Систематический анализ растительных LTR-ретротранспозонов выявляет филогенетические взаимоотношения их полипротеиновых доменов и обеспечивает основу для классификации элементов

ПРЕДПОСЫЛКИ: Растительные LTR-ретротранспозоны классифицируют на два надсемейства — Ty1/copia и Ty3/gypsy. Далее они подразделяются на огромное число семейств, которые из-за высокой вариабельности нуклеотидных последовательностей обычно специфичны для одного вида или группы близкородственных видов. Предыдущие попытки объединить эти семейства в более крупные категории, отражающие их филогенетические взаимоотношения, были ограничены либо анализом узкого спектра видов растений, либо анализом небольшого числа элементов. Кроме того, не существовало эталонной базы данных, позволяющей классифицировать LTR-ретротранспозоны на основе сходства. РЕЗУЛЬТАТЫ: Мы создали базу данных последовательностей доменов полипротеинов, кодируемых ретротранспозонами, извлечённых из 5 410 элементов Ty1/copia и 8 453 элементов Ty3/gypsy, отобранных у 80 видов, представляющих основные группы зелёных растений (Viridiplantae). Филогенетический анализ трёх наиболее консервативных доменов полипротеина — RT, RH и INT — позволил разделить ретротранспозоны Ty1/copia и Ty3/gypsy соответственно на 16 и 14 линий. Мы также охарактеризовали различные признаки последовательностей LTR-ретротранспозонов, включая дополнительные домены полипротеина, дополнительные открытые рамки считывания и сайты связывания праймера, и обнаружили, что наличие и/или тип этих признаков коррелирует с филогениями, выведенными на основе трёх белковых доменов. ВЫВОДЫ: Мы разработали усовершенствованную систему классификации, применимую к LTR-ретротранспозонам широкого круга видов растений. Эта система отражает как филогенетические взаимоотношения, так и характерные последовательностные и структурные особенности элементов. Комплексная база данных доменов белков ретротранспозонов (REXdb), соответствующая этой классификации, служит эталоном для эффективной и унифицированной аннотации LTR-ретротранспозонов в геномах растений. Доступ к инструментам REXdb реализован через веб-сервер RepeatExplorer (https://repeatexplorer-elixir.cerit-sc.cz/) или посредством автономной версии REXdb, которую можно загрузить…