论文部分内容阅读
SINEs是一类广泛存在于高等真核生物中的非自主的反转录转座子,其在生物基因组的进化中扮演重要角色。如在人类基因组中约占13.6%。家蚕是一类重复序列含量较高的昆虫,大约占基因组的40%。然而,目前发现的SINEs转座子类型很少,只有BM1和BmSE两类。SINEs转座子鉴定方法的单一,是可能造成许多新的SINEs未被发现的原因之一。随着家蚕和越来越多物种的基因组数据及图谱的公布,使得从全基因组水平上对SINEs的鉴定提供了可能。本文的研究结果如下：1.家蚕和其它三种鳞翅目昆虫中SINEs转座子的鉴定我们开发出一套新的预测SINEs的软件对家蚕、烟草天蛾、帝王蝶和诗神袖蝶四种鳞翅目昆虫进行SINEs的全基因组鉴定。我们在家蚕中,除BM1和BmSE外,发现了4个新的SINEs家族(分别被命名为BmSINE1到BmSINE4),拷贝数几十到几百个不等。整个SINEs家族的序列片段长度大约占整个基因组的4.7%。烟草天蛾和诗神袖蝶中均发现3个SINEs家族,分别命名为MeSINE1到MeSINE3,和HmSINE1到HmSINE3,拷贝数从几十到几万不等。它们分别占基因组的2.5%和3.8%。帝王蝶的SINEs含量,无论是从数量还是种类都比前面三种昆虫少得多。帝王蝶中没有发现新的SINEs家族,只有一类已被报道过的的HaSE,有2892个拷贝,仅占基因组的0.3%。2.家蚕SINEs转座子在染色体和基因附近的分布为探究SINEs转座子在家蚕基因组中的插入偏好性,我们统计了BM1和BmSE分别在不同染色体,同一染色体内部的不同区域,以及基因附近的分布情况。在染色体上,BM1是随机均匀分布的；而BmSE却呈现了不同程度的区域偏好性。通过统计BmSE含量不同区域的GC含量和基因含量,我们发现了这种偏好性与GC含量无关而与基因密度成反比。同时我们还统计了在基因以及它两侧的区域SINEs转座子的插入拷贝数。两类SINEs转座子都在基因内部的拷贝数小于对照组,特别是外显子区域分别只有很少的拷贝(9个BM1和17个BmSE)。且在基因两侧的拷贝数随着距离基因的距离增加,而拷贝数增加。3.家蚕SINEs转座子的扩增时间和模式我们对家蚕SINEs转座子完整序列核苷酸距离进行计算,估计它们的扩增时间。结果表明,绝大多数SINEs都是在最近3个百万年内扩增。BM1的扩增时间比BmSE早：BmSE在最近2个百万年内大量扩增,而BM1的扩增时间在1百万年到3百万年内,且在最近一个百万年内开始不活跃。通过NJ tree,家蚕BM1和BmSE转座子都经历过一次爆发式扩增。综述所述,本文主要结果如下：(1)开发了一款新的鉴定SINE转座子的程序；(2)对家蚕,烟草天蛾,诗神袖蝶和帝王蝶的SINE转座子进行了全基因组的鉴定；(3)统计家蚕SINEs转座子分布情况,显示SINEs偏好插入非功能区域；(4)大部分SINEs在最近3个百万年内插入基因组,BM1和BmSE经历了一次爆发式扩增。