Выявлены состав и структура внехромосомных кольцевых ДНК Arabidopsis thaliana
В рамках выполнения проекта РНФ №22-74-10055 (Руководитель проекта - Киров И.В., заведующий лабораторией маркерной и геномной селекции растений ФГБНУ ВНИИСБ) опубликованы результаты исследования о составе и структуре внехромосомных кольцевых ДНК Arabidopsis thaliana, изученных с помощью нанопорового секвенирования.
Внехромосомные кольцевые ДНК (вкДНК) были обнаружены у целого ряда организмов, включая человека, животных и растения. У растений вкДНК имеют различное геномное происхождение, но большинство вкДНК образуются как побочный продукт в процессе жизненного цикла мобильных элементов. Поэтому наличие вкДНК часто используется как маркер мобильной активности транспозонов, и, особенно, LTR ретротранспозонов. Структура отдельных молекул вкДНК и их динамика в ответ на стресс плохо изучены. В этом исследовании мы показали, что нанопоровое секвенирование вкДНК является удобным инструментом для детекции и структурного анализа молекул вкДНК. Мы провели нанопоровое секвенирование молекул вкДНК, выделенных из растений арабидопсиса, находящихся под эпигенетическим стрессом в комбинации с различными видами других стрессов (тепло, абсцизовая кислота и флагеллин). Мы показали, что количество и структура вкДНК резко различаются между отдельными мобильными элементами в различных вариантах стресса. Эпигенетический стресс сам по себе не вызывал активацию вкДНК, тогда как его сочетание с тепловым стрессом запускало генерацию полноразмерных и различных укороченных вкДНК мобильного элемента ONSEN. Мы показали, что соотношение между полноразмерными и укороченными вкДНК зависит от мобильного элемента и эпигенетических факторов. Наша работа прокладывает путь к дальнейшему выяснению структурных особенностей вкДНК и их связей с различными биологическими процессами, такими как транскрипция вкДНК и вкДНК опосредованный сайленсинг транспозонов. Успешное применение нами нанопорового секвенирования для идентификации вкДНК у модельного растения позволит в дальнейшем использовать этот подход для изучения вкДНК сельскохозяйственных растений.
Подробнее: https://www.mdpi.com/2223-7747/12/11/2178
#ВНИИСБ #биология #ДНК #DNA #биологиярастений #вниисб #MDPI #исследование