生物学复杂性的增加与非蛋白质编码DNA序列的基因组范围相对扩张呈正相关
基因组学
2007-05-23 v1 种群与进化
摘要
背景：在当前基因组时代之前，有人提出生物体使用的蛋白质编码基因数量是其复杂性的有效衡量标准。然而，现在很清楚，存在重大的不一致性，生物学复杂性与蛋白质编码基因数量之间只有微弱的关系。例如，使用蛋白质编码基因数量作为评估生物学复杂性的基础，将使尾索动物和昆虫比线虫更不复杂，人类比水稻更不复杂。结果：我们分析了85个已测序物种的非编码DNA与总基因组DNA的比率（ncDNA/tgDNA），发现该比率与生物学复杂性的增加密切相关。ncDNA/tgDNA比率在原核生物中通常包含在0.05-0.24的带宽内，但在单细胞真核生物中上升到0.26-0.52，在发育复杂的多细胞生物中上升到0.62-0.985。重要的是，原核生物物种显示出接近0.1177 ncDNA/tgDNA平均值（p=1.58 x 10^-13）的非均匀物种分布，以及ncDNA/tgDNA与基因组大小之间的非线性关系（r=0.15）。重要的是，ncDNA/tgDNA比率校正了倍性，并且不受可变重复序列负载的实质性影响。结论：我们认为观察到的非编码DNA增加和组成模式主要是信息内容增加的功能。因此，内含子、基因间序列、重复元件以及先前被认为在遗传上惰性的基因组DNA，可能比以前认识到的对复杂生物的进化和功能库更为重要。
引用
@article{arxiv.q-bio/0401020,
title = {Increasing biological complexity is positively correlated with the relative genome-wide expansion of non-protein-coding DNA sequences},
author = {R. J. Taft and J. S. Mattick},
journal= {arXiv preprint arXiv:q-bio/0401020},
year = {2007}
}
备注
25 pages, 2 figures, 1 table