BACKGROUND: A prominent and distinctive feature of the rye (Secale cereale) chromosomes is the presence of massive blocks of subtelomeric heterochromatin, the size of which is correlated with the copy number of tandem arrays. The rapidity with which these regions have formed over the period of speciation remains unexplained. RESULTS: Using a BAC library created from the short arm telosome of rye chromosome 1R we uncovered numerous arrays of the pSc200 and pSc250 tandem repeat families which are concentrated in subtelomeric heterochromatin and identified the adjacent DNA sequences. The arrays show significant heterogeneity in monomer organization. 454 reads were used to gain a representation of the expansion of these tandem repeats across the whole rye genome. The presence of multiple, relatively short monomer arrays, coupled with the mainly star-like topology of the monomer phylogenetic trees, was taken as indicative of a rapid expansion of the pSc200 and pSc250 arrays. The evolution of subtelomeric heterochromatin appears to have included a significant contribution of illegitimate recombination. The composition of transposable elements (TEs) within the regions flanking the pSc200 and pSc250 arrays differed markedly from that in the genome a whole. Solo-LTRs were strongly enriched, suggestive of a history of active ectopic exchange. Several DNA motifs were over-represented within the LTR sequences. CONCLUSION: The large blocks of subtelomeric heterochromatin have arisen from the combined activity of TEs and the expansion of the tandem repeats. The expansion was likely based on a highly complex network of recombination mechanisms.
- Klíčová slova
- 1RS BAC library, 454 sequences, DNA motifs, Rye, Secale cereale, Subtelomeric heterochromatin, TE–tandem junctions, Tandem repeats, Transposable elements,
- MeSH
- amplifikace genu * MeSH
- chromozomy rostlin genetika MeSH
- fylogeneze MeSH
- genová knihovna MeSH
- heterochromatin genetika MeSH
- hybridizace in situ fluorescenční MeSH
- komponenty genomu MeSH
- sekvenční analýza DNA MeSH
- sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů MeSH
- tandemové repetitivní sekvence * MeSH
- transpozibilní elementy DNA * MeSH
- umělé bakteriální chromozomy MeSH
- žito genetika MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Názvy látek
- heterochromatin MeSH
- transpozibilní elementy DNA * MeSH
The large bread wheat genome (1C approximately 17 Gbp) contains a preponderance of repetitive DNA and the species is polyploid. These characteristics together serve to hamper the molecular analysis of the wheat genome. Its complexity can, however, be reduced by using flow cytometry to isolate individual chromosomes, and these can be exploited to construct chromosome-specific BAC libraries. Such libraries simplify the task of physical map construction, positional cloning and the targeted development of genetic markers. Rapid improvements in the efficiency and cost of DNA sequencing provide an opportunity to contemplate sequencing the wheat genome by preparing sequence-ready physical maps for each chromosome or chromosome arm in turn. The quality of the chromosome-specific libraries depends on their chromosome coverage and the mean insert size. First-generation libraries suffered from a relatively low mean insert size, but improvements to the protocol have generated a second wave of libraries with a significantly increased mean insert size and better chromosome coverage. Each chromosome (arm)-specific library is composed of a manageable number of clones, and so represents a practical tool in the area of wheat genomics.
- MeSH
- chromozomy rostlin genetika MeSH
- DNA rostlinná genetika MeSH
- fyzikální mapování chromozomů MeSH
- genetické markery MeSH
- genom rostlinný MeSH
- genomika MeSH
- genová knihovna MeSH
- hybridizace in situ fluorescenční MeSH
- polyploidie MeSH
- průtoková cytometrie MeSH
- pšenice genetika MeSH
- umělé bakteriální chromozomy genetika MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Názvy látek
- DNA rostlinná MeSH
- genetické markery MeSH
Partial genomic DNA libraries were constructed in Musa acuminata and M. balbisiana and screened for clones carrying repeated sequences, and sequences carrying rDNA. Isolated clones were characterized in terms of copy number, genomic distribution in M. acuminata and M. balbisiana, and sequence similarity to known DNA sequences. Ribosomal RNA genes have been the most abundant sequences recovered. FISH with probes for DNA clones Radkal and Radka7, which carry different fragments of Musa 26S rDNA, and Radka14, for which no homology with known DNA sequences has been found, resulted in clear signals at secondary constrictions. Only one clone carrying 5S rDNA, named Radka2, has been recovered. All remaining DNA clones exhibited more or less pronounced clustering at centromeric regions. The study revealed small differences in genomic distribution of repetitive DNA sequences between M. acuminata and M. balbisiana, the only exception being the 5S rDNA where the two Musa clones under study differed in the number of sites. All repetitive sequences were more abundant in M. acuminata whose genome is about 12% larger than that of M. balbisiana. While, for some sequences, the differences in copy number between the species were relatively small, for some of them, e.g. Radka5, the difference was almost thirty-fold. These observations suggest that repetitive DNA sequences contribute to the difference in genome size between both species, albeit to different extents. Isolation and characterization of new repetitive DNA sequences improves the knowledge of long-range organization of chromosomes in
- MeSH
- banánovník genetika MeSH
- chromozomy rostlin MeSH
- DNA rostlinná * MeSH
- hybridizace in situ fluorescenční MeSH
- karyotypizace MeSH
- mapování chromozomů MeSH
- repetitivní sekvence nukleových kyselin * MeSH
- ribozomální DNA * MeSH
- sekvenční analýza DNA MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Názvy látek
- DNA rostlinná * MeSH
- ribozomální DNA * MeSH
Magnetic hydrogel microspheres 1.5 microm in size were prepared by dispersion copolymerization of 2-hydroxyethyl methacrylate and ethylene dimethacrylate in the presence of magnetite, which formed the core of the particles. RNase A was coupled to the particles by the cyanuric chloride method. Gel electrophoresis of plasmid DNA pUC 19 (contaminated by bacterial RNA) confirmed RNA degradation with the immobilized enzyme. The effect of temperature and pH on the relative activity of immobilized RNase A was estimated after incubation of the samples at different temperatures (30-80 degrees C) and pH (4.0-8.0). Maximum relative activity was observed at 70 degrees C and pH 6.5. The matrices based on magnetic poly(HEMA) had a low tendency to adsorb RNA.
- MeSH
- bakteriální RNA metabolismus MeSH
- biotechnologie metody MeSH
- enzymy imobilizované chemie metabolismus MeSH
- koncentrace vodíkových iontů MeSH
- magnetismus MeSH
- methakryláty chemie MeSH
- mikrosféry * MeSH
- pankreatická ribonukleasa chemie metabolismus MeSH
- polyhydroxyethylmethakrylát chemie MeSH
- teplota MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Názvy látek
- bakteriální RNA MeSH
- enzymy imobilizované MeSH
- ethylene dimethacrylate MeSH Prohlížeč
- methakryláty MeSH
- pankreatická ribonukleasa MeSH
- polyhydroxyethylmethakrylát MeSH
- MeSH
- adrenoleukodystrofie mozkomíšní mok genetika imunologie MeSH
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- imunoglobulin G mozkomíšní mok MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- rodokmen MeSH
- Schilderova difuzní cerebroskleróza mozkomíšní mok MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- anglický abstrakt MeSH
- časopisecké články MeSH
- kazuistiky MeSH
- Názvy látek
- imunoglobulin G MeSH
- MeSH
- dospělí MeSH
- gama-globuliny mozkomíšní mok MeSH
- imunoglobuliny mozkomíšní mok MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- nemoci nervového systému mozkomíšní mok imunologie MeSH
- roztroušená skleróza mozkomíšní mok diagnóza imunologie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- anglický abstrakt MeSH
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- gama-globuliny MeSH
- imunoglobuliny MeSH
- MeSH
- dospělí MeSH
- gama-globuliny mozkomíšní mok MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- roztroušená skleróza mozkomíšní mok diagnóza imunologie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- anglický abstrakt MeSH
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- gama-globuliny MeSH
- MeSH
- centrální nervový systém imunologie MeSH
- dospělí MeSH
- hematoencefalická bariéra * MeSH
- imunoglobulin G biosyntéza mozkomíšní mok MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- nemoci nervového systému imunologie patofyziologie MeSH
- roztroušená skleróza imunologie patofyziologie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- anglický abstrakt MeSH
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- imunoglobulin G MeSH
- MeSH
- albuminy mozkomíšní mok MeSH
- dospělí MeSH
- imunoglobulin G mozkomíšní mok MeSH
- kolorimetrie MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- nefelometrie a turbidimetrie MeSH
- proteiny v mozkomíšním moku analýza MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- Publikační typ
- anglický abstrakt MeSH
- časopisecké články MeSH
- srovnávací studie MeSH
- Názvy látek
- albuminy MeSH
- imunoglobulin G MeSH
- proteiny v mozkomíšním moku MeSH
