Peanut (Arachis hypogaea L.) causes one of the most serious food allergies. Peanut seed proteins, Arah1, Arah2, and Arah3, are considered to be among the most important peanut allergens. To gain insights into genome organization and evolution of allergen-encoding genes, approximately 617 kb from the genome of cultivated peanut and 215 kb from a wild relative were sequenced including three Arah1, one Arah2, eight Arah3, and two Arah6 gene family members. To assign polarity to differences between homoeologous regions in peanut, we used as outgroups the single orthologous regions in Medicago, Lotus, common bean, chickpea, and pigeonpea, which diverged from peanut about 50 Ma and have not undergone subsequent polyploidy. These regions were also compared with orthologs in many additional dicot plant species to help clarify the timing of evolutionary events. The lack of conservation of allergenic epitopes between species, and the fact that many different proteins can be allergenic, makes the identification of allergens across species by comparative studies difficult. The peanut allergen genes are interspersed with low-copy genes and transposable elements. Phylogenetic analyses revealed lineage-specific expansion and loss of low-copy genes between species and homoeologs. Arah1 syntenic regions are conserved in soybean, pigeonpea, tomato, grape, Lotus, and Arabidopsis, whereas Arah3 syntenic regions show genome rearrangements. We infer that tandem and segmental duplications led to the establishment of the Arah3 gene family. Our analysis indicates differences in conserved motifs in allergen proteins and in the promoter regions of the allergen-encoding genes. Phylogenetic analysis and genomic organization studies provide new insights into the evolution of the major peanut allergen-encoding genes.
© The Author(s) 2014. Published by Oxford University Press on behalf of the Society for Molecular Biology and Evolution.
ถั่วลิสง (Arachis hypogaea L. ) เป็นสาเหตุหนึ่งของการแพ้อาหารที่ร้ายแรงที่สุด โปรตีนถั่วลิสงเมล็ด Arah1, Arah2 และ Arah3 ได้รับการพิจารณาเป็นหนึ่งในสารก่อภูมิแพ้ถั่วลิสงที่สำคัญที่สุด เพื่อให้ได้รับข้อมูลเชิงลึกในองค์กรจีโนมและวิวัฒนาการของยีนสารก่อภูมิแพ้เข้ารหัสประมาณ 617 กิโลไบต์จากจีโนมของถั่วลิสงที่ปลูกและ 215 กิโลไบต์จากญาติป่ามีลำดับขั้นตอนรวมทั้งสาม Arah1 หนึ่ง Arah2 แปด Arah3 และสอง Arah6 สมาชิกในครอบครัวของยีน การกำหนดขั้วความแตกต่างระหว่างภูมิภาค homoeologous ในถั่วลิสงที่เราใช้เป็น outgroups ภูมิภาค orthologous เดียวใน Medicago, โลตัส, ถั่วแขก, ถั่วเขียวและถั่วมะแฮะซึ่งแยกออกมาจากถั่วลิสงประมาณ 50 Ma และยังไม่ได้รับตามมาโพลีพลอย ภูมิภาคเหล่านี้ยังถูกเมื่อเทียบกับ orthologs ในหลายสายพันธุ์พืช dicot เพิ่มเติมเพื่อช่วยให้ความกระจ่างระยะเวลาของเหตุการณ์ที่เกิดวิวัฒนาการ ขาดการอนุรักษ์ epitopes ภูมิแพ้ระหว่างเผ่าพันธุ์และความจริงที่ว่าโปรตีนที่แตกต่างกันสามารถเป็นภูมิแพ้ที่ทำให้บัตรประจำตัวของสารก่อภูมิแพ้ข้ามสายพันธุ์โดยการศึกษาเปรียบเทียบยาก สารก่อภูมิแพ้ถั่วลิสงยีนสลับกับยีนต่ำสำเนาและองค์ประกอบ transposable Phylogenetic วิเคราะห์เปิดเผยว่าการขยายตัวของวงศ์ตระกูลที่เฉพาะเจาะจงและการสูญเสียของยีนต่ำสำเนาระหว่างชนิดและ homoeologs Arah1 ภูมิภาค syntenic ป่าสงวนในถั่วเหลืองถั่วมะแฮะมะเขือเทศองุ่น, โลตัส, และ Arabidopsis ขณะ Arah3 ภูมิภาค syntenic แสดง rearrangements จีโนม เราสรุปว่าตีคู่และเลียนปล้องนำไปสู่การจัดตั้งของครอบครัวยีน Arah3 การวิเคราะห์ของเราแสดงให้เห็นความแตกต่างในลวดลายอนุรักษ์ในโปรตีนและสารก่อภูมิแพ้ในภูมิภาคโปรโมเตอร์ของยีนสารก่อภูมิแพ้เข้ารหัส การวิเคราะห์วิวัฒนาการและการศึกษาจีโนมขององค์กรให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เข้าสู่วิวัฒนาการของถั่วลิสงที่สำคัญสารก่อภูมิแพ้เข้ารหัสยีน.
©ผู้เขียน (s) ปี 2014 จัดพิมพ์โดย Oxford University Press ในนามของสมาคมเพื่อการอณูชีววิทยาและวิวัฒนาการ
การแปล กรุณารอสักครู่..
