Хлоропластын геном нь “тогтсон зураг төсөл” биш
Хатагтай Eranga Pawani Witharana анхны зохиолчоор ажилласнаар манай лабораторид төвлөрсөн судалгааны баг хлоропластын геномын хувьд олон арван сая жилийн турш удаан боловч тасралтгүй бүтцийн өөрчлөлт хийгдсэн болохыг илрүүлсэн.
Эх судалгааны өгүүллийн мэдээлэл
Гарчиг: Ongoing structural changes highlight the dynamic nature of chloroplast genomes
Зохиогчид: Eranga Pawani Witharana, Nobuhiro Kotoda, Kiyohiko Seki, Shinji Fukuda & Yukio Nagano
Сэтгүүл: Nucleic Acids Research, 54-р боть, 4-р дугаар, gkag117
Нийтлэгдсэн: 2026 оны 2 дугаар сарын 24
DOI: 10.1093/nar/gkag117
Сэтгүүлийн үзүүлэлтүүд: 2025 Journal Impact Factor: 15.0; 2025 5-year Journal Impact Factor: 17.6; JCR Biochemistry & Molecular Biology: 14/328; 2025 CiteScore: 29.8; Scopus Genetics: 5/357 (Top 1.4%); 2025 SNIP: 5.1 (2026 оны 7 дугаар сарын байдлаарх хэвлэн нийтлэгчийн хамгийн сүүлийн үзүүлэлтүүд)
Өгүүллийн төрөл: Нээлттэй хандалт (Open Access)
- 28 Aurantioideae төрлийн шинжилгээгээр бүтцийн гетероплазми илэрсэн — нэг ургамал дотор хоёр бүтцийн хувьд ялгаатай хлоропласт геномын хамт оршин тогтнолт.
- Богино урвуу давталтаар зуучлагддаг рекомбинаци нь ойролцоогоор 22 kb хэмжээтэй том эргэлт үүсгэдэг.
- Альтернатив геномын зохион байгуулалтууд нь Миоценийн эхэн үеэс хойш, ойролцоогоор 12.1–28.2 сая жилийн өмнө хадгалагдсан бололтой.
- Энэхүү судалгаа нь стандарт богино уншлагатай өгөгдлөөс бага давтамжтай хлоропласт геномын тохиргоог ч илрүүлэх практик ажлын урсгалыг танилцуулж байна.
Хлоропластын геном ба structural heteroplasmy
Ургамлын эс нь цөмийн DNA-аас гадна хлоропласт дотор бие даасан геном агуулдаг. Хлоропластын геном харьцангуй жижиг бөгөөд бүтцийн хувьд тогтвортой гэж олонтаа үздэг тул ургамлын phylogeny болон evolution-ийн судалгаанд өргөн хэрэглэдэг.
Хлоропластын DNA нь нэг эсэд олон хувиар байдаг бол цөмийн locus харьцангуй цөөн copy-той. Энэ ялгаа нь хлоропластын геномын өөр өөр configuration нэг бодгаль дотор зэрэгцэн оршиж, аль нэг нь шууд fixed болохгүй байх боломж олгож болно. Ploidy, cell cycle, tissue state нь copy number-ийг өөрчилдөг тул цөмийн DNA-г эс бүрд заавал хоёр copy байдаг гэж тодорхойлж болохгүй.
Хувьслын хугацаан дахь бүтцийн өөрчлөлт
Судалгаанд Aurantioideae-ийн 28 зүйлийг шинжилж, 53-bp short inverted repeat (sIR)-ийн хосын хоорондох intramolecular homologous recombination нь хлоропластын large single-copy (LSC) region-д ойролцоогоор 22-kb inversion үүсгэдгийг харуулсан. Нэг бодгаль дотор хоёр бүтцийн configuration зэрэгцэн оршихыг structural heteroplasmy гэнэ.
Хоёр configuration нь олон зүйлд ойролцоогоор 12.1–28.2 сая жилийн турш, early Miocene-оос хойш хадгалагдсан. Зарим lineage-д minor isoform давамгай болсон pattern нь genetic drift нөлөөлсөн байж болохтой нийцнэ. Үр дүн нь plastome-ийн бүтцийн evolution агшин зуур fixed болсон төлөвүүдийн цуваа бус, тасралтгүй аажим үйл явц болохыг харуулсан.
Ховор геномын configuration-ийг илрүүлэх
Шинжилгээгээр structural breakpoint-ийг дамнасан discordant paired-end reads болон soft-clipped reads-ийг илрүүлсэн. PCR validation нь low-frequency configuration бодит бөгөөд sequencing эсвэл mapping artifact төдий биш болохыг цааш баталсан.
Нийтлэл ба хэвлэл мэдээллийн мэдээлэл
- Saga University press release
- Kagoshima University press release(Japanese/English PDF)
- Кагосимагийн их сургуулийн Хөдөө аж ахуйн шинжлэх ухааны нэгдсэн төгсөлтийн сургуулийн веб хуудас
Онлайн өгүүлэл байхгүй боловч уг судалгааг 2026 оны 4 дүгээр сарын 20-нд Minami-Nippon сонинд мөн онцолсон.