì)植物轉(zhuǎn)錄組大數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘，發(fā)現(xiàn)植物雄性生殖細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組在進(jìn)化意義上比其它組織的轉(zhuǎn)錄組更為年輕，這反映出植物雄性配子體可能存在普遍轉(zhuǎn)錄狀態(tài)，這種狀態(tài)是促進(jìn)新基因出現(xiàn)的有利條件。
?????? 本研究揭示了高等動(dòng)物和被子植物可能存在的進(jìn)化模型：雄性器官產(chǎn)生的數(shù)量眾多的雄配子具有較高的遺傳變異水平，通過(guò)有性生殖過(guò)程中雄配子的競(jìng)爭(zhēng)來(lái)篩選提高適應(yīng)性的遺傳變異形狀（包括新基因），從而為提高物種環(huán)境適應(yīng)性及對(duì)病原體的防御力提供原動(dòng)力。該項(xiàng)研究將有助于解釋有性生殖的進(jìn)化意義。
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