1. Gene expression patterns are correlated with genomic and genic structure in soybean
- Author
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Woody, Jenna L., Severin, Andrew J., Bolon, Yung-Tsi, Joseph, Bindu, Diers, Brian W., Farmer, Andrew D., Weeks, Nathan, Muehlbauer, Gary J., Nelson, Rex T., Grant, David, Specht, James E., Graham, Michelle A., Cannon, Steven B., May, Gregory D., Vance, Carroll P., and Shoemaker, Randy C.
- Subjects
Nucleotide sequencing -- Research -- Models -- Genetic aspects ,Gene expression -- Models -- Genetic aspects -- Research ,DNA sequencing -- Research -- Models -- Genetic aspects ,Soybean -- Genetic aspects -- Research -- Models ,Biological sciences - Abstract
Studies have indicated that exon and intron size and intergenic distance are correlated with gene expression levels and expression breadth. Previous reports on these correlations in plants and animals have been conflicting. In this study, next-generation sequence data, which has been shown to be more sensitive than previous expression profiling technologies, were generated and analyzed from 14 tissues. Our results revealed a novel dichotomy. At the low expression level, an increase in expression breadth correlated with an increase in transcript size because of an increase in the number of exons and introns. No significant changes in intron or exon sizes were noted. Conversely, genes expressed at the intermediate to high expression levels displayed a decrease in transcript size as their expression breadth increased. This was due to smaller exons, with no significant change in the number of exons. Taking advantage of the known gene space of soybean, we evaluated the positioning of genes and found significant clustering of similarly expressed genes. Identifying the correlations between the physical parameters of individual genes could lead to uncovering the role of regulation owing to nucleotide composition, which might have potential impacts in discerning the role of the noncoding regions. Key words: expression level, expression breadth, next-generation sequencing, physical clustering. Des etudes ont montre que la taille des introns et des exons ainsi que la distance intergeenique seraient corretees avec le niveau et l'etendue de l'expression geenique. Les etudes anteerieures sur ce sujet chez les plantes et les animaux se sont averees contradictoires. Dans cette etude, des domtoes de sequence de seconde generation, lesquelles fournissent des donnees transcriptomiques plus sensibles que celles obtenues a l'aide des techniques anteerieures, ont ete produites et analysees chez 14 tissus. Les resultats des auteurs revelent une nouvelle dichotomie. Chez les genes faiblement exprimes, un accroissement de l'etendue de l'expression etait correle avec un accroissement de la taille des transcrits attribuable a une augmentation du nombre d'exons et d'introns. Aucun changement quant a la taille des introns ou des exons n'a ete note;. Inversement, les genes exprimes de maniere intermeidiaire ou forte presentaient des transcrits dont la taille diminuait au fur et a mesure que s'accroissait l'etendue de leur expression. Cette reduction etait due a une reduction de la taille des exons, sans qu'il y ait eu reduction du nombre de ceux-ci. En tirant avantage de la connaissance de l'espace geenique chez le soya, les auteurs ont examine; le positionnement des genes et ont observe un groupement significatif des genes qui presentent un niveau d'expression semblable. L'identification de correlations entre les parameitres physiques de genes individuels pourrait permettre de mieux comprendre la re;gulation ge;nique de;coulant de la composition nucle;otidique, laquelle pourrait aider a discerner le role des regions non-codantes. Mots-cles: niveau d'expression, eetendue de l'expression, seequencage de seconde generation, groupement physique. [Traduit par la Redaction], Introduction The uniqueness of living organisms is dependent not only upon the suite of genic material available to them but also upon the subtleties of gene expression patterns. Some genes [...]
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- 2011
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