扩张发生在哪里?
P450 增加是全基因组随机事件,还是集中在保守的结构热点?
PROJECT OVERVIEW / 项目概述
本研究将 P450 基因家族扩张放回其真实的染色体环境,结合基因复制、转座元件、自然选择和胁迫表达,寻找连接基因组结构与代谢适应的机制。
单个抗性基因可以解释一次代谢反应,
但无法解释一个昆虫类群为何反复、快速地产生抗性。
P450 增加是全基因组随机事件,还是集中在保守的结构热点?
串联复制、局部 TE 密度和基因组重排如何共同塑造大型基因簇?
选择压力和表达调控如何让冗余拷贝走向剂量增益或功能分化?
SPECIES DATASET
8 个多食性夜蛾科害虫与 4 个鳞翅目比较物种构成系统发育框架,兼顾类群内扩张和类群间对照。
HaHelicoverpa armigera
HzHelicoverpa zea
MlMythimna loreyi
SeSpodoptera exigua
SfSpodoptera frugiperda
SliSpodoptera littoralis
SltSpodoptera litura
TnTrichoplusia ni
BmBombyx mori
MsManduca sexta
McMelitaea cinxia
PrPieris rapae
RESEARCH OBJECTIVES
获得标准化、高可信的 P450 全集,比较四大 clan 的谱系特异变化。
识别大型串联阵列和跨物种保守位点,重建基因获得与丢失。
比较局部 TE 景观、共线性和基因拷贝数,解析位点特异的结构动力学。
整合选择压力与杀虫剂胁迫转录组,判断扩张拷贝如何产生适应收益。
INTEGRATED MODEL
同源、共线性和系统发育证据表明,Locus 1 与 Locus 2 是古老而保守的 P450 扩张热点;但它们的重复序列背景、选择强度和表达协同性走向不同。
更高的结构可塑性为不同化学物质提供分工明确的代谢拷贝。
多个拷贝作为协调代谢单元,提高广谱化学胁迫下的总酶输出。
EVIDENCE MAP
每一个机制判断都由至少两类证据交叉支持:系统发育与 Orthogroup 确认同源关系;微共线性定位古老位点;TE、选择压力和表达数据解释分化轨迹。
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