2024-03-17两个豆科植物,普通菜豆,大豆中的可变剪接

2017_Identification and analysis of alternative splicing events in Phaseolus vulgaris and Glycine max

这篇文章的核心内容是关于在两种重要的豆科植物——普通菜豆(Phaseolus vulgaris)和大豆(Glycine max)中鉴定和分析选择性剪接(Alternative Splicing, AS)事件的研究。以下是文章的主要发现和结论:

1. **研究背景**:在真核生物中,选择性剪接是一种重要的基因表达调控机制,它允许单个基因通过产生多个mRNA转录本来增加蛋白质的多样性。

2. **研究方法**:研究者分析了157个普通菜豆和88个大豆的公开可用的RNA-seq库,以鉴定和表征这两种植物中的AS事件。

3. **AS事件的鉴定**:在普通菜豆中鉴定了85,570个AS事件,涉及72%的表达基因;在大豆中鉴定了134,316个AS事件,涉及70%的表达基因。这些事件被归类为七种AS事件类型,以内含子保留(Intron Retention, IR)最为丰富,其次是选择性接受体(Alternative Acceptor, AA)和选择性供体(Alternative Donor, AD),这三种类型大约占两种植物所有AS事件的75%。

4. **AS事件的保守性**:在两种植物的同源基因之间分析了AS事件的保守性,发现某些类型的AS事件在影响5'UTR区域时存在过表达现象。通过RT-PCR分析对8个选定基因的AS事件进行了实验验证。

5. **AS事件的生物学意义**:鉴定和分析AS事件是理解其生物学相关性的第一步。在这两种相关的豆科植物中,AS事件的高保守性可能指向了其在生物学上的重要意义,尤其是在超过1500万至2000万年的分化过程中。

6. **结论**:这项研究提供了关于豆科植物中AS事件的全面认识,并为进一步研究这些事件的生物学功能和调控机制提供了平台。

研究中提到了七种不同类型的选择性剪接(AS)事件,它们是:

1. **选择性接受体(Alternative Acceptor, AA)**:这种类型的AS事件涉及到mRNA的3'剪接位点的改变,导致不同的3'剪接位点被使用,从而产生不同的mRNA和蛋白质。

2. **选择性供体(Alternative Donor, AD)**:与AA相反,这种AS事件涉及到mRNA的5'剪接位点的改变,使用不同的5'剪接位点,可能导致蛋白质序列的N端变化。

3. **内含子保留(Intron Retention, IR)**:在这种AS事件中,一个或多个内含子没有被完全剪接掉,而是保留在成熟的mRNA中,这可能导致蛋白质序列中插入额外的氨基酸或者导致提前终止密码子的产生。

4. **外显子跳跃(Exon Skipping, ES)**:这种AS事件涉及到一个或多个外显子在剪接过程中被跳过,不包含在成熟的mRNA中,这可能导致蛋白质序列的缺失或者产生不同的蛋白质结构。

5. **选择性剪接位点(Alternative Splicing Sites, ASS)**:在这种事件中,既有供体位点也有接受体位点的改变,导致外显子的边界改变,可能产生多种不同的mRNA和蛋白质。

6. **新内含子(New Intron, NI)**:这种AS事件涉及到在已知的外显子中出现新的剪接位点,导致新的内含子的形成。

7. **保留外显子(Retained Exon, RE)**:在这种事件中,一个新的外显子取代了之前注释的内含子,成为成熟mRNA的一部分。

这些AS事件类型之间的区别主要在于它们影响mRNA剪接的方式和位置,以及它们对最终蛋白质序列的影响。每种类型的AS事件都可能导致蛋白质序列和功能的变化,从而增加蛋白质的多样性和复杂性。

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