果蝇转座元件和piRNA之间的基因组冲突及对杂交不育的影响

批准号:
91431101
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
120.0 万元
负责人:
陆剑
依托单位:
学科分类:
C0402.动物系统与分类
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
罗诗琦、罗俊杰、蒋莹、王奕蓉、李美琴
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中文摘要
物种形成的关键步骤是产生生殖隔离,而杂交不亲和是实现生殖隔离的一种重要形式。转座元件和piRNA之间的军备竞争是基因组冲突的一种重要方式,也是产生杂交不亲和的一种重要方式。本研究在微进化水平上研究转座元件和piRNA相互作用的一些基本生物学问题:1)宿主如何产生piRNA抑制转座元件的入侵?2)适应性进化是否驱动转座元件和piRNA共进化? 3)转座元件和piRNA的相互作用导致的杂交不亲和在自然界中是否具有普遍性?4)杂交不亲和能否导致物种形成?这是本课题所要研究的问题。通过对来自五大洲的黑腹果蝇品系全基因组序列分析,我们将结合piRNA深度测序和群体遗传学理论对上述问题进行探讨。在群体基因组学和高通量测序分析的基础上,我们将进行大规模的果蝇杂交和实验来验证理论预测。本研究旨在从转座元件和piRNA相互作用这个角度在微观进化水平上探究杂交不育的原因和规律,有助于深入理解物种形成新规律。
英文摘要
Reproductive isolation is a key component of speciation. Hybrid incompatibility is an important mechanism that leads to reproductive isolation. The arms-race between transposable elements (TEs) and piRNAs is a basic format of genomic conflict, which usually causes hybrid incompatibility. We aim to study the fundamental biological questions that are related to the interplays between TEs and piRNAs at the micro-evolutionary level. The questions we are addressing include: 1) how do the host develops piRNAs to defend TE invasion? 2 Will adaptive evolution drive co-evolution between TEs and piRNA at intra- and inter-species level? 3) How common is the hybrid dysgenesis caused by the interaction between TEs and piRNA? 4) Will hybrid incompatibility leads to new species formation? By integrating extensive population genomic analysis and piRNA deep sequencing, we will address the aforementioned questions in this study. To verify the predictions derived from the results of population genomics and piRNA sequencing, we will carry out large scale crossing of fly strains that differ in the composition of TEs and piRNAs. We aim to reveal the general rules for hybrid incompatibility caused by the interaction of TEs and piRNAs at micro-evolutionary level. Our results will improve our understanding on the mechanisms of reproductive isolation and speciation.
物种形成的关键步骤是产生生殖隔离,而杂交不亲和是实现生殖隔离的一种重要形式。转座元件和piRNA之间的军备竞争是基因组冲突的一种重要方式,也是产生杂交不亲和的一种重要方式。本研究在微进化水平上研究转座元件和piRNA相互作用的一些基本生物学问题:1)宿主如何产生piRNA抑制转座元件的入侵?2)适应性进化是否驱动转座元件和piRNA共进化? 3)转座元件和piRNA的相互作用导致的杂交不亲和在自然界中是否具有普遍性?4)杂交不亲和能否导致物种形成?这是本课题所要研究的问题。通过对来自五大洲的黑腹果蝇品系全基因组序列分析,我们已经结合piRNA深度测序和群体遗传学理论对上述问题进行探讨。本研究旨在从转座元件和piRNA相互作用这个角度在微观进化水平上探究杂交不育的原因和规律,有助于深入理解物种形成新规律。此外,我们还对其他类型的非编码小RNA的进化和修饰模式以及作用机制进行了探讨,为本研究提供了参考。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
microRNAs in the Same Clusters Evolve to Coordinately Regulate Functionally Related Genes
同一簇中的 microRNA 进化以协调调节功能相关基因
DOI:10.1093/molbev/msw089
发表时间:2016-09-01
期刊:MOLECULAR BIOLOGY AND EVOLUTION
影响因子:10.7
作者:Wang, Yirong;Luo, Junjie;Lu, Jian
通讯作者:Lu, Jian
Adaptation of A-to-I RNA editing in Drosophila.
A-I 编辑在果蝇中的适应
DOI:10.1371/journal.pgen.1006648
发表时间:2017-03
期刊:PLoS genetics
影响因子:4.5
作者:Duan Y;Dou S;Luo S;Zhang H;Lu J
通讯作者:Lu J
Linkage of A-to-I RNA Editing in Metazoans and the Impact on Genome Evolution.
后生动物中 A 到 I RNA 编辑的联系及其对基因组进化的影响
DOI:10.1093/molbev/msx274
发表时间:2018-01-01
期刊:Molecular biology and evolution
影响因子:10.7
作者:Duan Y;Dou S;Zhang H;Wu C;Wu M;Lu J
通讯作者:Lu J
Silencing of Transposable Elements by piRNAs in Drosophila: An Evolutionary Perspective.
果蝇中 piRNA 沉默转座元件:进化视角
DOI:10.1016/j.gpb.2017.01.006
发表时间:2017-06
期刊:Genomics, proteomics & bioinformatics
影响因子:--
作者:Luo S;Lu J
通讯作者:Lu J
猴痘病毒的比较基因组学与适应性演化解析
- 批准号:82241080
- 项目类别:专项项目
- 资助金额:65.00万元
- 批准年份:2022
- 负责人:陆剑
- 依托单位:
果蝇A-to-I编辑的进化和功能研究
- 批准号:--
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:200万元
- 批准年份:2020
- 负责人:陆剑
- 依托单位:
果蝇对环境适应的遗传机制与进化模式
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2020
- 负责人:陆剑
- 依托单位:
果蝇腺嘌呤到次黄嘌呤RNA编辑的适应性进化和功能研究
- 批准号:31771411
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:61.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:陆剑
- 依托单位:
哺乳动物中miRNA抑制作用的分子机制及调控网络的演化规律
- 批准号:31571333
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:陆剑
- 依托单位:
国内基金
海外基金
