Συναρμολόγηση του μεταγραφικού στοιχείου ενός επιβλαβή ζιζάνιο:νέοι πόροι για τη μελέτη του τρόπου εισβολής των φυτών
Συγγραφείς:
* John Smith
* Jane Doe
* Michael Jones
Συνεργασίες:
* Τμήμα Βιολογίας Φυτών, Πανεπιστήμιο Καλιφόρνιας, Ντέιβις
* Τμήμα Οικολογίας και Εξελικτικής Βιολογίας, Πανεπιστήμιο της Αριζόνα
Περίληψη:
Τα χωροκατακτητικά φυτά αποτελούν σημαντική απειλή για τα φυσικά οικοσυστήματα παγκοσμίως. Μπορούν να ξεπεράσουν τα ιθαγενή φυτά για πόρους, όπως το νερό και το φως του ήλιου, και μπορούν επίσης να μεταβάλλουν τη χημεία του εδάφους και την υδρολογία μιας περιοχής. Αυτό μπορεί να έχει καταστροφικές επιπτώσεις στις φυσικές κοινότητες φυτών και στα ζώα που εξαρτώνται από αυτά.
Ένας από τους βασικούς παράγοντες που επιτρέπει στην επιτυχία των χωροκατακτητικών φυτών είναι η ικανότητά τους να προσαρμοστούν σε νέα περιβάλλοντα. Αυτό οφείλεται συχνά σε αλλαγές στην έκφραση γονιδίων, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγές στα φυτικά χαρακτηριστικά, όπως ο ρυθμός ανάπτυξης, το μέγεθος των φύλλων και η δομή των ριζών.
Προκειμένου να κατανοήσουμε πώς τα χωροκατακτητικά φυτά προσαρμόζονται σε νέα περιβάλλοντα, πρέπει να έχουμε λεπτομερή κατανόηση του μεταγραφικού τους. Το μεταγραφικό είναι η συλλογή όλων των μορίων RNA που παράγονται από ένα κύτταρο. Μελετώντας το μεταγραφικό, μπορούμε να εντοπίσουμε τα γονίδια που εκφράζονται και πώς η έκφρασή τους μεταβάλλεται σε απόκριση σε διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες.
Σε αυτή τη μελέτη, συναρμολογήσαμε το μεταγραφικό στοιχείο ενός επιβλαβούς ζιζανίου, _centaurea maculosa_. _ΝΤΟ. Το Maculosa_ είναι ντόπιος της Ευρώπης και της Ασίας που έχει γίνει επεμβατική στη Βόρεια Αμερική. Είναι μια σημαντική απειλή για τις εγγενείς φυτικές κοινότητες στις δυτικές Ηνωμένες Πολιτείες, όπου μπορεί να σχηματίσει πυκνές στάσεις που αποκλείουν άλλα φυτά.
Χρησιμοποιήσαμε ένα συνδυασμό RNA-seq και de novo συναρμολόγησης για να δημιουργήσουμε ένα συγκρότημα μεταγραφικής υψηλής ποιότητας για _c. Maculosa_. Το συγκρότημα περιέχει πάνω από 100.000 μεταγραφές, τα οποία αντιπροσωπεύουν τη συντριπτική πλειονότητα των γονιδίων που εκφράζονται από το φυτό.
Πραγματοποιήσαμε επίσης μια ανάλυση διαφορικής γονιδιακής έκφρασης για να προσδιορίσουμε τα γονίδια που εκφράζονται διαφορικά μεταξύ του _C. Maculosa_ φυτά που καλλιεργήθηκαν σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Διαπιστώσαμε ότι ορισμένα γονίδια εκφράστηκαν διαφορικά μεταξύ φυτών που καλλιεργήθηκαν σε έναν κοινό κήπο και φυτά που καλλιεργήθηκαν σε ένα πεδίο. Αυτά τα γονίδια είναι πιθανό να συμμετέχουν στην ανταπόκριση του φυτού σε διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες.
Η μεταγραφική συναρμολόγηση και η ανάλυση διαφορικής γονιδιακής έκφρασης που έχουμε δημιουργήσει σε αυτή τη μελέτη παρέχουν πολύτιμους νέους πόρους για τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο _C. Maculosa_ και άλλα χωροκατακτητικά φυτά προσαρμόζονται σε νέα περιβάλλοντα. Αυτοί οι πόροι θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς που επιτρέπουν στα χωροκατακτητικά φυτά να πετύχουν και να αναπτύξουν νέες στρατηγικές για τον έλεγχο της εξάπλωσής τους.
Λέξεις -κλειδιά:
* Συναρμολόγηση μεταγραφικού
* Γονιδιακή έκφραση
* Χωροκατακτητικά φυτά
* _Centaurea maculosa_
