Evolutionary shifts in gene expression decoupled from gene duplication across functionally distinct spider silk glands.
Evolutionary shifts in gene expression decoupled from gene duplication across functionally distinct spider silk glands.
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基因表达的进化变化与跨基因复制在功能不同的蜘蛛丝腺上解耦。
DOI：
10.1038/s41598-017-07388-1
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发表时间：
2017-08-21
影响因子：
4.6
通讯作者：
Ayoub NA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Clarke TH;Garb JE;Haney RA;Chaw RC;Hayashi CY;Ayoub NA
蛛丝合成是研究组织特异性基因表达的进化和基因复制在功能新奇中的作用的新兴模型，但其潜力尚未完全实现。因此，我们量化的转录本（mRNA）丰度在七个丝腺类型和三个非丝腺组织的三个蛛网编织蜘蛛物种。基于数千个同源转录本的表达水平和605个基因家族的系统发育重建的进化分析表明，物种之间的每个腺体类型的表达保守。尽管所有的丝腺的系列同源性，胶形成聚合体腺体的表达谱是发散的纤维形成腺体。同样令人惊讶的是，我们发现，丝腺类型之间的基因表达的变化不一定与基因重复相关联，即使丝特异性基因属于多个同源基因家族。我们的研究结果挑战了广泛接受的组织特化模型，并显着推进了复制基于丝的高性能生物材料的努力。
Spider silk synthesis is an emerging model for the evolution of tissue-specific gene expression and the role of gene duplication in functional novelty, but its potential has not been fully realized. Accordingly, we quantified transcript (mRNA) abundance in seven silk gland types and three non-silk gland tissues for three cobweb-weaving spider species. Evolutionary analyses based on expression levels of thousands of homologous transcripts and phylogenetic reconstruction of 605 gene families demonstrated conservation of expression for each gland type among species. Despite serial homology of all silk glands, the expression profiles of the glue-forming aggregate glands were divergent from fiber-forming glands. Also surprising was our finding that shifts in gene expression among silk gland types were not necessarily coupled with gene duplication, even though silk-specific genes belong to multi-paralog gene families. Our results challenge widely accepted models of tissue specialization and significantly advance efforts to replicate silk-based high-performance biomaterials.
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影响因子：
3.7
作者：
Blamires SJ;Wu CL;Tso IM
通讯作者：
Tso IM
影响因子：
56.9
作者：
Guerette, PA;Ginzinger, DG;Gosline, JM
通讯作者：
Gosline, JM
DOI：
10.1093/bioinformatics/btp348
发表时间：
2009-08-01
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Capella-Gutiérrez S;Silla-Martínez JM;Gabaldón T
通讯作者：
Gabaldón T
影响因子：
5.6
作者：
Hayashi, CY;Lewis, RV
通讯作者：
Lewis, RV
影响因子：
1
作者：
Benjamin, SP;Zschokke, S
通讯作者：
Zschokke, S