Ανάλυση της συνολικής μεθυλίωσης του DNA στο γένωμα του Καλαμποκιού(Z.mays L.)
Creators: name: Kovacevic, Nives Marco
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2003
Subjects: Οι νησίδες CpG
Not I θέσις
CpG islands
Not I sites
RLGS(Restriction Landmark Genomic Scanning)

description: Η μεθυλίωση του DNA είναι ένα επιγενετικό φαινόμενο που ελέγχει την έκφραση των γονιδίων και θεωρείται μεταξύ άλλων ως πιθανή εξήγηση της ευρωστίας των υβριδίων. Διερευνήθηκε η σχέση κατάστασης μεθυλίωσης της περιορστικής θέσης Not I στο γονιδίωμα του καλαμποκιού(Zea mays L.), διαφόρων γενοτύπων και κάτω από διαφορετικές συνθήκες καλλιέργειας. Αποτελέσματα βιοπληροφορικής μελέτης έδειξαν ότι οι θέσεις Not I τοποθετούνται σε ποσοστό 67% σε νησίδες CpG(CpG islands) στο καλαμπόκι. Οι νησίδες CpG και οι θέσεις Not I σχετίζονται με τα γονίδια του καλαμποκιού σε ποσοστό 34% και 47% αντίστοιχα. Η μέθοδος Restriction Landmark Genomic Scanning(RLGS) χρησιμοποιήθηκε για να υπολογιστεί η συνολική κατάσταση μεθυλίωσης στις θέσεις Not I στα φύλλα καθαρών σειρών καλαμποκιού και υβριδίων F1 που καλλιεργήθηκαν σε αραιή και πυκνή σπορά σύμφωνα με το κυψελωτό σχέδιο πειραματισμού. Η μέθοδος επιτρέπει την μέτρηση της μεθυλίωσης στο σύνολο των γονιδιακών θέσεων που περιέχουν την αλληλουχία Not I. Η παρούσα μέθοδος χρησιμοποιήθηκε εκτεταμένα στην μέτρηση της συνολικής μεθυλίωσης κυρίως στον άνθρωπο για την συγκριτική ανάλυση DNA από υγιείς ή καρκινικούς ιστούς και στο ξεκίνημα της μελέτης μας ήταν η πρώτη εφαρμογή της μεθόδου σε φυτικό είδος ιδιαίτερα στο καλαμπόκι. Οι καθαρές σειρές S5 καλαμποκιού που προήλθαν από το εμπορικό υβρίδιο Lorena βρέθηκε ότι διαφέρουν στη μεθυλίωση κατά 21.92% μεταξύ τους. Η μεταφορά των σημείων RLGS από τις καθαρές σειρές στα υβρίδια συμβαίνει κυρίως με Μενδελικό τρόπο αλλά το 4.67% των σημείων δεν μεταφέρθηκε από τους γονείς, το 1.33% ήταν πιο έντονο στα υβρίδια ενώ το 2.33% ήταν νέα σημεία που εμφανίστηκαν στο υβρίδιο. Το υβρίδιο με το χαμηλότερο ποσοστό ετέρωσης και το υβρίδιο με το υψηλότερο ποσοστό διέφεραν στη μεθυλίωση κατά 31.33%. Το υβρίδιο που καλλιεργήθηκε χωρίς καταπονήσεις(αραιή σπορά) είχε 3.43% περισσότερα έντονα σημεία σε σχέση με αυτό που καλλιεργήθηκε υπό συνθήκες καταπόνησης(πυκνή σπορά). Ετσι η κατάσταση μεθυλίωσης της αλληλουχίας που αναγνωρίζει το περιοριστικό ένζυμο Not I μπορεί να έχει επιπτώσεις σε συγκεκριμένες καθαρές σειρές, υβρίδια καλαμποκιού και για τη συμπεριφορά των υβριδίων, κάτω από συνθήκες καταπόνησης
description: DNA methylation is an epigenetic phenomenon that controls gene expression and is considered among others as a possible explanation of hybrid vigor. This study was conducted to determine whether the methylation status of the Not I recognition site in Zea mays(L.) genome is related to genotypic differences and growth conditions. Our analysis of genomic sequences revealed that 67% of Not I sites are located in maize genes. Restriction Landmark Genomic Scanning(RLGS) was used to evaluate global methylation status in leaves of maize inbred lines and F1 hybrids grown in a honeycomb design under differnt plant densities 0.513 plants/m2 and 18.5 plants/m2 respectively. The RLGS method is capable to screening the methylation status of more than thousand genes and other genomic categories having Not I recognition sequence. The method was extensively used to measure global DNA methylation status in humans from healthy and carcinogenic tissues. At the beginning of originating from the Lorena commercial hybrid differed in methylation by 21.92%. Transmission of RLGS spots from inbreds to hybrid occured mainly in Mendelian fashion but 4.67% of spots were not transmitted from the parents to the hybrid, 1.33% was more intense in the hybrid and 2.33% were new spots appeared in the hybrid. Differences between low heterotic and high hetrotic hybrid amounted for 31.33%. Hybrids growth without stress(o.513 plants/m2) exhibited 3.43% more intense spots than the ones grown under stress(18.5 plants/m2). It was concluded that methylation status of Not I restriction enzyme recognition sequence may have some consequences for maize specific inbreds, hybrids and hybrid behavior under stress conditions