ДНК-транспозоны pogo в геномах медуз рода Aurelia

Улупова Ю.Н.

Федеральный исследовательский центр Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН

ORCID: 0000-0003-4787-4808

Пузаков М.В.

Федеральный исследовательский центр Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН

ORCID: 0000-0002-4706-2263

Пузакова Л.В.

Федеральный исследовательский центр Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН

ORCID: 0000-0001-6747-4313

ДНК-транспозоны pogo в геномах медуз рода Aurelia

Авторы:

Улупова Ю.Н., Пузаков М.В., Пузакова Л.В.

Подробнее об авторах

Журнал: Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2023;41(2): 21‑27

DOI: 10.17116/molgen20234102121

Загрузок: 0

Связаться с автором

Оглавление

Как цитировать:

Улупова Ю.Н., Пузаков М.В., Пузакова Л.В. ДНК-транспозоны pogo в геномах медуз рода Aurelia. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2023;41(2):21‑27.
Ulupova YN, Puzakov MV, Puzakova LV. DNA-transposons pogo in the genomes of jellyfish of the genus Aurelia. Molecular Genetics, Microbiology and Virology. 2023;41(2):21‑27. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/molgen20234102121

Доказательная гастроэнтерология: pro et contra

Актуальные вопросы педиатрической практики

Использование инфографики авторами научных работ

Закрыть метаданные

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Мобильные генетические элементы (МГЭ) — последовательности ДНК, способные к перемещениям внутри генома хозяина. В результате постоянно идущих мутационных процессов и слабого давления естественного отбора эволюционное разнообразие МГЭ постоянно возрастает. ДНК-транспозоны эукариот представляют собой очень многочисленную и разнообразную группу МГЭ. Данная работа направлена на изучение ДНК-транспозонов pogo в трех геномах медуз рода Aurelia: Aurelia aurita, Aurelia coerulea, Aurelia aurita complex sp.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В данной работе для поиска МГЭ группы pogo был использован метод локального выравнивания (BLASTn). Множественное выравнивание аминокислотных последовательностей было выполнено с помощью MAFFT.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Показано, что большинство pogo-элементов представлено элементами Fot/Fot-like семейства. В этой группе определено два новых подсемейства — auFLE1 и auFLE2. Также у медуз была выявлена группа Jelly, включающая два элемента. Среди обнаруженных элементов pogo не было найдено потенциально-функциональных ДНК-транспозонов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ выявленных pogo-элементов показал, что активные ДНК-транспозоны в изученных нами геномах медуз не сохранились: все элементы повреждены мутациями или имеют делеции и не представлены полноразмерными копиями. Это позволило предположить, что пик активности данных транспозонов был относительно давно.

Ключевые слова:

Aurelia aurita

Aurelia coerulea

Aurelia aurita complex sp

мобильные генетические элементы

pogo

ДНК-транспозоны

транспозаза

ITm-транспозоны

Авторы:

Улупова Ю.Н.

Федеральный исследовательский центр Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН

ORCID: 0000-0003-4787-4808

Пузаков М.В.

Федеральный исследовательский центр Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН

ORCID: 0000-0002-4706-2263

Пузакова Л.В.

Федеральный исследовательский центр Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН

ORCID: 0000-0001-6747-4313

Дата поступления:

16.09.2022

Дата принятия в печать:

15.12.2022

Список литературы:

de Koning AP, Gu W, Castoe TA, Batzer MA, Pollock DD. Repetitive elements may comprise over two-thirds of the human genome. PLoS Genet. 2011;7(12):e1002384. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1002384
Chow KC, Tung WL. Magnetic field exposure stimulates transposition through the induction of DnaK/J synthesis. Biochem Biophys Res Commun. 2000;270(3):745-748. https://doi.org/10.1006/bbrc.2000.2496
Del Re B, Garoia F, Mesirca P, Agostini C, Bersani F, Giorgi G. Extremely low frequency magnetic fields affect transposition activity in Escherichia coli. Radiat Environ Biophys. 2003;42(2):113-118. https://doi.org/10.1007/s00411-003-0192-9
Бубенщикова Е.В., Антоненко О.В., Васильева Л.В., Ратнер В.А. Индукция транспозиций МГЭ 412 раздельно тепловым и холодовым шоком в сперматогенезе у самцов дрозофилы. Генетика. 2002;38(1):46-55.
Piacentini L, Fanti L, Specchia V, Bozzetti MP, Berloco M, Palumbo G, Pimpinelli S. Transposons, environmental changes, and heritable induced phenotypic variability. Chromosoma. 2014;123(4):345-354. https://doi.org/10.1007/s00412-014-0464-y
Sinzelle L, Izsvák Z, Ivics Z. Molecular domestication of transposable elements: from detrimental parasites to useful host genes. Cell Mol Life Sci. 2009;66(6):1073-1093. https://doi.org/10.1007/s00018-009-8376-3
Alzohairy AM, Gyulai G, Jansen RK, Bahieldin A. Transposable elements domesticated and neofunctionalized by eukaryotic genomes. Plasmid. 2013;69(1):1-15. https://doi.org/10.1016/j.plasmid.2012.08.001
Bourque G, Burns KH, Gehring M, Gorbunova V, Seluanov A, Hammell M, Imbeault M, Izsvák Z, Levin HL, Macfarlan TS, Mager DL, Feschotte C. Ten things you should know about transposable elements. Genome Biol. 2018;19(1):199. https://doi.org/10.1186/s13059-018-1577-z
Pearce SR, Pich U, Harrison G, Flavell AJ, Heslop-Harrison JS, Schubert I, Kumar A. The Ty1-copia group retrotransposons of Allium cepa are distributed throughout the chromosomes but are enriched in the terminal heterochromatin. Chromosome Res. 1996;4(5):357-364. https://doi.org/10.1007/BF02257271
Kumar A, Bennetzen JL. Plant retrotransposons. Annu Rev Genet. 1999;33:479-532. https://doi.org/10.1146/annurev.genet.33.1.479
Gao B, Wang Y, Diaby M, Zong W, Shen D, Wang S, et al. Evolution of pogo, a separate superfamily of IS630-Tc1-mariner transposons, revealing recurrent domestication events in vertebrates. Mob DNA. 2020;11:25. https://doi.org/10.1186/s13100-020-00220-0
Tellier M, Bouuaert CC, Chalmers R. Mariner and the ITm Superfamily of Transposons. Microbiol Spectr. 2015;3(2):MDNA3-0033-2014. https://doi.org/10.1128/microbiolspec.MDNA3-0033-2014
Shi S, Puzakov M, Guan Z, Xiang K, Diaby M, Wang Y, et al. Prokaryotic and Eukaryotic Horizontal Transfer of Sailor (DD82E), a New Superfamily of IS630-Tc1-Mariner DNA Transposons. Biology (Basel). 2021;10(10):1005. https://doi.org/10.3390/biology10101005
Tudor M, Lobocka M, Goodell M, Pettitt J, O’Hare K. The pogo transposable element family of Drosophila melanogaster. Mol Gen Genet. 1992;232(1):126-134. https://doi.org/10.1007/BF00299145
Smit AF, Riggs AD. Tiggers and DNA transposon fossils in the human genome. Proc Natl Acad Sci USA. 1996;93(4):1443-1448. https://doi.org/10.1073/pnas.93.4.1443
Dufresne M, Lespinet O, Daboussi MJ, Hua-Van A. Genome-wide comparative analysis of pogo-like transposable elements in different Fusarium species. J Mol Evol. 2011;73(3-4):230-243. https://doi.org/10.1007/s00239-011-9472-1
Hey P, Robson G, Birch M, Bromley M. Characterisation of Aft1 a Fot1/Pogo type transposon of Aspergillus fumigatus. Fungal Genet Biol. 2008;45(2):117-126. https://doi.org/10.1016/j.fgb.2007.10.009
Nyyssönen E, Amutan M, Enfield L, Stubbs J, Dunn-Coleman NS. The transposable element Tan1 of Aspergillus niger var. awamori, a new member of the Fot1 family. Mol Gen Genet. 1996;253(1-2):50-56. https://doi.org/10.1007/s004380050295
Levis C, Fortini D, Brygoo Y. Flipper, a mobile Fot1-like transposable element in Botrytis cinerea. Mol Gen Genet. 1997;254(6):674-680. https://doi.org/10.1007/s004380050465
Kachroo P, Leong SA, Chattoo BB. Pot2, an inverted repeat transposon from the rice blast fungus Magnaporthe grisea. Mol Gen Genet. 1994;245(3):339-348. https://doi.org/10.1007/BF00290114
Daboussi MJ, Langin T, Brygoo Y. Fot1, a new family of fungal transposable elements. Mol Gen Genet. 1992;232(1):12-16. https://doi.org/10.1007/BF00299131
Feschotte C, Mouchès C. Evidence that a family of miniature inverted-repeat transposable elements (MITEs) from the Arabidopsis thaliana genome has arisen from a pogo-like DNA transposon. Mol Biol Evol. 2000;17(5):730-737. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a026351
Gao B, Chen W, Shen D, Wang S, Chen C, Zhang L, et al. Characterization of autonomous families of Tc1/mariner transposons in neoteleost genomes. Mar Genomics. 2017;34:67-77. https://doi.org/10.1016/j.margen.2017.05.003
Shao H, Tu Z. Expanding the diversity of the IS630-Tc1-mariner superfamily: discovery of a unique DD37E transposon and reclassification of the DD37D and DD39D transposons. Genetics. 2001;159(3):1103-1115. https://doi.org/10.1093/genetics/159.3.1103
Zhang Z, Schwartz S, Wagner L, Miller W. A greedy algorithm for aligning DNA sequences. J Comput Biol. 2000;7(1-2):203-214. https://doi.org/10.1089/10665270050081478
Puzakov MV, Puzakova LV, Cheresiz SV, Sang Y. The IS630/Tc1/mariner transposons in three ctenophore genomes. Mol Phylogenet Evol. 2021;163:107231. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2021.107231
Katoh K, Standley DM. MAFFT multiple sequence alignment software version 7: improvements in performance and usability. Mol Biol Evol. 2013;30(4):772-780. https://doi.org/10.1093/molbev/mst010
Nguyen LT, Schmidt HA, von Haeseler A, Minh BQ. IQ-TREE: a fast and effective stochastic algorithm for estimating maximum-likelihood phylogenies. Mol Biol Evol. 2015;32(1):268-274. https://doi.org/10.1093/molbev/msu300
Finn RD, Clements J, Arndt W, Miller BL, Wheeler TJ, Schreiber F, et al. HMMER web server: 2015 update. Nucleic Acids Res. 2015;43(W1):30-38. https://doi.org/10.1093/nar/gkv397
Daboussi MJ, Davière JM, Graziani S, Langin T. Evolution of the Fot1 transposons in the genus Fusarium: discontinuous distribution and epigenetic inactivation. Mol Biol Evol. 2002;19(4):510-520. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a004106

Закрыть метаданные