这篇基因家族分析文章凭啥发7分(new phytologist)?详解看看有啥不一样!

所周知,基因家族分析是一个研究思路,同时也可以自成一篇文章。不过大部分基因家族套路式文章影响因子在2-4分,但最近一篇小麦MADS-box家族文章却发表在New Phytologist(7分)上,着实让广大家族基因研究者愤懑不平好半天!我的家族分析发2分,他的发7分!就凭他是老外啊?

那么,这篇论文有什么不一样的地方呢?下面我们一起看看文章详细内容吧!

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MADS-box基因家族介绍

MADS-box基因家族基因是一类广泛存在于植物中的转录因子,高等植物中MADS基因由4个保守程度不一的区域组成,分别是MADS区、I(intervening)区、K (keratin-like)区和C末端(M-I-K-C domain structure)。

根据系统进化可以把MADS-box分为两类:I型和II型。大多数植物MADS基因,包括所有功能特异的真核生物MADS基因和动物MEF2-like序列命名为II型;一些与动物SRF-like基因更相似的拟南芥MADS基因序列被命名为I型;K结构域只存在于II型植物MADS基因中。

植物界中I型和II型基因的区别主要是MADS结构域不同,I型MADS结构域主要是MADS SRT型, II型MADS结构域主要是MADS MEF2型, II型的MADS域比I型的MADS域更保守。

小麦MADS-box家族鉴定及进化树分析

MADS-box通常有两个保守的结构域:MADS和K结构域(其在pfam数据库中的号分别为:PF00319 and PF01486),作者利用pfam号在小麦基因组中查找MADS-box家族基因,共鉴定出201个M-I-K-C家族成员。

进化树表明家族成员可分成15个亚类,构树时也添加了水稻和拟南芥当中的MADS-box家族基因(下图黑色基因)。

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比较基因组分析基因家族在物种间分布

MADS-box基因家族成员在拟南芥和水稻中的成员数量分别是43和45个,拟南芥和水稻的基因组大小相差很大但是家族成员数量相差不大,说明MADS-box家族成员数量还是很保守的。

而在小麦中却有201个,在开花类植物中是最多的。作者推测,这可能是由于普通小麦为6倍体(三套染色体组)基因组的原因,导致家族成员在不同的染色体组之间有同源基因,所以理论上应该是水稻和拟南芥MADS-box基因家族成员的3倍。

因此作者做了小麦中15个亚类家族成员与拟南芥和水稻中的家族成员的分类比值(z-d),发现有些类型基因正好就是3:1的比例。进而分析小麦中MADS-box家族是如何加倍复制形成的。

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不同染色体组间家族成员的同源分析

作者通过比较小麦不同染色体组(ABD)中家族成员之间的同源性发现,大多数的家族成员在三个染色体组中具有同源基因(1:1:1 ),但也有些家族成员在某个染色体组中缺失,或者是孤儿基因。

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MADS-box基因的染色体分布

对小麦MADS-box基因在染色体的分布区域进行统计(分染色体远端(R1,R3)和近端(R2B,C)),大部分的家族成员分布在远端区域(65%)。

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小麦MADS-box基因表达模式

最后做了下家族成员在不同小麦不同组织中的表达(a)。

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总结:

这篇文章基因家族的文章为啥能发到7分?和3分的同类文章有啥不一样?这里给大家总结一下:

1、物种特殊:普通小麦有ABD三套染色体组,可以分析不同染色体组间基因家族成员的同源关系。(其他多倍体物种可以借鉴)

2、物种间比较:作者通过比较基因组分析小麦基因组MADS-box家族成员与其他物种间的同源性。

3、比较基因组分析家族成员如何扩张,加倍与形成。

作者分析的思路上升到家族成员的遗传进化关系,而不是简单的鉴定、分类、基因结构再加表达模式这样常规的套路分析;研究方向虽然一样,然而人家有更高层次的认识与更独特的视角,仅这一点,也是值得我们学习的!因此,基因家族要发高分文章,必须要有创新的分析内容,比如本文的家族成员加倍与扩张,染色体组间、物种间同源性等遗传进化上的故事就很值得学习。

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