Секвенирование и эпигенетическое профилирование генов у растений являются важными задачами с различными приложениями, начиная от дизайна маркеров для селекции растений и заканчивая изучением регуляции экспрессии генов.
Это особенно интересно для растений с большим размером генома, для которых полногеномное секвенирование может быть трудоемким и дорогостоящим. Сотрудники ФГБНУ ВНИИСБ использовали Cas9-направленное нанопоровое секвенирование (nCATS) для секвенирования целевых генов для видов растений с большим размером генома. Сотрудники ФГБНУ ВНИИСБ применили nCATS для секвенирования полноразмерных генов глютенинов (Glu-1Ax, Glu-1Bx и Glu-1By) и их промоторов в гексаплоидной тритикале (X Triticosecale, AABBRR, размер генома 24 Гб).
Сотрудники ФГБНУ ВНИИСБ показали, что, хотя само по себе обогащение целевого гена было довольно высоким для трех генов глютенина (до 645 ×), глубина секвенирования, которая была достигнута из двух проточных ячеек MinION, была относительно низкой (5–17 ×). Однако, такой глубины секвенирования было достаточно для различных задач, включая обнаружение InDels и однонуклеотидных вариаций (SNP), гаплотипирования ридов и профилирование метилирования. Используя nCATS, сотрудники ФГБНУ ВНИИСБ обнаружили SNP и InDel у полноразмерных генов глютенинов, что дало полезную информацию для дизайна маркеров и расшифровки вариаций отдельных аллелей Glu-1By. Кроме того, сотрудники ФГБНУ ВНИИСБ продемонстрировали, что гены глютенина обладают уникальным эпигенетическим профилем метилирования (‘gene body" methylation) с гиперметилированной белок-кодирующей частью частью и гипометилированной областью промотора.
Полученная информация наводит на интересный вопрос о роли метилирования в регуляции экспрессии глютенинов. Наша работа раскрывает потенциал подхода nCATS для секвенирования целевых генов у растений с большим размером генома.
Подробнее: https://www.mdpi.com/2223-7747/11/1/5/htm
#наука #исследование #генетика #биология #ВНИИСБ #вниисб #MDPI