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HACRE1, a recently inserted copia-like retrotransposon of sunflower (Helianthus annuus L.)

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In this paper we report on the isolation and characterization, for the first time, of a complete 6511 bp retrotransposon of sunflower. Considering its protein domain order and sequence similarity to other copia elements of dicotyledons, this retrotransposon was assigned to the copia retrotransposon superfamily and named HACRE1 (Helianthus annuus copia-like retroelement 1). HACRE1 carries 5′ and 3′ long terminal repeats (LTRs) flanking an internal region of 4661 bp. The LTRs are identical in their sequence except for two deletions of 7 and 5 nucleotides in the 5′ LTR. Based on the sequence identity of the LTRs, HACRE1 was estimated to have inserted within the last ~84 000 years. The isolated sequence contains a complete open reading frame with only one complete reading frame. The absence of nonsense mutations agrees with the very high sequence identity between LTRs, confirming that HACRE1 insertion is recent. The haploid genome of sunflower (inbred line HCM) contains about 160 copies of HACRE1. This retrotransposon is expressed in leaflets from 7-day-old plantlets under different light conditions, probably in relation to the occurrence of many putative light-related regulatory cis-elements in the LTRs. However, sequenced cDNAs show less variability than HACRE1 genomic sequences, indicating that only a subset of this family is expressed under these conditions.

Dans ce travail, les auteurs décrivent pour la première fois l’isolement et la caractérisation d’un rétrotransposon complet, long de 6511 pb, chez le tournesol. En fonction de l’ordre des domaines protéiques et de la similarité nucléotidique avec d’autres éléments copia chez les dicotylédones, ce rétrotransposon a été assigné à la superfamille copia de rétrotransposons et nommé HACRE1 (« Helianthus annuus copia-like retroelement 1 »). HACRE1 porte de longues répétitions terminales (LTR) en 5′ et 3′, lesquelles bordent un segment interne de 4661 pb. Les LTR sont identiques en ce qui a trait à leur séquence à l’exception de deux délétions, de 7 et 5 nucléotides, au sein du 5′ LTR. En raison de l’identité des séquences LTR, les auteurs estiment que l’élément HACRE1 se serait inséré depuis moins de ~84 000 ans. La séquence isolée contient un cadre de lecture ouvert complet, avec un seul cadre de lecture complet. L’absence de mutations non-sens, tout comme la très grande similarité des LTR, confirme que l’insertion de HACRE1 serait récente. Le génome haploïde du tournesol (lignée fixée HCM) compte environ 160 copies de l’élément HACRE1. Ce rétrotransposon est exprimé dans les jeunes feuilles chez des plantules de 7 jours dans diverses conditions d’éclairage, phénomène qui s’explique vraisemblablement par la présence, au sein des LTR, de plusieurs putatifs éléments cis régulés par la lumière. Cependant, les ADNc séquencés affichent moins de variabilité nucléotidique que les copies génomiques, ce qui suggère que seul un sous-ensemble des éléments de cette famille est exprimé dans ces conditions.
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Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2009

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