共表达网络分析玉米和高粱物种间基因表达模式及功能富集

作者：赖先军; 张义正; James C.Schnable; 颜朗^*

来源：基因组学与应用生物学, 2021, Z1: 2323-2337.

DOI：10.13417/j.gab.040.002323

• 基因共表达网络
• 组织特异性
• 基因表达模式
• 功能富集

共表达网络分析是利用海量生物学数据研究基因表达模式与功能关系的重要方法。在共表达网络中,具有相同表达模式的基因可能也具有功能上的一致性,这为我们提供了发掘未知基因功能信息的理论基础。本研究整合了60个玉米(Zea mays)和40个高粱(Sorghum bicolor),组织的转录组测序数据,首先在每个物种内利用全数据集和子集分别构建共表达网络,以测试所选样本数量对于共表达基因网络构建的影响;然后搜寻物种间成对的直系同源共线性基因,并利用其中一个物种的基因模块信息将另一物种的模块分割成在功能上更细的子模块;最后对不同大小的基因模块进行GO富集以确定其功能特征。本研究表明,共表达网络聚类基因在表达模式上具有组织特异性,且物种间有32%的共线性基因表达模式一致,GO富集分析结果显示物种间模块交叉分割亚模块的方法能得到在功能上更为相似的基因簇。另外,玉米亚基因组间有48.5%的双拷贝基因也具有相同的基因表达模式。本研究利用共表达基因网络的构建为传统的基因功能富集研究提供了新的视角,并通过物种间共表达基因网络的比较解析了直系同源共线性基因间的表达模式,从而进一步鉴定了这些在物种间具有相同表达模式和组织特异性基因的功能特征。

• 单位
  生命科学学院; 西昌学院; 四川大学