A novel application of ecological analyses to assess transposable element distributions in the genome of the domestic cow, Bos taurus

Transposable elements (TEs) are among the most abundant components of many eukaryotic genomes. Efforts to explain TE abundance, as well as TE diversity among genomes, have led some researchers to draw an analogy between genomic and ecological processes. Adopting this perspective, we conducted an analysis of the cow (Bos taurus) genome using techniques developed by community ecologists to determine whether environmental factors influence community composition. Specifically, each chromosome within the Bos taurus genome was treated as a 'linear transect', and a multivariate redundancy analysis (RDA) was used to identify large-scale spatial patterns in TE communities associated with 10 TE families. The position of each TE community on the chromosome accounted for ~50% of the variation along the chromosome 'transect'. Multivariate analysis further revealed an effect of gene density on TE communities that is influenced by several other factors in the (genomic) environment, including chromosome length and TE density. The results of this analysis demonstrate that ecological methods can be applied successfully to help answer genomic questions. Key words: genome ecology, transposon ecology, transposable elements, spatial patterns, gene density, chromosome length. Les elements transposables (TE) sont parmi les composantes les plus abondantes au sein de plusieurs genomes eucaryotes. Les efforts visant a expliquer cette abondance et diversite des TE au sein des genomes ont amene certains chercheurs a voir une analogie entre les processus genomiques et evolutifs. C'est dans cette perspective que les auteurs ont realise une analyse du genome de la vache (Bos taurus) en employant des techniques developpees par les ecologistes des communautes pour determiner si des facteurs environnementaux influencent la composition d'une communaute. Specifiquement, chaque chromosome au sein du genome du Bos taurus a ete traite comme un <> et une analyse de redondance (RDA) multivariee a ete realisee pour identifier les grandes lignes de la repartition de communautes de TE appartenant a 10 familles de TE. La position de chaque communaute de TE au sein du chromosome expliquait ~50 % de la variation le long d'un'transect' chromosomique. Une analyse multivariee a ensuite revele un effet de la densite genique sur les communautes de TE qui est influence par plusieurs autres composantes de l'environnement (genomique), dont la longueur du chromosome et la densite en TE. Les resultats de cette analyse montrent que les methodes de l'ecologie peuvent servir a repondre a des questions genomiques. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : ecologie du genome, ecologie des transposons, elements transposables, distribution spatiale, densite genique, longueur du chromosome.
Introduction The biology of transposable elements Transposable elements (TEs) are mobile segments of DNA capable of being cut or copied from one location in the genome and reinserted into another. [...]