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生科院教師在《Nature Communications》上發(fā)表研究論文
來(lái)源：生科院通訊員：鐘艷君攝影： 編輯：尹申申審核：襲開(kāi)國(guó)、侯文軍瀏覽：時(shí)間：2026-01-08
【南林新聞中心訊】近日，我校生命科學(xué)學(xué)院張?zhí)淌谧鳛榈谝蛔髡?，在?guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications》上發(fā)表了題為“Phylogenomic profile of exon–intron organization across angiosperms, their relationships with protein domains, and functional implications”的研究論文（論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-66816-3）。我校為論文第一完成單位，美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)馬紅教授與復(fù)旦大學(xué)王君青年研究員為共同通訊作者，西南大學(xué)張琳青年教師參與研究工作。
基因外顯子-內(nèi)含子結(jié)構(gòu)是真核生物基因表達(dá)調(diào)控與蛋白質(zhì)功能形成的關(guān)鍵基礎(chǔ)。被子植物作為陸生植物中種類最豐富、進(jìn)化最成功的類群，其外顯子長(zhǎng)度特征及跨物種保守性尚未系統(tǒng)揭示，制約了對(duì)基因結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)化機(jī)制的理解。針對(duì)這一科學(xué)問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)選取涵蓋被子植物29個(gè)重要目、46個(gè)高質(zhì)量基因組及178份轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，結(jié)合4種裸子植物基因組，開(kāi)發(fā)了生物信息學(xué)新工具ExonEvo，首次在全基因組尺度系統(tǒng)解析了被子植物外顯子長(zhǎng)度分類與保守性規(guī)律。研究提出將外顯子劃分為微外顯子、小外顯子、中外顯子、長(zhǎng)外顯子和超長(zhǎng)外顯子五類，其中中外顯子為各物種中數(shù)量最多的類型。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，約35%的外顯子屬于微外顯子與小外顯子，它們廣泛參與基因調(diào)控；多數(shù)外顯子被被子植物主要類群間同源基因所共享，約47%的外顯子在被子植物與裸子植物間高度保守，且多數(shù)花器官高表達(dá)基因含有這類保守外顯子。
研究還揭示了外顯子與蛋白功能域之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)同一功能域可由多個(gè)保守外顯子家族編碼，且外顯子可變剪接是調(diào)控蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)保守的重要機(jī)制。該成果首次構(gòu)建了被子植物外顯子結(jié)構(gòu)演化的系統(tǒng)發(fā)育圖譜，為理解基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控及植物進(jìn)化適應(yīng)性提供了新視角。
