2021年10月12日,孙林副教授课题组在Genes(IF:4.096)杂志发表题为“Modulation of Global Gene Expression by Aneuploidy and CNV of Dosage Sensitive Regulatory Genes”的研究论文。2020级博士研究生张帅、2020级硕士研究生王瑞雪、和已毕业的硕士研究生黄程为共同第一作者,孙林副教授为通讯作者,抗性基因资源与分子发育北京市重点实验室为第一完成单位。
非整倍体变异由于部分基因组剂量的改变破坏了遗传平衡,通常比整倍体变异更为有害。为了研究非整倍体的基因表达调控,我们分析了常染色体和性染色体三体果蝇的转录组测序数据。结果显示,非整倍体果蝇变化的染色体(cis)上的基因表达存在剂量补偿现象,而基因组其余部分(trans)则产生了广泛的反式剂量效应。根据异常表达的基因的特征,发现基因组不平衡影响了细胞的生理代谢、增殖分化、蛋白质稳定性、Notch信号通路等,并最终影响了生物体的生长发育和生存。由于负责非整倍体的剂量影响的调节机制可以减少到单个基因的作用,这些基因大多是转录因子等大分子复合物成员,我们还筛选了一些可能的反式剂量效应调控基因,并通过公共数据库的数据验证了其中几个剂量敏感性转录因子的基因组功能。此外,我们还证明了反式作用因子Inr-a/pcf11的拷贝数改变能在全基因组范围产生类似于2L三体的反式剂量效应。这些研究都表明,基因组不平衡的机制可能与大分子复合物成员的化学计量关系变化影响了整体的功能有关。这些研究有助于加深对基因表达调控机制的理解。
本研究由国家自然科学基金面上项目(NO. 31871243和No. 32070566)资助。
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