重复序列在牛亚科中的研究进展
2021-12-05张天留宋美华徐凌洋高会江李俊雅
张 瑞 ,张天留,宋美华,徐凌洋,高会江,李俊雅,陈 燕*,高 雪*
(1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193;2.山东省栖霞市庄园兽医站,山东栖霞 265300)
重复序列(Repetitive Sequence)是指在整个基因组中以多个拷贝出现的核酸序列,分布在染色体不同位置,是真核生物基因组的重要组成部分[1-2]。最新研究表明,过去被认为是“垃圾DNA”的重复序列在基因组中扮演着重要角色[3],对物种进化、基因遗传变异、转录调控等具有重要意义[4]。病毒或原核生物中的重复序列存在较少,而重复序列在真核生物中存在广泛。从病毒、原核生物到真核生物,重复序列在基因组中的比例呈逐渐提高的趋势:病毒中重复序列不足1%[4];啤酒酵母为3.4%[4];植物基因组中比例波动很大,水稻的重复序列占35%[5],大豆42%[6],小麦80%[7];哺乳动物中比例较为稳定,人类重复序列为47%[8],小鼠为42%[9];牛亚科物种中,普通牛、欧洲野牛、大额牛的重复序列分别为48.81%[10]、47.03%[11]、48.13%[12],非洲水牛中重复序列占37.21%,相对其他几个牛种比例略低[13]。根据重复序列在基因组中的分布方式,可分为串联重复序列(Tandem Repetitive Sequence)和散在重复序列(Interspersed Repetitive Sequence)。本文对重复序列的分类和特点进行综述,重点关注串联重复序列和散在重复序列在牛亚科中的研究进展,并分析了这两大类重复序列在牛亚科物种进化中的作用。
1 串联重复序列
1.1 串联重复序列的分类 串联重复序列是指核心重复单元以首尾相连的方式多次重复所组成的序列,广泛存在于真核生物和部分原核生物基因组中,主要分布于染色体着丝粒和端粒区[14],对有丝分裂和减数分裂中染色体的分离以及染色体结构稳定性至关重要[15-16]。……
