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- Title
Gene expression patterns are correlated with genomic and genic structure in soybean.
- Authors
Woody, Jenna L.; Severin, Andrew J.; Bolon, Yung-Tsi; Joseph, Bindu; Diers, Brian W.; Farmer, Andrew D.; Weeks, Nathan; Muehlbauer, Gary J.; Nelson, Rex T.; Grant, David; Specht, James E.; Graham, Michelle A.; Cannon, Steven B.; May, Gregory D.; Vance, Carroll P.; Shoemaker, Randy C.
- Abstract
Studies have indicated that exon and intron size and intergenic distance are correlated with gene expression levels and expression breadth. Previous reports on these correlations in plants and animals have been conflicting. In this study, next-generation sequence data, which has been shown to be more sensitive than previous expression profiling technologies, were generated and analyzed from 14 tissues. Our results revealed a novel dichotomy. At the low expression level, an increase in expression breadth correlated with an increase in transcript size because of an increase in the number of exons and introns. No significant changes in intron or exon sizes were noted. Conversely, genes expressed at the intermediate to high expression levels displayed a decrease in transcript size as their expression breadth increased. This was due to smaller exons, with no significant change in the number of exons. Taking advantage of the known gene space of soybean, we evaluated the positioning of genes and found significant clustering of similarly expressed genes. Identifying the correlations between the physical parameters of individual genes could lead to uncovering the role of regulation owing to nucleotide composition, which might have potential impacts in discerning the role of the noncoding regions. Des études ont montré que la taille des introns et des exons ainsi que la distance intergénique seraient corrélées avec le niveau et l'étendue de l'expression génique. Les études antérieures sur ce sujet chez les plantes et les animaux se sont avérées contradictoires. Dans cette étude, des données de séquence de seconde génération, lesquelles fournissent des données transcriptomiques plus sensibles que celles obtenues à l'aide des techniques antérieures, ont été produites et analysées chez 14 tissus. Les résultats des auteurs révèlent une nouvelle dichotomie. Chez les gènes faiblement exprimés, un accroissement de l'étendue de l'expression était corrélé avec un accroissement de la taille des transcrits attribuable à une augmentation du nombre d'exons et d'introns. Aucun changement quant à la taille des introns ou des exons n'a été noté. Inversement, les gènes exprimés de manière intermédiaire ou forte présentaient des transcrits dont la taille diminuait au fur et à mesure que s'accroissait l'étendue de leur expression. Cette réduction était due à une réduction de la taille des exons, sans qu'il y ait eu réduction du nombre de ceux-ci. En tirant avantage de la connaissance de l'espace génique chez le soya, les auteurs ont examiné le positionnement des gènes et ont observé un groupement significatif des gènes qui présentent un niveau d'expression semblable. L'identification de corrélations entre les paramètres physiques de gènes individuels pourrait permettre de mieux comprendre la régulation génique découlant de la composition nucléotidique, laquelle pourrait aider à discerner le rôle des régions non-codantes.
- Subjects
SOYBEAN; GENE expression; PLANT genomes; EXONS (Genetics); INTRONS; GENETIC code; NUCLEOTIDE sequence
- Publication
Genome, 2011, Vol 54, Issue 1, p10
- ISSN
0831-2796
- Publication type
Article