新研究揭示了植物的復雜遺傳和代謝特征

在植物基因組中已經發現了許多生物合成基因簇(BGC)的例子，但是對于這些重要的基因組織例子的形成知之甚少。

之所以對它們感興趣，是因為近年來在植物中報道的許多BGC都編碼具有農業重要性的化合物-賦予抗病性和耐旱性。

研究這種基因組架構對于我們了解基因組組織與復雜適應性狀進化之間的關系至關重要。

奧斯本小組的John Innes中心研究人員利用擬南芥及其親屬的序列數據的最新進展，為植物BGC的發生，性質和進化提供了線索。

集中于木糖醇BCG的大規模分析確定了非隨機基因組織的新遺傳驅動因素。它強調了染色體倒置的重要性，因為染色體倒置是一種分子機制，可以將更遠的基因改組為簇，從而實現簇的緊縮。

盡管已經廣泛研究了染色體倒置在動物進化中的作用，但在植物中出現這些大規模突變的例子卻很少。

這是第一個證據表明染色體倒置可能導致簇壓縮。該研究表明，通過抑制基因重組，染色體倒置可以使成簇的co-adapted基因絕緣以防止擴散。

約翰·英內斯中心的第一作者劉振華博士解釋說：“我們的研究令人興奮，因為我們發現了遺傳驅動因素，尤其是染色體倒置，它們可能在植物BGC的維持和多樣化中起著重要作用。我們的發現不僅提供了如何植物BGC的進化，也促進了復雜植物基因組中BGC的預測和鑒定。”

接下來，奧斯本小組的研究人員將把分析擴展到其他類型的植物BGC，以研究形成植物BGC的進化動力學，模式和作用力。

《自然通訊》上發表了“植物中范式生物合成基因簇的形成和多樣化”的研究。