C4photosynthesis is a traitthathas

C4
photosynthesis is a traitthathas evolvedin66independentplantlineages andincreases the efficiency
of carbon fixation. The shift from C3 to C4
photosynthesis requires substantial changes to genes and
gene functions effecting phenotypic, physiological and enzymatic changes. We investigate the role of
ancient whole genomeduplications (WGD) as a source ofnew genes inthedevelopment ofthis trait and
compare expression between paralog copies. We compare Gynandropsis gynandra, the closest relative
of Arabidopsis that uses C4
photosynthesis, with its C3 relative Tarenaya hassleriana that underwent
a WGD named Th-. We establish through comparison of paralog synonymous substitution rate that
bothspecies share thispaleohexaploidy.Homologous clustersofphotosynthetic gene families showthat
gene copy numbers are similar to what would be expected given their duplication history and that no
significant difference between the C3 and C4 species exists in terms of gene copy number. This is further
confirmed by syntenic analysis of T. hassleriana, Arabidopsis thaliana and Aethionema arabicum, where
syntenic regioncopynumber ratios lie close towhat couldbe theoreticallyexpected.Expressionlevelsof
C4
photosynthesis orthologs show that regulation oftranscript abundance in T. hassleriana is much less
strictly controlled than in G. gynandra, where orthologs have extremely similar expression patterns in
different organs, seedlings and seeds.We conclude thatthe Th- and older paleopolyploidy events have
had a significant influence on the specific genetic makeup of Cleomaceae versus Brassicaceae. Because
the copy number of various essential genes involved in C4
photosynthesis is not significantly influenced
bypolyploidycombinedwiththefactthattranscriptabundanceinG.gynandraismorestrictlycontrolled,
we also conclude that recruitment of existing genes through regulatory changes is more likely to have
played a role in the shiftto C4 than the neofunctionalization of duplicated genes.
DATA: The data deposited at NCBI represents raw RNA reads for each data series mentioned: 5 leaf
stages, root, stem, stamen,petal, carpel, sepal,3seedlingstagesand3seedstagesofTarenayahassleriana
and Gynandropsis gynandra. The assembled reads were used for all analyses of this paper where RNA
was used.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

C4
สังเคราะห์เป็น evolvedin66independentplantlineages traitthathas andincreases ciency ไฟ EF
คาร์บอนไฟ xation การเปลี่ยนแปลงจาก C3 C4 การสังเคราะห์แสงต้องมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากให้กับยีนและฟังก์ชั่นของยีนที่มีผลต่อฟีโนไทป์การเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาและเอนไซม์ เราจะตรวจสอบบทบาทของgenomeduplications ทั้งโบราณ (WGD) เป็นแหล่ง ofnew ยีน inthedevelopment ofthis ลักษณะและเปรียบเทียบการแสดงออกระหว่างสำเนาparalog เราเปรียบเทียบ Gynandropsis gynandra, ญาติสนิทของArabidopsis ที่ใช้ C4 สังเคราะห์ด้วย C3 ญาติ hassleriana Tarenaya ที่เปลี่ยนไปWGD ชื่อ Th- ?. เราสร้างผ่านการเปรียบเทียบ paralog อัตราทดแทนความหมายเหมือนกันว่าbothspecies แบ่งปัน thispaleohexaploidy.Homologous ครอบครัวยีน clustersofphotosynthetic showthat ตัวเลขสำเนาของยีนที่มีความคล้ายคลึงกับสิ่งที่จะได้รับการคาดว่าจะได้รับการทำประวัติของพวกเขาและว่าไม่มีมีนัยสำคัญแตกต่างลาดเทระหว่าง C3 และ C4 สายพันธุ์ที่มีอยู่ในแง่ของการคัดลอกยีน จำนวน ต่อไปนี้เป็นสายนักโทษ rmed โดยการวิเคราะห์ syntenic ที hassleriana, Arabidopsis thaliana และ Aethionema arabicum ที่ syntenic อัตราส่วน regioncopynumber อยู่ใกล้ towhat couldbe theoreticallyexpected.Expressionlevelsof C4 สังเคราะห์ orthologs แสดงให้เห็นว่ามีความอุดมสมบูรณ์ในการควบคุม oftranscript ต hassleriana มากน้อยการควบคุมอย่างเคร่งครัดกว่าในกรัมgynandra ที่ orthologs มีรูปแบบการแสดงออกที่คล้ายกันอย่างมากในอวัยวะที่แตกต่างกัน, ต้นกล้าและ seeds.We สรุป Th- thatthe? และผู้สูงอายุเหตุการณ์ Paleopolyploidy ได้มีลาดเทมีนัยสำคัญในuence ชั้นที่ระบุไว้คแต่งหน้าทางพันธุกรรมของ Cleomaceae เมื่อเทียบกับบรา เพราะจำนวนสำเนาของยีนที่สำคัญต่างๆที่เกี่ยวข้องในการ C4 สังเคราะห์แสงไม่ได้เป็นอย่างมีนัยนัยสำคัญ ยังสรุปการรับสมัครของยีนที่มีอยู่ซึ่งผ่านการเปลี่ยนแปลงกฎระเบียบที่มีแนวโน้มที่จะมีบทบาทใน shiftto C4 กว่า neofunctionalization ของยีนซ้ำ. DATA: ข้อมูลฝาก NCBI เป็นตัวแทนของอาร์เอ็นเอดิบอ่านสำหรับแต่ละชุดข้อมูลที่กล่าวถึง: 5 ใบขั้นตอนรากก้านเกสร, กลีบดอก, เกสรดอกไม้, กลีบเลี้ยง, 3seedlingstagesand3seedstagesofTarenayahassleriana และ Gynandropsis gynandra ประกอบอ่านถูกนำมาใช้สำหรับการวิเคราะห์ทั้งหมดของบทความนี้ที่อาร์เอ็นเอที่ใช้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

C4
การสังเคราะห์แสงเป็น traitthathas evolvedin66independentplantlineages andincreases ผจึงประสิทธิภาพ
ของคาร์บอนจึง xation . เปลี่ยนจาก C3 C4
การสังเคราะห์แสงต้องมีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก และมีผลต่อการทำงานของยีนยีน
คุณสมบัติ การเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาและเอนไซม์ . เราศึกษาบทบาทของ
โบราณทั้ง genomeduplications ( wgd ) เป็นแหล่งพันธุกรรมของลักษณะและแบบ inthedevelopment
เปรียบเทียบการแสดงออกระหว่าง paralog เนา เราเปรียบเทียบ gynandropsis gynandra , ญาติที่สนิทที่สุดของ Arabidopsis C4

ที่ใช้ในการสังเคราะห์แสงของ C3 ญาติ tarenaya hassleriana ที่ได้รับการ wgd ชื่อ th -  . เราสร้างผ่านการเปรียบเทียบ paralog พ้องทดแทนอัตราที่
bothspecies แบ่งปัน thispaleohexaploidy โฮโมโลกัสยีนครอบครัวครั้ง
clustersofphotosynthetic .ยีนคัดลอกตัวเลขคล้ายคลึงกับสิ่งที่คาดว่าจะเป็นประวัติศาสตร์ของพวกเขา และไม่มีการทำซ้ำให้
signi จึงไม่แตกต่างระหว่าง C3 และ C4 ชนิดที่มีอยู่ในแง่ของสำเนาของยีนจำนวน นี่คือเพิ่มเติม
หลอกจึง rmed โดยการวิเคราะห์ syntenic ต. hassleriana Arabidopsis thaliana , aethionema ยักษ์และที่อัตราส่วน regioncopynumber
syntenic โกหกปิด towhat สามารถ theoreticallyexpected .expressionlevelsof
C4
การสังเคราะห์แสง orthologs แสดงให้เห็นว่าระเบียบ oftranscript ความอุดมสมบูรณ์ใน ต. hassleriana มากน้อย
ควบคุมอย่างเข้มงวดกว่ากรัม gynandra ที่คล้ายกันมาก orthologs มีการแสดงออกในรูปแบบ
อวัยวะต่าง ๆ ต้นกล้าและเมล็ด เราสรุปได้ว่า . .  และเก่า
paleopolyploidy มีเหตุการณ์มี signi จึงไม่สามารถในfl uence ในกาจึง C แต่งหน้าพันธุกรรมของคลีโ าซีอี้กับ Brassicaceae . เพราะมีจำนวนชุดของยีน

ที่สำคัญต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องในการสังเคราะห์แสงไม่ได้ signi จึงลดลงอย่างมีนัยสําคัญเมื่อในfl uenced gynandraismorestrictlycontrolled
,
bypolyploidycombinedwiththefactthattranscriptabundanceing .เราก็สรุปได้ว่า การสรรหาของยีนที่มีอยู่ผ่านการเปลี่ยนแปลงกฎระเบียบนั้นน่าจะ
มีบทบาทใน shiftto C4 กว่าๆ neofunctionalization ของยีน .
ข้อมูล : ข้อมูลที่ฝากไว้ที่ ncbi เป็นวัตถุดิบซึ่งอ่านข้อมูลแต่ละชุดไว้ 5 ใบ
ขั้นตอน , ราก , ลำต้น , เกสรตัวผู้ , กลีบ , , กา 3seedlingstagesand3seedstagesoftarenayahassleriana
,