文昌鱼AmphiANT和AmphiTRAPβ基因的鉴定、表达和进化研究

论文摘要

文昌鱼是介于无脊椎动物和脊椎动物之间的过渡类型动物。利用分子生物学手段,研究文昌鱼有关基因的结构、进化和表达,可以揭示文昌鱼发育的分子生物学机制,有助于我们从分子水平上来了解脊椎动物的起源和进化。目前,文昌鱼的基因序列和表达模式已经被广泛用于不同物种之间的比较基因组学研究和发育同源性分析。本文首次报道了青岛文昌鱼（Branchiostoma belcheri tsingtauense）肠cDNA文库中AmphiANT和AmphiTRAPβ基因的克隆与鉴定,并对它们的结构、系统进化和表达模式进行了分析。 AmphiANT全长1289 bps,含有一个897bps的开放阅读框,编码一个298个氨基酸组成的蛋白质。将该基因编码的蛋白,通过NCBI上的Blastp工具检索,发现该蛋白与ANT蛋白与人、斑马鱼和果蝇相对应的ANT蛋白的相似性分别为74%、76%和74%。序列对比分析发现,它具有ANT的识别序列RRRMMM,同时具有三段各包括100个氨基酸左右的同源性序列,且每段都有线粒体载体蛋白具有的P-X-[D/E]-X-X-[R/K]基序。因此,该基因被认为编码文昌鱼ANT蛋白,命名为AmphiANT。通过对AmphiANT基因的系统进化分析,发现文昌鱼AmphiANT处于脊椎动物和无脊椎动物两大分支的中间,独自成一支。Northern blot分析表明在成体文昌鱼各组织中,AmphiANI。均表达,但在卵巢中AmphiANT的表达尤其丰富;而AmphiANT在文昌鱼胚胎发育中的表达有很大的变化,在卵子、神经胚、孵出幼虫和一天幼虫中表达丰富,而在合子、囊胚和原肠胚中表达较弱。文昌鱼发育过程中的ANT的大量表达应该与发育过程中大量的能量需求有关。 AmphiTRAPβ全长687 bps,含有一个561bps的开放阅读框,编码一个187个氨基酸残基组成的分子量为20.4 kDa的蛋白质。将该基因编码的蛋白,通过NCBI上的Blastp工具检索,发现该蛋白与TRAPβ蛋白有很高的相似性,与人、狗和斑马鱼对应的TRAPβ蛋白的相似性分别为56%、59%和60%。序列对比分析发现,它具有TRAPβ的特征,有两个保守的可糖基化Asn位点和一个跨膜区段;且文昌鱼跨膜区与人、狗和斑马鱼TRAPβ蛋白跨膜区完全相同。用最大简约法和临结法构建的两个进化分析树都表明了文昌鱼AmphiTRAPβ介于脊椎动物和无脊椎动物

论文目录

• 第一章 文献综述
• 1 前言
• 2 文昌鱼：发育生物学研究新兴的模式生物
• 3 ANT研究进展
• 4 TRAP研究进展
• 第二章 青岛文昌鱼AmphiANT基因的克隆、表达和进化研究
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 文昌鱼肠cDNA文库的构建和测序
• 2.2 序列分析与进化树的构建
• 2.3 Northern blot
• 3 结果
• 3.1 AmphiANT基因的克隆
• 3.2 AmphiANT基因序列分析
• 3.3 系统进化分析
• 3.4 AmphiANT基因在文昌鱼不同组织中的表达
• 4 讨论
• 4.1 AmphiANT基因的进化分析
• 4.2 AmphiANT基因在文昌鱼中的表达分析
• 第三章 青岛文昌鱼AmphiTRAPβ基因的克隆、表达、拷贝数及进化分析
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 青岛文昌鱼肠cDNA文库的构建和测序
• 2.2 序列分析与进化树的构建
• 2.3 Southern blot
• 2.4 Northern blot
• 3 结果
• 3.1 AmphiTRAPβ基因的克隆
• 3.2 AmphiTRAPβ基因序列分析
• 3.3 系统进化分析
• 3.4 青岛文昌鱼TRAPβ基因的数目
• 3.5 AmphiTRAPβ在成体文昌鱼不同组织中的表达
• 4 讨论
• 总结
• 参考文献
• 致谢