Ein Team von Biologen der University of Missouri hat eine neue Entdeckung gemacht, die neue Einblicke in die Funktion und Eigenschaften des Mais-B-Chromosoms bietet. Die Studie wurde von Dr. Xiaowen Shi und Dr. Hua Yang, Postdoktoranden im Birchler-Labor, geleitet und in der Januarausgabe 2022 des veröffentlicht Pflanzenjournal.
Abgesehen von den 20 normalen A-Chromosomen enthält Mais ein nicht essentielles B-Chromosom, das bei einigen Individuen innerhalb einer Population vorhanden oder nicht vorhanden sein kann. Dieses Chromosom hat Eigenschaften, die seine Übertragung in Populationen vorantreiben, obwohl es nicht essentiell ist. Das Mais-B-Chromosom hat breite Anwendung in verschiedenen genetischen Studien, einschließlich experimenteller Kartierung, chromosomaler Dosierungsstudien, chromosomalem Verhalten und Gentechnik von Minichromosomen. Obwohl das Mais-B-Chromosom vor fast einem Jahrhundert entdeckt wurde, wurde angenommen, dass es ein im Wesentlichen inertes Chromosom ist. Über die Funktion und Eigenschaften des Mais-B-Chromosoms war jedoch wenig bekannt.
In einer Studie, die die Wirkung des B-Chromosoms auf die Genexpression durch RNA-Sequenzierung untersucht, zeigen die Autoren, dass 273 von 758 vorhergesagten Genen auf dem B-Chromosom aktiv im Blattgewebe transkribiert werden. Das B-Chromosom bewirkt die differentielle Expression von Genen, microRNAs (miRNAs) und transponierbaren Elementen (TEs). Modulationen von Genen, die sich auf dem A-Chromosom befinden, werden weitgehend durch das Vorhandensein und nicht durch die Kopienzahl des B-Chromosoms bestimmt. Im Gegensatz dazu ist die Expression der meisten auf dem B-Chromosom lokalisierten Gene positiv mit der B-Kopienzahl korreliert, was einen proportionalen Effekt der Gendosis zeigt. Darüber hinaus sind auf dem A-Chromosom lokalisierte miRNAs an der Regulation der A-Chromosom-Genexpression unter dem Einfluss des B-Chromosoms beteiligt und könnten möglicherweise seine Ziele in einer Kaskade von Effekten modulieren.
Die Studie zeigt, dass das B-Chromosom nicht völlig inert ist. Das Vorhandensein des B-Chromosoms führt sowohl transkriptionell als auch posttranskriptionell zu Veränderungen in der Genexpression. Eine Erhöhung der B-Kopienzahl verursacht sowohl kumulative Wirkungen als auch nicht kumulative Wirkungen auf die Expression von Genen, miRNAs und TEs.
Xiaowen Shi et al, Wirkung der Aneuploidie eines nicht essentiellen Chromosoms auf die Genexpression bei Mais, Das Pflanzenjournal (2022). DOI: 10.1111/tpj.15665