基于转座元件分析揭示绵羊基因组中LINE转座子元件的特性和进化

摘要

本研究采用不同的3种方法对绵羊基因组进行注释，筛选出适合绵羊转座元件注释的方法，并进行转座元件的演化历史分析。结果表明，采用从头预测（de novo prediction）和同源预测（homology?based prediction）相结合的策略对绵羊基因组进行注释效果最佳，鉴定出绵羊基因组中转座元件占比为47.34%，其中长散布核元件（LINE）占比最高（35.34%），其余依次为长末端重复序列（LTR,5.43%）、短散布核元件（SINE,3.66%）、DNA转座元件（2.44%）和未知家族（0.56%）。LINE中的牛B型逆转录转座元件（RTE?BovB）占比达16.47%。转座元件在绵羊基因组中广泛分布，但在X染色体上富集显著，占比高达57.22%。研究通过Kimura双参数模型分析转座元件的演化历史，发现绵羊基因组经历了两次转座“爆发”事件：第1次以LINE转座元件为主，第2次则同时涉及LINE和SINE转座元件的扩增，且具有时序性。综上，LINE转座元件的持续活跃是绵羊基因组扩增的主要驱动力，且其演化历史与反刍动物的基因组进化密切相关。

关键词

绵羊 / 基因组 / 长散布核元件(LINE) / 基因组扩增 / 适应性进化