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CFEM结构域的进化研究

[发布时间]:2015-01-01 [点击次数]:

Systematic analyses revealuniqueness and origin of the CFEMdomain in fungi

以前的研究发现CFEM结构域只存在于真菌,在植物中只存在于玉米,高粱和杨树中,不存在于动物和原核生物中。通过组胚实验,邹成钢教授与中科院昆明动物研究所刘振博士合作证实,玉米和高粱的CFEM是来源于真菌的污染。因此,CFEM结构域可能只存在于真菌中。以目前已测序完成的真菌基因组为对象,研究CFEM结构域在真菌中的进化现象、进化规律以及进化趋势。通过追溯起源,发现该结构域在子囊菌门和担子菌门中出现,而在接合菌门、壶菌门以及微孢子虫中并未发现该结构域的存在,表明CFEM结构域可能最早起源于子囊菌门和担子菌门的最近共同祖先。CFEM结构域具有多种形成机制,最普遍的是通过结构域的重复与基因重复带动结构域的倍增机制,此外还有基因转换、结构域滑移等机制。随着结构域的扩增,功能也出现了分化。比如,通过酵母亚门中的CFEM分析发现, 非致病性的物种只有1个含CFEM结构域的基因——CCW14 (该基因与细胞壁的形成有关),而致病性的物种却有多个含CFEM结构域的基因。有趣的是,致病性的物种都有一个基因与CCW14同源,而其他基因具有不同的功能。这说明CFEM结构域的最初始功能只是作为细胞壁或细胞膜的结构组分,而在后期的进化过程中才产生出与致病性相关的功能。

研究结果发表于国际期刊Scientific Reports2015; 5:13032。


  22个真菌物种所含有的CFEM结构域的数目(左图);酵母亚门中各物种所对应的CFEM结构域的数目(右图)