FtsZ是广泛存在于原核生物和植物中的一种功能蛋白,控制着原核细胞和质体的分裂过程。大肠杆菌细胞正常分裂时,FtsZ蛋白最早在细胞中部的分裂位点聚集成环状骨架—Z环,从而启动细胞的分裂过程。叶绿体是植物细胞内的一种重要细胞器,其起源于早期具光合能力的原核生物与原始真核生物的内共生事件。现已证实,植物细胞中内共生起源的叶绿体仍然利用FtsZ蛋白进行分裂,但表达该蛋白的基因已由叶绿体基因组转移到核基因组。与细菌细胞仅含有一个FtsZ基因不同,植物中的FtsZ基因已经进化为2个小的家族。以前的研究认为植物FtsZ蛋白的分歧发生于陆生植物进化的早期阶段。 本论文应用RT-PCR方法从衣藻中克隆了CrFtsZ2的cDNA,其cDNA全长共1815bp。该基因有10个内含子,11个外显子,开放阅读框（ORF）1305bp,共编码435个氨基酸。序列同源性分析表明,其编码的蛋白具有FtsZ蛋白的典型特征,含有FtsZ蛋白共有的两个氨基酸保守区,以及与tubulin类似的GTP结合位点。分子进化分析结果显示衣藻CrFtsZ1、CrFstZ2二者分别属于FtsZ1/FtsZ2亚家族。进一步的基因结构分析以及实验表明:内共生事件发生之后,位于原始叶绿体基因组的FtsZ基因立即转入细胞核,当进化出红藻、绿藻之后,在绿藻分化的早期阶段,绿藻中的FtsZ基因复制产生FtsZ1、FtsZ2。为了进一步鉴定CrFsZ2的功能,将其构建到表达载体上进行原核表达。表型观察发现,外源CrftsZ基因的表达明显影响了宿主大肠杆菌的正常生长,与原核FtsZ基因表达的结果类似,从而初步验证了CrFtsZ2基因结构与功能的保守性。
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