评估转座元件在真核生物系统树中微生物多细胞性演化中的潜在作用与贡献

多细胞性在真核生物生命之树上曾多次独立演化，其中也包括原生生物谱系。由于转座元件（TEs）对基因组结构和基因调控具有强烈影响，理解其对基因组结构的潜在作用及其与基因表达之间的关系，或可为多细胞性的演化提供洞见。 在本研究中，我们为兼性多细胞变形虫 Acrasis kona 构建了一个新的基因组组装，并对不同原生生物谱系中的 TE 组成、TE 多样性以及 TE 密度组织进行了比较分析。比较分析涵盖了真核生物树上多个类群中的单细胞和多细胞代表，包括异足纲（Heterolobosea）、丝足虫类（Filasterea）、Cristidiscoidea 和绿藻纲（Chlorophyceae），具体包括 Naegleria 属物种、Tetramitus jugosus、Capsaspora owczarzaki、Pigoraptor 属物种、Fonticula alba、Parvularia atlantis、Volvox carteri 和 Chlamydomonas reinhardtii。 为考察 TEs 与基因调控之间的关系，我们将来自 A. kona、Capsaspora owczarzaki 和 Volvox carteri 的转录组数据集，与差异表达基因的全基因组 TE 密度分析相结合。不同谱系之间的 TE 丰度和组成存在显著差异；与近缘单细胞类群相比，表现出更复杂发育过程或细胞组织的物种通常具有更高比例的 TE。上调、下调和非差异表达基因附近的 TE 密度组织模式在不同系统中也存在差异，从 A. kona 中显著的 TE 缺失，到 Capsaspora 和 Volvox 中较弱或细胞类型特异性的模式不等。 综上，这些发现表明，转座元件与不同原生生物谱系中的多细胞性存在关联，尽管它们所发挥的具体作用似乎是复杂的、谱系特异性的，且目前尚未被完全理解。

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🏷️ 转座元件 多细胞性演化 原生生物 比较基因组学 基因调控