本文關(guān)鍵詞：中華按蚊CPF家族表皮蛋白基因的全基因組鑒定及其特征分析

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【摘要】：【目的】鑒定中華按蚊Anopheles sinensis基因組上的CPF家族表皮蛋白基因,分析其基因結(jié)構(gòu)和特征,推測其可能的生物學(xué)功能;同時比較研究代表性蚊種的CPF家族基因,提供CPF家族基因的信息框架�！痉椒ā炕谥腥A按蚊An.sinensis、岡比亞按蚊An.gambiae、微小按蚊An.minimus、埃及伊蚊Aedes aegypti、致倦庫蚊Culex quinquefasciatus和黑腹果蠅Drosophila melanogaster全基因組序列,以岡比亞按蚊CPF家族基因序列為詢問序列,采用BLASTP,TBLASTN和HMM方法鑒定這些物種的CPF家族基因;利用生物信息學(xué)方法預(yù)測中華按蚊CPF家族基因的結(jié)構(gòu)、剪切模式、信號肽、跨膜區(qū)、結(jié)構(gòu)域和3D結(jié)構(gòu)等;采用最大似然法(maximum likelihood,ML)構(gòu)建這些物種的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系,推斷CPF家族基因的起源和進(jìn)化�！窘Y(jié)果】中華按蚊、岡比亞按蚊、微小按蚊、埃及伊蚊、致倦庫蚊和黑腹果蠅全基因組共有4,4,4,3,3和3個CPF家族基因。中華按蚊的CPF基因被分別命名為As CPF1,As CPF2,As CPF3和As CPF4,這些As CPF基因的全長c DNA序列分別為736,2 021,531和1 001 bp,分別編碼219,345,148和185個氨基酸。As CPF1,As CPF2和As CPF3僅含有一個內(nèi)含子,但As CPF4含有3個內(nèi)含子,所有內(nèi)含子均為0位內(nèi)含子。As CPF1,As CPF2,As CPF3和As CPF4分別有3,2,1和2個不同的選擇性剪切子。As CPF3的表達(dá)量最高,其次是As CPF4,As CPF2和As CPF1。推測的As CPF1,As CPF2,As CPF3和As CPF4的理論分子量分別為22.86,36.47,15.08和18.66 k D,等電點分別為9.08,8.97,9.44和9.16。As CPF家族蛋白含有保守的44個氨基酸基序和C-末端基序;As CPF1,As CPF3和As CPF4具有信號肽,為分泌型蛋白,而As CPF2缺乏信號肽,為非分泌蛋白。二級結(jié)構(gòu)分析顯示,4個As CPF均具有α-螺旋,無規(guī)卷曲和延伸鏈,只有As CPF4有一段跨膜片段,位于第5-27位氨基酸。系統(tǒng)發(fā)育分析顯示,CPF3基因可能是最早分化出來的CPF家族基因,CPF1和CPF2基因可能是同一祖先基因經(jīng)過一個基因重復(fù)事件分化形成的,CPF4基因很可能是按蚊所特有的,是最晚分化出來的CPF基因。以岡比亞按蚊為對照,替換率分析顯示,中華按蚊CPF表皮蛋白的Ka/Ks值均小于1,表現(xiàn)出純化選擇。【結(jié)論】對中華按蚊CPF家族基因在全基因組上的鑒定和特征分析,及對代表性蚊蟲CPF家族基因的比較分析,揭示了蚊蟲CPF家族基因的多樣性、結(jié)構(gòu)和氨基酸特征以及起源和進(jìn)化,這為該家族基因的進(jìn)一步研究和利用提供了信息基礎(chǔ)。
【作者單位】： 重慶師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院昆蟲與分子生物學(xué)研究所;
【基金】：“兩江學(xué)者”計劃專項經(jīng)費 國家自然科學(xué)基金項目(31372265) 國際原子能機構(gòu)CRP項目(18268/R2) 國家科技基礎(chǔ)性工作專項重點項目(2015FY210300)
【分類號】：Q966
【正文快照】：

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本文編號：1154849