Idiosyncratic and dose-dependent epistasis drives variation in tomato fruit size.
Idiosyncratic and dose-dependent epistasis drives variation in tomato fruit size.
复制标题
DOI：
10.1126/science.adi5222
复制
发表时间：
2023-10-20
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Lippman ZB
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Aguirre L;Hendelman A;Hutton SF;McCandlish DM;Lippman ZB
传统上研究基因间的上位性是使用消除蛋白质活性的突变，但大多数自然遗传变异是在顺式调控DNA中，并定量影响基因表达和功能。在这里，我们使用植物干细胞回路中的天然和工程顺式调控等位基因来系统地评估控制番茄果实大小的上位关系。将一个启动子等位基因系列与另外两个基因座相结合，我们从46个基因型中收集了超过30,000个表型数据点，以量化等位基因强度如何转化上位性。我们揭示了饱和的剂量依赖关系，以及等位基因特异性的特异性相互作用，包括在驯化过程中驱动果实大小的等位基因之间的变化。我们的方法和发现揭示了上位性的一个未被充分探索的维度，其中基因调控网络中的顺式调控等位基因多样性引发了塑造表型的非线性、不可预测的相互作用。对顺式调控等位基因序列的上位性分析揭示了塑造性状变异的不可预测的非线性相互作用。
Epistasis between genes is traditionally studied using mutations that eliminate protein activity, but most natural genetic variation is in cis-regulatory DNA and influences gene expression and function quantitatively. Here, we use natural and engineered cis-regulatory alleles in a plant stem cell circuit to systematically evaluate epistatic relationships controlling tomato fruit size. Combining a promoter allelic series with two other loci, we collected over 30,000 phenotypic data points from 46 genotypes to quantify how allele strength transforms epistasis. We revealed a saturating dose-dependent relationship, but also allele-specific idiosyncratic interactions, including between alleles driving a step change in fruit size during domestication. Our approach and findings expose an underexplored dimension of epistasis, where cis-regulatory allelic diversity within gene regulatory networks elicits non-linear, unpredictable interactions that shape phenotypes. Epistasis analysis across a cis-regulatory allelic series reveals unpredictable, non-linear interactions that shape trait variation.
登录
查看更多内容
影响因子：
64.5
作者：
Long, Hannah K.;Prescott, Sara L.;Wysocka, Joanna
通讯作者：
Wysocka, Joanna
DOI：
10.1016/j.xgen.2023.100260
发表时间：
2023-04-12
期刊：
CELL GENOMICS
影响因子：
--
作者：
Ang, Roy Moh Lik;Chen, Shi-An A.;Fraser, Hunter B.
通讯作者：
Fraser, Hunter B.
影响因子：
4
作者：
Bosch-Guiteras, Nuria;van Leeuwen, Jolanda
通讯作者：
van Leeuwen, Jolanda
DOI：
10.1073/pnas.2204206119
发表时间：
2022-09-13
影响因子：
11.1
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
18
作者：
Kwon, Choon-Tak;Tang, Lingli;Lippman, Zachary B.
通讯作者：
Lippman, Zachary B.