The variation of base composition in plant genomes

ŠMARDA, Petr a Petr BUREŠ. The variation of base composition in plant genomes. In Wendel J. et al. Plant Genome Diversity, Volume I: Plant Genomes, their Residents, and their Evolutionary Dynamics. 1. vyd. Wien; Heidelberg; New York et. al.: Springer, 2012, s. 209-235. Life Sciences, Plant Sciences. ISBN 978-3-7091-1129-1. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1007/978-3-7091-1130-7_14.

Základní údaje

Originální název

The variation of base composition in plant genomes

Název česky

Diverzita bázového složení rostlinných genomů

Autoři

ŠMARDA, Petr (203 Česká republika, garant, domácí) a Petr BUREŠ (203 Česká republika, domácí)

Vydání

1. vyd. Wien; Heidelberg; New York et. al. Plant Genome Diversity, Volume I: Plant Genomes, their Residents, and their Evolutionary Dynamics, od s. 209-235, 27 s. Life Sciences, Plant Sciences, 2012

Nakladatel

Springer

---

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Kapitola resp. kapitoly v odborné knize

Obor

10600 1.6 Biological sciences

Stát vydavatele

Rakousko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Forma vydání

tištěná verze "print"

Odkazy

URL

Kód RIV

RIV/00216224:14310/12:00057337

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

ISBN

978-3-7091-1129-1

DOI

http://dx.doi.org/10.1007/978-3-7091-1130-7_14

Klíčová slova česky

evoluce; genomový poměr bází; AT/GC

Klíčová slova anglicky

evolution; genomic base ratio; AT/GC

Štítky

AKR, rivok

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno

---

Anotace

V originále

The proportions of the four nucleotides in DNA may vary significantly in various genome components and with different selective forces acting on particular sequences. Base composition is conventionally expressed as the percentage of guanine (G) and cytosine (C) bases (GC content) in a given region or for the entire genome (genomic GC content). Both the knowledge of mechanisms causing changes in GC content and their ecological consequences are fundamental for understanding genome evolution. The study of GC content has a long tradition in prokaryotic biology and systematics, where it serves as an important criterion in taxa delimitation and predictions of life-styles, such as thermotolerance, growth rate or aerobiosis. The GC content of taxa also has been widely discussed in animal genomics, namely, in the consequences of the evolution of the isochore structure of humans and other warm-blooded vertebrates. However, less attention has been paid to the GC content of plant genomes, for which the knowledge of detailed base composition and its meaning in the ecology and evolution of particular taxa is still poor. Here, we survey existing research concerning GC content of plant nuclear genomes and outline some directions for possible interpretations of the biological meaning of variation in GC content viewed in the context of work done on bacterial and animal genomes. We hope that the examples and proposed explanations will stimulate future testing of their validity in plant genomes. We primarily concentrate on overall genomic base composition. Nevertheless, variation of GC content and its function in particular genomic components is also discussed.

Česky

Vzájemný poměr čtyř nukleotidů se může výrazně lišit v různých částech genomové DNA stejně jako různými selekční faktory působící na jednotlivé sekvence. Základní složení DNA je obvykle vyjádřeno jako procento guaninu (G) a cytosinu (C), tj. obsah GC bází v daném regionu nebo v celém genomu (genomický GC obsah). Jak znalost mechanismů způsobujících změny v obsahu GC, tak jejich ekologické důsledky jsou zásadní pro pochopení evoluce genomu. Studie obsahu GC má dlouhou tradici v prokaryotické biologii a systematice, kde slouží jako důležité kritérium pro vymezení taxonů a charakteristiky životních stylů, jakými mohou být termotolerance, rychlost růstu nebo aerobita. GC obsah byl také široce diskutován v genomice zvířatech, a to v souvislosti se vznikem isochorové struktury genomu člověka a ostatních teplokrevných obratlovců. Nicméně, menší pozornost byla dosud věnována GC obsahu rostlinných genomů, u nichž je dosud poznání variability tohoto genomického parametru, stejně jako jeho význam v ekologii a evoluci jednotlivých taxonů dosud málo poznán. V našem přehledu se snažíme zmapovat stávající znalosti týkající se GC obsahu genomu rostlin a nastínit některé směry pro možný výklad o biologickém smyslu změny v obsahu GC v kontextu prací na bakteriálních genomů a zvířat. Doufáme, že nastíněnými příklady a návrhy vysvětlení bude stimulovat budoucí testování jejich platnosti v rostlinných genomech. I když jsme se v první řadě soustředili na celkové genomové základní složení, dynamika změn obsahu GC a jejich funkce v jednotlivých složkách genomu je diskutována.

---

Návaznosti

GAP506/11/0890, projekt VaV	Název: Evoluce kompozice DNA bazí u vyšších rostlin (Akronym: GCobsah) Investor: Grantová agentura ČR, Evolution of base composition in land plants
GP206/08/P222, projekt VaV	Název: Evoluce GC obsahu a genomu trav Investor: Grantová agentura ČR, Evoluce GC obsahu a genomu trav
LC06073, projekt VaV	Název: Centrum pro výzkum biodiverzity Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Centrum pro výzkum biodiverzity
MSM0021622416, záměr	Název: Diverzita biotických společenstev a populací: kauzální analýza variability v prostoru a čase Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Diverzita biotických společenstev: kauzální analýza variability v prostoru a čase