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Comparative analysis of the Brassica oleracea genetic map and the Arabidopsis thaliana genome

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Abstract:

We further investigated genome macrosynteny for Brassica species and Arabidopsis thaliana. This work aimed at comparative map construction for B. oleracea and A. thaliana chromosomes based on 160 known A. thaliana probes: 147 expressed sequence tags (ESTs) and 13 full-length cDNA clones. Based on an in silico study of the A. thaliana genome, most of the selected ESTs (83%) represented unique or low-copy genes. We identified conserved segments by the visual inspection of comparative data with a priori assumptions, and established their significance with the LineUp algorithm. Evaluation of the number of B. oleracea gene copies per A. thaliana EST revealed a fixed upward trend. We established a segregation distortion pattern for all genetic loci, with particular consideration of the type of selection (gametic or zygotic), and discuss its possible impact on genetic map construction. Consistent with previous reports, we found evidence for numerous chromosome rearrangements and the genome fragment replication of B. oleracea that have taken place since the divergence of the two species. Also, we found that over 54% of the B. oleracea genome is covered by 24 segments conserved with the A. thaliana genome. The average conserved segment is composed of 5 loci covering 19.3 cM in the B. oleracea genetic map and 2.42 Mb in the A. thaliana physical map. We have also attempted to use a unified system of conserved blocks (previously described) to verify our results and perform a comprehensive comparison with other Brassica species.

Les auteurs ont poursuivi leurs investigations de la macrosynténie entre les génomes des espèces du genre Brassica et de l’Arabidopsis thaliana. Le but était de produire une carte comparée des chromosomes du B. oleracea et de l’A. thaliana à l’aide de 160 sondes de l’A. thaliana : 147 étiquettes de séquences exprimées (EST) et 13 clones d’ADNc complets. Sur la base d’une analyse in silico du génome de l’A. thaliana, la majorité des EST choisis (83 %) constituait des gènes uniques ou présents en peu de copies. Les auteurs ont identifié des segments conservés par inspection visuelle de données comparatives en employant des conditions prédéfinies et en établissant leur signification statistique à l’aide de l’algorithme LineUp. L’évaluation du nombre de copies géniques chez le B. oleracea des EST provenant de l’A. thaliana a mis en évidence une tendance à la hausse. Les auteurs ont examiné la distorsion de la ségrégation pour tous les locus génétiques, en portant une attention particulière au type de sélection (gamétique ou zygotique), et ils discutent de son impact possible sur la production d’une carte génétique. En accord avec les travaux antérieurs, les auteurs ont trouvé des évidences de nombreux réarrangements chromosomiques et de réplication de fragments génomiques chez le B. oleracea qui auraient eu lieu depuis la divergence des deux espèces. De plus, les auteurs ont trouvé, à ce stade de leurs travaux, qu’on peut couvrir plus de 54 % du génome du B. oleracea à l’aide de 24 segments conservés au sein du génome de l’A. thaliana. Le segment conservé moyen comprend 5 locus et s’étend sur 19,3 cM sur la carte génétique du B. oleracea et 2,42 Mb sur la carte physique de l’A. thaliana. Les auteurs ont également tenté de mettre au point un système unifié de blocs conservés (décrits antérieurement) afin de valider les résultats et de réaliser une compréhension exhaustive avec les autres espèces du genre Brassica.

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2009

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