发现植物叶绿体基因组可全部转录

水体生态系统中的重要成分 藻类

中科院昆明植物所高立志团队通过对3种高等植物(水稻、玉米和拟南芥)及两种藻类(衣藻、灰藻)的叶绿体转录组数据进行分析,发现整个叶绿体基因组都能发生转录。相关成果日前发表于《科学报告》杂志。

水体生态系统中的重要成分 藻类
衣藻

结合其他学者对植物叶绿体基因组和蓝藻基因组的多重转录起始和低效终止的转录特点的研究,高立志团队提出了一种新的叶绿体基因组双向启动子多重转录模型,即植物叶绿体基因组几乎能在任意位置发生转录起始和终止,从而产生诸多长短不一的转录本,其中很多转录本包含不完整的编码框甚至假基因。

研究发现,这些转录本经内切酶和外切酶的作用,剪切掉不行使功能的序列,最终形成具有确切功能的转录本。总之,叶绿体基因组的这种转录起始位点和终止位点随机组合的转录模式,产生了若干相互重叠、长短各异的初始转录本,从而形成了研究所观察到的叶绿体基因组全转录现象。

研究人员用同样的方法对蓝藻基因组进行了分析。结果表明,蓝藻基因组也能全部转录。这说明光合真核生物叶绿体基因组全转录模式在植物进化的早期就已存在,并且可追溯到蓝细菌。

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