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

【摘要】：非人靈長(zhǎng)類分布廣泛,隸屬于哺乳綱(Mammalia)靈長(zhǎng)目(Primates),是動(dòng)物界最高等的類群。我國(guó)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物種類繁多,約占全世界種類的15%,共4科7屬23種共計(jì)39亞種,然而由于人類活動(dòng)區(qū)域的擴(kuò)張、過(guò)度捕獵以及生態(tài)環(huán)境的破壞,使得近年來(lái)靈長(zhǎng)類物種生存環(huán)境受到嚴(yán)重的威脅,部分靈長(zhǎng)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(lái)越小。因?yàn)殪`長(zhǎng)類動(dòng)物與人類遺傳關(guān)系密切,因而常常用于遺傳學(xué)研究,對(duì)靈長(zhǎng)類動(dòng)物的研究將有助于加強(qiáng)人類遺傳疾病以及能量代謝方面的認(rèn)識(shí),同時(shí)也有利于保護(hù)和利用靈長(zhǎng)類動(dòng)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(dá),同時(shí)也是脂肪肝、糖尿病、動(dòng)脈硬化等疾病的重要影響因素。通過(guò)對(duì)靈長(zhǎng)類動(dòng)物GPR50基因和PPARa基因的分子進(jìn)化研究,將有助于理解靈長(zhǎng)類動(dòng)物應(yīng)對(duì)自然選擇時(shí)表現(xiàn)出的適應(yīng)與進(jìn)化機(jī)制。本研究通過(guò)PCR擴(kuò)增和測(cè)序技術(shù),獲得4個(gè)靈長(zhǎng)類動(dòng)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(kù)中下載得到13個(gè)其他靈長(zhǎng)類動(dòng)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(duì)序列進(jìn)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(jìn)行計(jì)算,SMART在線預(yù)測(cè)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(duì)兩個(gè)基因進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的重建,利用分子進(jìn)化的相關(guān)理論知識(shí),研究GPR50和PPARa基因在靈長(zhǎng)類動(dòng)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(kuò)增出4個(gè)靈長(zhǎng)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(gè)外顯子的完整序列總長(zhǎng)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(gè)外顯子完整序列總長(zhǎng)度分別為1407bp、1404bp、 1404bp、1407bp。(2)利用測(cè)得的序列和數(shù)據(jù)庫(kù)中已經(jīng)報(bào)道的序列對(duì)靈長(zhǎng)類動(dòng)物的同源性進(jìn)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(guò)在線預(yù)測(cè)GPR50和PPARa蛋白結(jié)構(gòu)域,結(jié)果顯示,GPR50與PPARa蛋白在靈長(zhǎng)類動(dòng)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(gè)ZnF_4C域和一個(gè)HOLI域。(4)通過(guò)系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的構(gòu)建,本研究中選用了兩種方法通過(guò)GPR50與PPARa基因?qū)`長(zhǎng)類動(dòng)物的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)進(jìn)行構(gòu)建,NJ樹(shù)和ML樹(shù)具有相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),與公認(rèn)的靈長(zhǎng)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(gè)大的聚類,各科靈長(zhǎng)類動(dòng)物的物種很好的聚為單群,且科間的分歧通過(guò)置信值得到了很好的支持。(5)利用PAML平臺(tái)對(duì)靈長(zhǎng)類的進(jìn)化速率進(jìn)行估算,選擇壓力估計(jì)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?cè)诓煌锓N間關(guān)聯(lián)的能量代謝功能有關(guān),在各個(gè)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(shì)。GPR50與PPARa基因的進(jìn)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(jiàn)有顯著的差異,表明GPR50與PPARa基因在各大類中具有不同的進(jìn)化速率。本研究從分子進(jìn)化的角度出發(fā),探討GPR50和PPARa基因在靈長(zhǎng)類中的系統(tǒng)發(fā)育及選擇壓力。為靈長(zhǎng)類脂類代謝相關(guān)基因的進(jìn)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(zhǎng)類 GPR50 PPARα 分子進(jìn)化
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：Q953
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 文獻(xiàn)綜述10-18
• 1.1 靈長(zhǎng)類動(dòng)物概述10-12
• 1.1.1 靈長(zhǎng)類動(dòng)物的分類與分布10
• 1.1.2 靈長(zhǎng)類動(dòng)物的系統(tǒng)發(fā)育分析10-12
• 1.2 GPR50基因的研究進(jìn)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(dá)12-13
• 1.3 PPARα基因的研究進(jìn)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(dá)13-15
• 1.4 分子進(jìn)化15-18
• 1.4.1 分子進(jìn)化概述15-16
• 1.4.2 分子進(jìn)化檢測(cè)方法16-17
• 1.4.3 靈長(zhǎng)類動(dòng)物的分子進(jìn)化研究17-18
• 1.5 本研究的目的與意義18
• 2 GPR50基因在靈長(zhǎng)類中的分子進(jìn)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(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備19-20
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑及其配制20-21
• 2.1.4 實(shí)驗(yàn)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(kuò)增與序列測(cè)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(zhǎng)類動(dòng)物中的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)30-31
• 2.2.5 靈長(zhǎng)類GPR50基因系統(tǒng)發(fā)育重建31-32
• 2.2.6 GPR50基因在靈長(zhǎng)類中進(jìn)化速率的估計(jì)32-33
• 2.2.7 GPR50基因在靈長(zhǎng)類中正選擇位點(diǎn)的鑒定33-34
• 2.3 討論34-36
• 3 PPARa基因在靈長(zhǎng)類中的分子進(jìn)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(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備37
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)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(kuò)增與序列測(cè)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(zhǎng)類動(dòng)物中的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)41-42
• 3.2.5 靈長(zhǎng)類PPARα基因系統(tǒng)發(fā)育重建42-43
• 3.2.6 PPARα基因在靈長(zhǎng)類中進(jìn)化速率的估計(jì)43-45
• 3.2.7 PPARα基因在靈長(zhǎng)類中正選擇位點(diǎn)的鑒定45
• 3.3 討論45-47
• 4 結(jié)論47-48
• 參考文獻(xiàn)48-56
• 致謝56-57
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文57

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