Cell cycle is precisely controlled by numerous regulators. Although extensive studies have identified the cell cycle regulators in rice and Arabidopsis and classified into different gene families, relatively few cell cycle regulators were identified in maize. In this study, 110 putative core cell cycle–related genes in the maize genome were identified through sequence alignment analysis. Among them, 54 members of cyclin family were divided into the A-, B-, C-, D-, F-, L-, T-, and SDS-type subfamilies; 16 members of CDK family were partitioned into the A-, B-, C-, E-, F-, and G-type subfamilies; 19 members of E2F-DP family were separated into the E2F, PAP, DPB, CK, and DEL subfamilies; the remaining genes were nine ICK/KRPs, three EL2/SIMs, three CKSs, five Rbs, and one Wee1 kinase. Maize cell cycle–related genes unequally distributed on all chromosomes, and thirty-six pairs of them were identified as paralogs. The prediction of protein interaction found that 91 proteins were able to interact with each other forming 939 pairs of interactions with a probability more than 0.7. The expression analyses revealed that most of the cell cycle–related genes were expressed in all tissues. The transcription level of some genes in young tissues was higher than that in mature tissues of maize. Meanwhile, some genes from different families shared the similar expression pattern. Overall, the sequence characteristics and expression patterns of maize cell cycle–related genes vary with different gene families. Our results provide basic information for elucidating the functions of these genes in maize.

中文翻译：

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玉米中核心细胞周期相关基因的鉴定和表达分析

细胞周期由众多调节器精确控制。虽然广泛的研究已经确定了水稻和拟南芥中的细胞周期调节因子并归入不同的基因家族，但在玉米中发现的细胞周期调节因子相对较少。在这项研究中，通过序列比对分析鉴定了玉米基因组中 110 个假定的核心细胞周期相关基因。其中细胞周期蛋白家族54个成员分为A-、B-、C-、D-、F-、L-、T-和SDS-型亚家族；CDK家族的16个成员被划分为A-、B-、C-、E-、F-和G-型亚家族；E2F-DP 家族的 19 个成员被分为 E2F、PAP、DPB、CK 和 DEL 亚家族；剩下的基因是九个 ICK/KRPs、三个 EL2/SIMs、三个 CKSs、五个 Rbs 和一个 Wee1 激酶。玉米细胞周期相关基因在所有染色体上分布不均，其中 36 对被鉴定为旁系同源物。蛋白质相互作用的预测发现，91种蛋白质能够以大于0.7的概率相互形成939对相互作用。表达分析表明，大多数细胞周期相关基因在所有组织中均有表达。部分基因在玉米幼年组织中的转录水平高于成熟组织中的转录水平。同时，来自不同家族的一些基因具有相似的表达模式。总体而言，玉米细胞周期相关基因的序列特征和表达模式因基因家族而异。我们的结果为阐明这些基因在玉米中的功能提供了基本信息。其中 36 对被确定为旁系同源物。蛋白质相互作用的预测发现，91种蛋白质能够以大于0.7的概率相互形成939对相互作用。表达分析表明，大多数细胞周期相关基因在所有组织中均有表达。部分基因在玉米幼年组织中的转录水平高于成熟组织中的转录水平。同时，来自不同家族的一些基因具有相似的表达模式。总体而言，玉米细胞周期相关基因的序列特征和表达模式因基因家族而异。我们的结果为阐明这些基因在玉米中的功能提供了基本信息。其中 36 对被确定为旁系同源物。蛋白质相互作用的预测发现，91种蛋白质能够以大于0.7的概率相互形成939对相互作用。表达分析表明，大多数细胞周期相关基因在所有组织中均有表达。部分基因在玉米幼年组织中的转录水平高于成熟组织中的转录水平。同时，来自不同家族的一些基因具有相似的表达模式。总体而言，玉米细胞周期相关基因的序列特征和表达模式因基因家族而异。我们的结果为阐明这些基因在玉米中的功能提供了基本信息。蛋白质相互作用的预测发现，91种蛋白质能够以大于0.7的概率相互形成939对相互作用。表达分析表明，大多数细胞周期相关基因在所有组织中均有表达。部分基因在玉米幼年组织中的转录水平高于成熟组织中的转录水平。同时，来自不同家族的一些基因具有相似的表达模式。总体而言，玉米细胞周期相关基因的序列特征和表达模式因基因家族而异。我们的结果为阐明这些基因在玉米中的功能提供了基本信息。蛋白质相互作用的预测发现，91种蛋白质能够以大于0.7的概率相互形成939对相互作用。表达分析表明，大多数细胞周期相关基因在所有组织中均有表达。部分基因在玉米幼年组织中的转录水平高于成熟组织中的转录水平。同时，来自不同家族的一些基因具有相似的表达模式。总体而言，玉米细胞周期相关基因的序列特征和表达模式因基因家族而异。我们的结果为阐明这些基因在玉米中的功能提供了基本信息。表达分析表明，大多数细胞周期相关基因在所有组织中均有表达。部分基因在玉米幼年组织中的转录水平高于成熟组织中的转录水平。同时，来自不同家族的一些基因具有相似的表达模式。总体而言，玉米细胞周期相关基因的序列特征和表达模式因基因家族而异。我们的结果为阐明这些基因在玉米中的功能提供了基本信息。表达分析表明，大多数细胞周期相关基因在所有组织中均有表达。部分基因在玉米幼年组织中的转录水平高于成熟组织中的转录水平。同时，来自不同家族的一些基因具有相似的表达模式。总体而言，玉米细胞周期相关基因的序列特征和表达模式因基因家族而异。我们的结果为阐明这些基因在玉米中的功能提供了基本信息。