J 2024

Uniparental silencing of 5S rRNA genes in plant allopolyploids - insights from Cardamine (Brassicaceae)

MALÍK MANDÁKOVÁ, Terezie; Alice KRUMPOLCOVÁ; Roman MATYÁŠEK; Roman VOLKOV; Martin LYSÁK et al.

Základní údaje

Originální název

Uniparental silencing of 5S rRNA genes in plant allopolyploids - insights from Cardamine (Brassicaceae)

Autoři

MALÍK MANDÁKOVÁ, Terezie; Alice KRUMPOLCOVÁ; Roman MATYÁŠEK; Roman VOLKOV; Martin LYSÁK a Ales KOVARIK

Vydání

Plant Journal, Hoboken (USA), Wiley-Blackwell, 2024, 0960-7412

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10611 Plant sciences, botany

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 5.700

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14740/24:00137100

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

rRNA genes; 5S rDNA; 35S rDNA; Cardamine; polyploidy; gene silencing; chromosome evolution

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 29. 1. 2025 14:06, Mgr. Eva Dubská

Anotace

V originále

While the phenomenon of uniparental silencing of 35S rDNA in interspecific hybrids and allopolyploids is well documented, there is a notable absence of information regarding whether such silencing extends to the 5S RNA component of ribosomes. To address this gap in knowledge, we analyzed the 5S and 35S rDNA expression in Cardamine (Brassicaceae) allopolyploids, namely C. x insueta (2n = 3x = 24, genome composition RRA), C. flexuosa (2n = 4x = 32, AAHH), and C. scutata (2n = 4x = 32, PPAA) which share a common diploid ancestor (AA). We employed high-throughput sequencing of transcriptomes and genomes and phylogenetic analyses of 5S rRNA variants. The genomic organization of rDNA was further scrutinized through clustering and fluorescence in situ hybridization. In the C. x insueta allotriploid, we observed uniparental dominant expression of 5S and 35S rDNA loci. In the C. flexuosa and C. scutata allotetraploids, the expression pattern differed, with the 35S rDNA being expressed from the A subgenome, whereas the 5S rDNA was expressed from the partner subgenome. Both C. flexuosa and C. scutata but not C. x insueta showed copy and locus number changes. We conclude that in stabilized allopolyploids, transcription of ribosomal RNA components occurs from different subgenomes. This phenomenon appears to result in the formation of chimeric ribosomes comprising rRNA molecules derived from distinct parental origins. We speculate that the interplay of epigenetic silencing and rDNA rearrangements introduces an additional layer of variation in multimolecule ribosomal complexes, potentially contributing to the evolutionary success of allopolyploids.

Návaznosti

EH22_008/0004581, projekt VaV
Název: Nové poznatky pro plodiny nové generace
GA22-16826S, projekt VaV
Název: Vliv alopolyploidie na evoluci a expresi lokusů rDNA u rostlin (Akronym: Evolution of rDNA)
Investor: Grantová agentura ČR, Vliv alopolyploidie na evoluci a expresi lokusů rDNA u rostlin
MUNI/R/1268/2022, interní kód MU
Název: Understanding the genomic impact of apomixis in Boechera
Investor: Masarykova univerzita, Understanding the genomic impact of apomixis in Boechera, CAREER RESTART
90131, velká výzkumná infrastruktura
Název: ELIXIR-CZ II

Přiložené soubory