Distribution of Ty3-gypsy- and Ty1-copia-like DNA sequences in the genus Helianthus and other Asteraceae

Natali L; Santini S; Giordani T; Minelli S; Maestrini P; Cionini P G.; Cavallini A

摘要

Two repeated DNA sequences, pHaS13 and pHaS211, which revealed similarity to the int gene of Ty3-gypsy retrotransposons and the RNAse-H gene of Ty1-copia retroelements, respectively, were surveyed in Asteraceae species and within the genus Helianthus. Southern analysis of the genome of selected Asteraceae that belong to different tribes showed that pHaS13- and pHaS211-related subfamilies of gypsy- and copia-like retroelements are highly redundant only in Helianthus and, to a lesser extent, in Tithonia, a Helianthus strict relative. However, under low stringency posthybridization washes, bands were observed in almost all the other Asteraceae tested when pHaS13 was used as a probe, and in several species when pHaS211 was hybridized. FISH analysis of pHaS13 or pHaS211 probes was performed in species in which labelling was observed in Southern hybridizations carried out under high stringency conditions (Helianthus annuus, Tithonia rotundifolia, Ageratum spp., Leontopodium spp., Senecio vulgaris for pHaS13, and H. annuus, Tithonia rotundifolia, and S. vulgaris for pHaS211). Scattered labelling was observed over all metaphase chromosomes, indicating a large dispersal of both Ty3-gypsy- and Ty1-copia-like retroelements. However, preferential localization of Ty3-gypsy-like sequences at centromeric chromosome regions was observed in all of the species studies but one, even in species in which pHaS13-related elements are poorly represented. Ty1-copia -like sequences showed preferential localization at the chromosome ends only in H. annuus. To study the evolution of gypsy- and copia-like retrotransposons in Helianthus, cladograms were built based on the Southern blot hybridization patterns of pHaS13 or pHaS211 sequences to DNA digests of several species of this genus. Both cladograms agree in splitting the genomes studied into annuals and perennials. Differences that occurred within the clades of perennial and annual species between gypsy- and copia-like retroelements indicated that these retrotransposons were differentially active during Helianthus speciation, suggesting that the evolution of the 2 retroelement families was, within limits, independent.Key words: Asteraceae, FISH, genome evolution, Helianthus, retrotransposons, Ty1-copia, Ty3-gypsy.Deux séquences répétitives, pHaS13 et pHaS211, montrant respectivement de la similitude avec le gène int des rétrotransposons Ty3-gypsy et avec le gène de la RNase H des rétroéléments Ty1-copia, ont été étudiées chez des asteracées et au sein du genre Helianthus. Une analyse Southern du génome d'asteracées appartenant à différentes tribus a révélé que les sous-familles de séquences apparentées à pHas13 et à pHaS211, rétroéléments de type gypsy ou copia, sont grandement répétés uniquement chez Helianthus et à un moindre degré chez Tithonia, un proche parent de Helianthus. Cependant, en effectuant des lavages à faible stringence, des bandes ont été observées chez presque toutes les autres asteracées lorsque pHaS13 était employée comme sonde et chez plusieurs espèces lorsque pHaS211 était employé. Des analyses FISH avec les sondes pHaS13 et pHaS211 ont été réalisées chez les espèces ayant montré un signal lors des hybridations Southern à forte stringence (H. annuus, Tithonia rotundifolia, Ageratum spp. Leontopodium spp. et Senecio vulgaris pour pHaS13 ; H. annuus, Tithonia rotundifolia et S. vulgaris pour pHaS211). Un marquage épars a été observé chez tous les chromosomes en métaphase, ce qui suggère une large distribution de rétroéléments de type Ty3-gypsy et Ty1-copia. Cependant, une localisation préférentielle des séquences de type Ty3-gypsy proche des régions centromériques a été observée chez toutes les espèces sauf un, même chez les espèces où les éléments de type pHaS13 étaient peu présents. Les séquences de type Ty1-copia étaient localisées préférentiellement aux extrémités chromosomiques seulement chez H. annuus. Afin d'étudier l'évolution des rétrotransposons de type gypsy et copia chez Helianthus, des cladogrammes ont été produits sur la base des bandes obtenues en hybridation Southern où les séquences pHaS13 ou pHaS2

机译：在菊科和向日葵属中调查了两个重复的DNA序列，即pHaS13和pHaS211，它们分别与Ty3-吉普赛逆转座子的int基因和Ty1-copia逆转录元件的RNAse-H基因相似。对属于不同部落的选定菊科的基因组进行的南方分析表明，吉普赛人和类鸦片样逆转录元素的与pHaS13和pHaS211相关的亚科仅在向日葵中具有较高的冗余度，而在较低的范围中，在提索尼亚，向日葵具有严格的相对亲缘关系。但是，在低严格的杂交后洗涤条件下，当使用pHaS13作为探针时，在几乎所有测试的其他菊科中都观察到了条带，而在将pHaS211杂交时，在几种物种中观察到了条带。在高严格条件下进行的Southern杂交中观察到标记的物种中进行了pHaS13或pHaS211探针的FISH分析（向日葵，轮枝红球菌，Ageratum属，益母草属，寻常千里光的pHaS13和H.紫花苜蓿（Tithonia rotundifolia）和寻常链球菌（S. v.garulis）（pHaS211）在所有中期染色体上观察到分散的标记，表明Ty3-吉普赛样和Ty1-copia样后代元素大量分散。但是，在所有物种研究中都观察到Ty3-gypsy样序列优先定位于着丝粒染色体区域，但只有一个物种，即使在与pHaS13相关元件表达不佳的物种中也是如此。 Ty1-copia样序列显示仅在H. annuus的染色体末端优先定位。为研究向日葵中吉普赛人和类似人的逆转录转座子的进化过程，根据pHaS13或pHaS211序列与该属几种DNA消化物的Southern杂交杂交图谱，制作了条形图。这两张图都同意将研究的基因组分为一年生和多年生。吉卜赛样和类鸦片样逆向元件之间常年和一年生物种进化枝中发生的差异表明，这些逆转座子在向日葵形成过程中具有不同的活性，表明这两个逆向元件家族的进化在一定范围内是独立的。，FISH，基因组进化，向日葵，逆转录转座子，Ty1-copia，Ty3-吉普赛人Ty1-copia，体视原理和体裁概念的向日葵。联合国教科文组织分析了南方不同地区的美食家餐厅，他们提供了一种明显的菜式，例如pHas13和pHaS211，吉普赛人或法国人种，和其他未婚妻父母亲德向日葵。 Cépendant，有效的灌洗和严谨的严密服从，请遵守规定的规定，并以个人名义聘用法国人，并以个人名义聘用法国人，并以个人名义聘用pHaS211。 Des分析了FISH疫苗的pHaS13和pHaS211注释，以及杂交后的南方信号（H. annuus，Tithonia rotundifolia，Ageratum spp。Leontopoours spp。et Sene。sénéréaliséeschez lesespècesayantmontréun倒圆红花（Tithonia rotundifolia）等。倒入普通酵母（pHaS211）。在整个中期，无论是Ty3-gypsy还是Ty1-copia类型的大型染色体分布，都具有很强的观察力。 Ty3型吉普赛人的本地化先驱，吉普赛地区的普罗旺斯地区，以一种特别的方式向法国人致敬，并向法国人致敬pHaS13类型的人。 Ty1-copiaétaientésientlocaliséespréférentiellementauxextrémitéschromoomiques seulement chez H. annuus。吉普赛人和吉卜赛人类型的变种人转基因动物的基础上，在带状基础设施上杂交的产物和枝状图谱都在南部杂交后代pHaS13或pHaS2

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