家蚕微孢子虫活性非自主MITE元件的转座子起源及DNA甲基化转座调节作用研究

转座子是导致家蚕微孢子虫基因组膨胀的主要因素之一，但关于其进化历程，转座活性以及潜在调控机制还一无所知。本项目以研究家蚕微孢子虫MITEs转座子为入手点进行了以上问题的相关研究。我们开展了柞蚕微孢子虫的全基因组测序，在此基础上完成家蚕微孢子虫和柞蚕微孢子虫全基因组中MITEs家族的全面鉴定，分别获得了89和16个家族，它们分属于Stowaway-like、Tourist-like、hAT-like、Merlin-like、Mutator-like等超家族中，并分析了这些MITEs家族的转座识别位点。完成了家蚕微孢子虫与其它近缘微孢子虫不同MITEs转座子的进化历程比较，例如发现一个MITE家族NBh2在家蚕微孢子虫基因组中发生了两次规模性爆发。研究了MITEs对基因结构的影响,发现它们是导致家蚕微孢子虫基因长度变大的因素之一，并探讨了它们的起源。从已鉴定到的所有MITEs家族中，通过基于转座子插入片段的特异PCR扩增技术筛选到两个家族NbS31和NbS24在不同家蚕微孢子虫不同的地理株系中的插入有多样性，表明它们是新插入到特定的基因组区域，暗示这两个MITEs家族具有潜在的转座活性。以这两个家族为靶标，采用MS-PCR（甲基化特异PCR技术）分析它们在基因组插入位点附近的序列甲基化情况，初步发现家蚕微孢子虫重庆株的NbS31在插入到基因组区域附近无甲基化的现象，而没有NbS31插入的区域则有甲基化，暗示MITEs的插入可能与侧翼区域的甲基化有关联。基于small RNAs的全基因组测序，发现了大量与家蚕微孢子虫MITEs相匹配的sRNAs, 这些sRNA的存在是否参与了MITEs的转座活性调节，为后继进一步研究提供了潜在的线索。