生育相关基因内含子携带塑造Y环结构的转座元件

root 提交于 周一, 07/13/2026 - 20:47
转座元件(TEs)是驱动基因组进化的强大因素,然而,它们如何在选择作用下持续存在并被整合进宿主调控网络,仍然知之甚少。在果蝇雄性生殖系中,TEs 在精母细胞阶段高度表达,这与 Y 染色体上巨型生育力基因的激活同时发生。这些基因包含富含重复 DNA 的兆碱基尺度内含子,其中有三个基因形成显著的核内结构,被称为 Y 环(Y-loops),从而为研究基因调控提供了一个独特体系。 在此,我们表明,多个在精母细胞中表达的 TEs 是从 Y 连锁生育力基因的内含子转录而来的。针对若干 TEs(包括 accord2、Juan 和 HMS Beagle)的 RNA 荧光原位杂交(FISH)显示出对应于 kl-2、kl-3 和 kl-5 的不同核区。对这些生育力基因位点进行遗传扰动,或破坏 RNA 加工因子,都会消除这些 TE 转录本,这表明这些 TE 序列嵌入在与 Y 染色体相关的新生转录本之中,而非作为独立转录单位被转录。 Y 环相关 TEs 的种类及其表达模式在亲缘关系密切的果蝇物种之间存在广泛差异,这与此前关于 Y 连锁位点快速进化的研究结果一致,并提示 TEs 可能促成这些巨型生育力基因的遗传多样化。我们提出,Y 连锁内含子内重复元件的持续更替提供了一种机制,使快速进化的重复 DNA 能够影响生殖系基因调控、雄性生育力以及物种形成。

inaba{at}uchc.edu

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转座元件(TE)是驱动基因组进化的强大力量,然而它们如何在选择作用下持续存在并被纳入宿主调控网络,仍然知之甚少。在果蝇雄性生殖系中,TE 在精母细胞阶段高水平表达,这与 Y 染色体上巨大生育基因的激活同时发生。这些基因含有富集重复 DNA 的兆碱基尺度内含子,其中有三个基因形成被称为 Y-loop 的显著核结构,为研究基因调控提供了一个独特体系。在此,我们表明,在精母细胞中表达的多个 TE 是从 Y 连锁生育基因的内含子中转录而来的。针对多个 TE(包括 accord2、Juan 和 HMS Beagle)的 RNA 荧光原位杂交(FISH)揭示了分别对应于 kl-2、kl-3 和 kl-5 的不同核区域。对这些生育基因位点进行遗传扰动,或破坏 RNA 加工因子,都会消除这些 TE 转录持有人为作者/资助方,其已授权 bioRxiv 永久展示该预印本。

本文根据 CC-BY 4.0 国际许可协议 公开提供。

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发布于 2026 年 7 月 12 日。

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生育基因内含子容纳塑造 Y-loop 结构的转座元件

E K Beard , Jeffrey P Gamer , Amelie Raz , Mayu Inaba

bioRxiv 2026.07.08.737335; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.08.737335

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生育基因内含子容纳塑造 Y-loop 结构的转座元件

E K Beard , Jeffrey P Gamer , Amelie Raz , Mayu Inaba

bioRxiv 2026.07.08.737335; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.08.737335


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.08.737335v1?rss=1

🏷️ 转座元件 Y染色体 生育力基因 内含子转录 果蝇 雄性生殖系