發(fā)布時間：2017-06-18 15:24

  本文關(guān)鍵詞：GPR50與PPARα基因在靈長類中的分子進化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：非人靈長類分布廣泛,隸屬于哺乳綱(Mammalia)靈長目(Primates),是動物界最高等的類群。我國非人靈長類動物種類繁多,約占全世界種類的15%,共4科7屬23種共計39亞種,然而由于人類活動區(qū)域的擴張、過度捕獵以及生態(tài)環(huán)境的破壞,使得近年來靈長類物種生存環(huán)境受到嚴重的威脅,部分靈長類物種已經(jīng)瀕臨滅絕,許多珍貴物種的數(shù)量急劇減少,分布范圍越來越小。因為靈長類動物與人類遺傳關(guān)系密切,因而常常用于遺傳學研究,對靈長類動物的研究將有助于加強人類遺傳疾病以及能量代謝方面的認識,同時也有利于保護和利用靈長類動物的遺傳資源。GPR50基因與PPARa基因在脂類代謝方面具有重要的作用,參與到脂類代謝基因的表達,同時也是脂肪肝、糖尿病、動脈硬化等疾病的重要影響因素。通過對靈長類動物GPR50基因和PPARa基因的分子進化研究,將有助于理解靈長類動物應對自然選擇時表現(xiàn)出的適應與進化機制。本研究通過PCR擴增和測序技術(shù),獲得4個靈長類動物GPR50基因和PPARa基因的完整編碼區(qū)序列,它們分別是金絲猴(Rhinopithecus roxellana)、藏酋猴(Macaca thibetana)、平頂猴(Macaca leonina)和白臀葉猴(Pygathrix nemaeus),從公共數(shù)據(jù)庫中下載得到13個其他靈長類動物的GPR50和PPARa基因完整編碼區(qū)序列。在基于這些物種GPR50和PPARa基因編碼區(qū)序列的基礎(chǔ)上,利用MEGA6.0及Lasergene軟件包對序列進行整理分析核苷酸和氨基酸序列特征,利用Bioedit軟件內(nèi)置程序?qū)π蛄械南嗨贫冗M行計算,SMART在線預測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域,分別使用鄰接Neighbour-Joining(NJ)法和最大似然Maximum Likelihood (ML)法對兩個基因進行系統(tǒng)發(fā)育樹的重建,利用分子進化的相關(guān)理論知識,研究GPR50和PPARa基因在靈長類動物中的演化情況,并得到如下一些主要結(jié)果：(1)本研究成功擴增出4個靈長類的GPR50和PPARa基因完整編碼區(qū)序列,獲得金絲猴、藏酋猴、平頂猴、白臀葉猴GPR50基因編碼區(qū)2個外顯子的完整序列總長度分別為1866bp、1887bp、1887bp、1866bp,獲得金絲猴、藏酋猴、平頂猴、白臀葉猴PPARa基因編碼區(qū)6個外顯子完整序列總長度分別為1407bp、1404bp、 1404bp、1407bp。(2)利用測得的序列和數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)報道的序列對靈長類動物的同源性進行比較,同源性結(jié)果顯示,序列同源性均較高,GPR50基因核苷酸的同源性在67%以上,氨基酸同源性在77%以上；PPARa基因核苷酸的同源性在88%以上,氨基酸同源性在89%以上。(3)通過在線預測GPR50和PPARa蛋白結(jié)構(gòu)域,結(jié)果顯示,GPR50與PPARa蛋白在靈長類動物中蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)非常相似。GPR50屬于典型的7型跨膜結(jié)構(gòu),PPARa中含有1個ZnF_4C域和一個HOLI域。(4)通過系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建,本研究中選用了兩種方法通過GPR50與PPARa基因?qū)`長類動物的系統(tǒng)發(fā)育樹進行構(gòu)建,NJ樹和ML樹具有相同的拓撲結(jié)構(gòu),與公認的靈長類發(fā)育關(guān)系相符。分為人、大猿、小猿、舊大陸猴、新大陸猴和原猴6個大的聚類,各科靈長類動物的物種很好的聚為單群,且科間的分歧通過置信值得到了很好的支持。(5)利用PAML平臺對靈長類的進化速率進行估算,選擇壓力估計結(jié)果顯示GPR50和PPARa在各物種間受到不同的選擇壓力�？赡芘c它們在不同物種間關(guān)聯(lián)的能量代謝功能有關(guān),在各個分支中,主要受到的是純凈化選擇(purifyig selection),部分分支上有選擇壓力放松的趨勢。GPR50與PPARa基因的進化速率按照人、大猿、小猿、舊大陸猴、新大陸猴和原猴6大類可見有顯著的差異,表明GPR50與PPARa基因在各大類中具有不同的進化速率。本研究從分子進化的角度出發(fā),探討GPR50和PPARa基因在靈長類中的系統(tǒng)發(fā)育及選擇壓力。為靈長類脂類代謝相關(guān)基因的進化研究提供基礎(chǔ),為更好的了解GPR50和PPARa基因在各種疾病中的影響具有一定的幫助作用。
【關(guān)鍵詞】：靈長類 GPR50 PPARα 分子進化
【學位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：Q953
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 文獻綜述10-18
• 1.1 靈長類動物概述10-12
• 1.1.1 靈長類動物的分類與分布10
• 1.1.2 靈長類動物的系統(tǒng)發(fā)育分析10-12
• 1.2 GPR50基因的研究進展12-13
• 1.2.1 GPR50基因的結(jié)構(gòu)12
• 1.2.2 GPR50基因的功能與表達12-13
• 1.3 PPARα基因的研究進展13-15
• 1.3.1 PPARα基因的結(jié)構(gòu)13
• 1.3.2 PPARα基因的功能與表達13-15
• 1.4 分子進化15-18
• 1.4.1 分子進化概述15-16
• 1.4.2 分子進化檢測方法16-17
• 1.4.3 靈長類動物的分子進化研究17-18
• 1.5 本研究的目的與意義18
• 2 GPR50基因在靈長類中的分子進化研究18-36
• 2.1 材料與方法18-26
• 2.1.1 DNA樣品18-19
• 2.1.2 主要實驗儀器與設(shè)備19-20
• 2.1.3 實驗試劑及其配制20-21
• 2.1.4 實驗方法21-25
• 2.1.5 數(shù)據(jù)分析25-26
• 2.2 結(jié)果26-34
• 2.2.1 樣品基因組DNA提取26-27
• 2.2.2 目的基因PCR擴增與序列測定27
• 2.2.3 GPR50基因編碼區(qū)序列特征分析27-30
• 2.2.4 GPR50蛋白質(zhì)序列在靈長類動物中的結(jié)構(gòu)預測30-31
• 2.2.5 靈長類GPR50基因系統(tǒng)發(fā)育重建31-32
• 2.2.6 GPR50基因在靈長類中進化速率的估計32-33
• 2.2.7 GPR50基因在靈長類中正選擇位點的鑒定33-34
• 2.3 討論34-36
• 3 PPARa基因在靈長類中的分子進化研究36-47
• 3.1 材料與方法36-38
• 3.1.1 DNA樣品36-37
• 3.1.2 主要實驗儀器與設(shè)備37
• 3.1.3 實驗方法37-38
• 3.1.4 數(shù)據(jù)分析38
• 3.2 結(jié)果38-45
• 3.2.1 樣品基因組DNA的提取38
• 3.2.2 目的基因PCR擴增與序列測定38-39
• 3.2.3 PPARα基因編碼區(qū)序列特征分析39-41
• 3.2.4 PPARα蛋白質(zhì)序列在靈長類動物中的結(jié)構(gòu)預測41-42
• 3.2.5 靈長類PPARα基因系統(tǒng)發(fā)育重建42-43
• 3.2.6 PPARα基因在靈長類中進化速率的估計43-45
• 3.2.7 PPARα基因在靈長類中正選擇位點的鑒定45
• 3.3 討論45-47
• 4 結(jié)論47-48
• 參考文獻48-56
• 致謝56-57
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文57

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本文編號：459865