發(fā)布時(shí)間：2019-10-14 10:42

【摘要】：osiris基因家族是昆蟲(chóng)特異性基因,迄今尚未在昆蟲(chóng)綱以外的物種中發(fā)現(xiàn)同源基因。本研究利用菜粉蝶轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),鑒定了菜粉蝶16個(gè)osiris基因家族成員,分屬11個(gè)亞家族。通過(guò)與菜粉蝶基因組比對(duì),發(fā)現(xiàn)菜粉蝶osiris基因均為斷裂基因,外顯子數(shù)量為3-15個(gè);通過(guò)結(jié)構(gòu)域分析,發(fā)現(xiàn)菜粉蝶Osiris完整編碼蛋白含有信號(hào)肽和一個(gè)未知功能結(jié)構(gòu)域DUF1676,且多數(shù)Osiris蛋白含跨膜結(jié)構(gòu)域。系統(tǒng)發(fā)育分析表明,osiris基因家族成員與其他昆蟲(chóng)種類(lèi)相應(yīng)成員更似直系同源,而非種內(nèi)基因擴(kuò)張,再次驗(yàn)證了osiris基因是在昆蟲(chóng)物種分化之前就已形成的多基因家族。發(fā)育轉(zhuǎn)錄組基因表達(dá)分析表明,osiris家族不同成員表達(dá)量在不同發(fā)育階段趨勢(shì)幾乎完全一致,多在菜粉蝶1齡幼蟲(chóng)和5齡幼蟲(chóng)高表達(dá),卵期、蛹期與成蟲(chóng)期低表達(dá),預(yù)示著osiris基因家族不同成員轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制的相似性與發(fā)育的相關(guān)性。
【圖文】：

6期趙磊等:菜粉蝶osiris基因家族鑒定與發(fā)育動(dòng)態(tài)表1菜粉蝶osiris基因基本屬性Table1BasicalcharactersofPierisrapaeosirisgenefamily預(yù)測(cè)基因Predictdgene大小(aa)Size外顯子Exon內(nèi)含子(bp)Intron相似度(%)Identity最佳匹配Best_matchosiris21989＞204983.71玉帶鳳蝶Papiliopolytesosiris72624＞4176.26柑橘鳳蝶Papilioxuthusosiris9A2394390181.33柑橘鳳蝶Papilioxuthusosiris9B2364142675.11柑橘鳳蝶Papilioxuthusosiris9C2434＞61468.72大紅斑蝶Danausplexippusosiris9D2356＞291684.09玉帶鳳蝶Papiliopolytesosiris9E249355375.11大紅斑蝶Danausplexippusosiris9F2484180077.63大紅斑蝶Danausplexippusosiris103145＞86952.63柑橘鳳蝶Papilioxuthusosiris1761314＞327542.98黑腹果蠅Drosophilamelanogasterosiris18267435684.01大紅斑蝶Danausplexippusosiris19251419184.77家蠶Bombyxmoriosiris202918＞25477.38大紅斑蝶Danausplexippusosiris221603＞242944.44黑腹果蠅Drosophilamelanogasterosiris233296547632.38黑腹果蠅Drosophilamelanogasterosiris2445210＞611142.09黑腹果蠅Drosophilamelanogaster2.2菜粉蝶Osiris蛋白結(jié)構(gòu)域分析信號(hào)肽、DUF1676結(jié)構(gòu)域與跨膜結(jié)構(gòu)域是昆蟲(chóng)Osiris蛋白的三大重要特征。菜粉蝶Osiris家族蛋白中有15個(gè)含有信號(hào)肽，僅Osiris17不含信號(hào)肽，該特征與黑腹果蠅中的同源蛋白Osiris17一致(圖1)。15個(gè)Osiris蛋白含有DUF1676結(jié)構(gòu)域，且該結(jié)構(gòu)域在不同成員之間較保守(圖2)。Osiris22沒(méi)有DUF1676結(jié)構(gòu)域但它與黑腹果蠅同圖1蛋白結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)分析Fig.1Analysisofproteinstructuredomain1321

咳繽?所示�？梢钥闯鰋siris基因不同發(fā)育階段的表達(dá)模式趨向一致。如在卵期，3齡幼蟲(chóng)期和成蟲(chóng)期表達(dá)量都很低甚至不表達(dá)，峰值一般出現(xiàn)在1齡或5齡幼蟲(chóng)期。其中osiris9B、osiris20、osiris2、osiris19、osiris18和osiris9D在1齡和5齡幼蟲(chóng)期表達(dá)量都很高，，osiris9F、osiris9A、osiris9E、osiris9C、osiris7、osiris17、osiris22和osiris24在5齡幼蟲(chóng)期表達(dá)量最高。osiris基因在菜粉蝶不同生長(zhǎng)時(shí)期表達(dá)量變化的相似趨勢(shì)，提示osiris基因家族不同成員轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制的相似性且可能與發(fā)育相關(guān)的，值得進(jìn)一步深入挖掘其機(jī)制。圖2Osiris家族DUF1676結(jié)構(gòu)域多序列比對(duì)分析Fig.2MultiplesequencealignmentanalysisofDUF16761322
【作者單位】： 東華大學(xué)化學(xué)化工與生物工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(31171199) 東華大學(xué)“勵(lì)志計(jì)劃”(B201308)
【分類(lèi)號(hào)】：S433.4

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本文編號(hào)：2549221