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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
大多數從基因組角度描述演化適應特徵的實驗室演化研究都集中在可以透過一種或幾種突變改變的遺傳簡單特徵。這些性狀很重要，但與受許多基因影響的複雜多基因性狀相比，它們很少。我們對複雜性狀、基因組和基因表現在演化適應過程中發生的變化知之甚少。耐鹽脅迫就是這樣一個特性。它對於進化研究特別有吸引力，因為對鹽脅迫的生理反應在分子和轉錄組層面上得到了很好的表徵。這提供了一個獨特的機會來比較鹽脅迫的演化適應和生理適應。釀酒酵母是研究鹽脅迫耐受性的良好模型系統，因為它包含幾個高度保守的介導鹽脅迫反應的途徑。我們在連續鹽 (NaCl) 脅迫下進化了三個酵母複製品系 300 代。所有這三個品系在高鹽條件下的生長速度都比它們的祖先更快。在這些品系中，我們透過微陣列分析研究了基因表現變化，並透過下一代群體定序研究了遺傳變化。我們發現了兩種主要的基因表現變化，基礎表現變化（82 個基因）和調節變化（62 個基因）。改變其表現的基因涉及幾個眾所周知的生理壓力反應基因，包括CTT1、MSN4和HLR1。下一代定序顯示，MOT2 基因中只有一個高頻單核苷酸變化，當引入祖先菌株時，該變化會導致適應性增加。每個細胞 DNA 含量的分析顯示，所有三個品系的倍性均增加。我們的觀察結果表明，酵母對鹽脅迫的進化適應與基因組大小的增加和多個基因的適度表達變化有關。