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遺伝:オウシュウトウヒのゲノム塩基配列と針葉樹ゲノムの進化

Nature 497, 7451 doi: 10.1038/nature12211

針葉樹は、2億年以上にわたって森林を優占しており、生態学的にも経済学的にも極めて重要である。本論文では、オウシュウトウヒ(Picea abies)の20ギガ塩基のゲノムについて、概要配列アセンブリ結果を示す。これは裸子植物で初めて利用可能になったゲノム塩基配列である。存在の十分な裏付けがある遺伝子の数(28,354個)は、ゲノムサイズがトウヒの100分の1以下であるシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)と同程度であり、また、この裸子植物系統に全ゲノム重複が最近起こった証拠は認められない。その代わりに、この大きなゲノムサイズは、さまざまな長い末端反復配列型転移因子が、おそらく効率的に除去される機構がないために、ゆっくりと着実に蓄積してきた結果だと思われる。ヨーロッパアカマツ(Pinus sylvestris)、シベリアモミ(Abies sibirica)、セイヨウネズ(Juniperus communis)、ヨーロッパイチイ(Taxus baccata)およびグネモン(Gnetum gnemon)との配列比較解折から、転移因子の多様性が現存の針葉樹間で共有されていることが明らかになった。転移因子のサイレンシングに関係することがすでにわかっている24ヌクレオチドの低分子RNAの発現は、組織特異的であり、また、他の植物よりずっと少ない。さらに、長い(1万塩基対を超える)イントロン、遺伝子様断片、特徴が明らかでない長い非コードRNA、および短鎖RNAが多数見つかった。この研究によって、針葉樹の森林管理や育種のための新しいゲノミクス手法の道が開ける。

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