Учёные обнаружили репозиционирование центромер в геноме сои

Исследователи из Китая, изучая эволюцию генома сои, сосредоточились на явлении репозиционирования центромер — формировании новых центромер в других участках хромосом без изменения самой последовательности ДНК. Этот процесс широко наблюдается у млекопитающих и считается ключевым для эволюции генома и видообразования.

Команда доктора Хань Фанпу из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук провела всесторонний пан-центромерный анализ, используя данные CENH3-ChIP-seq от 27 образцов сои. В выборку вошли три диких сои, девять местных сортов и 15 культивируемых. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Дополнив предыдущее открытие трёх центромерных сателлитов сои, учёные идентифицировали два новых сателлита, специфичных для хромосомы 1. Они выявили значительные перестройки в структуре центромер этой хромосомы у разных образцов, влияющие на локализацию белка CENH3.

Исследователи обнаружили высокую частоту репозиционирования центромер на 14 из 20 хромосом. Причём многие новые центромеры формировались вблизи нативных центромер.

Некоторые из возникающих центромер были общими для генетически отдалённых образцов, что указывает на независимость их появления от степени родства.

Для проверки гипотезы учёные скрестили два образца с несовпадающими центромерами. В S9-поколении значительная доля центромер изменила как размер, так и положение по сравнению с родительскими. Это подтвердило ключевую роль центромерных сателлитов в организации центромер: они служат предпочтительными сайтами для локализации центромеры, обеспечивая её стабильность.

Итог: это новаторское исследование раскрыло масштабное явление репозиционирования центромер в геноме сои и подчеркнуло значение центромерных сателлитов в контроле их позиции и выполнении критических функций. Результаты — значительный шаг в понимании эволюции генома сои с далеко идущими последствиями для генетики и биологии развития.