家蚕未受精卵表达序列标签(EST)分析

家蚕未受精卵表达序列标签(EST)分析

邱咏梅[1]2003年在《家蚕未受精卵表达序列标签(EST)分析》文中指出家蚕是丝绸业的生物基础,通过EST测序从分子水平上获得大量数据,可为家蚕基因组结构和绝大部分基因提供信息,为进一步进行家蚕功能基因的研究奠定基础。 家蚕的EST数据的收集在新基因的发现、基因敲除的研究和基因芯片的制备以及发育分析等方面具有重大的价值。本实验以家蚕肾脏形卵和正常形卵的未受精卵为材料建立了cDNA文库,这些未受精卵的细胞中含有大量的早期胚胎发育所必需的信息。 母性基因是指这些未受精卵中所含有的大量影响后代发育的一类基因,这些基因在卵子发生过程中表达,在卵子发生过程或胚胎发育过程中翻译。母性基因在胚胎的早期发育阶段起着至关重要的作用,主要功能是决定轴的分化、卵裂方式的形成和形态的发生。在昆虫的早期发育中,胚胎的前后轴和背腹轴分别独立地由母性基因产物决定。这些母性基因主要编码转录因子或调控蛋白,它们的产物通常形成一定的浓度梯度并产生特异的位置信息,以进一步激活一系列合子基因的表达。随着这些基因的表达,胚胎被分成不同的区域。每个区域表达特异性基因的组合,沿前后轴或背腹轴形成一定的体节模式。未受精卵中的mRNA及蛋白质均属于母性基因产物。 本实验首先将获得的原始数据屏蔽载体序列,然后再去除低质量和小于100bp的小片段。这些EST序列再采用clustalW软件进行拼接。将获得的EST序列的六个阅读框用BLASTX软件与GeneBank中1,230,998条非冗余的蛋白质序列数据库进行比对,用BLASTN软件与GeneBank中1,453,916条核苷酸序列数据库进行比对,寻找具有相似性的蛋白质和核苷酸序列。对只知氨基酸序列但功能未知的基因,运用SMART软件分析其结构域,从而推测所获得的表达序列标签可能的性质和功能。另外这些数据还与家蚕EST数据库SILKBASE http://www.ab.a.u-tokyo.ac.jp/silkbase/中的28个cDNA文库的EST序列进行比对。对于已知基因则进入http://www/geneontology.org网址进行基因功能分类。 本实验最终成功获得391条EST序列,平均读长659hp。用。lusterb比较分析后拼接得到374个非重复序列,其中最大的由4条EST组成,最长的为1958hp。374条非重复序列中 15条是 contig,118条Singletons是正常型未受精卵中的 EST序列,其余 24条是肾脏形未受精卵文库中的。通过大规模的 EST测序和分析,获得了大量功能基因的信息。经生物信息学分析发现,171个与己知基因具有较高的相似性(己知基因),25个与己知序列具有较高的相似性(新基因),其余178个为低度相似或没有相似性的序列(未知基因)。 未受精卵文库提供了大量的母性基因的信息,本实验共获得3个与己知的母性基因高度相似的 EST序列,分别是 BmVLG、。apu和 annexin hi3。其余则主要是一些与DNA复制,能量代谢,信号传导以及胚胎发育中个体形成等相关的基因相似的序列。这些有用的信息为母性基因功能的研究提供了序列信息,为进一步研究家蚕胚胎早期发育的调控提供基础数据,同时还对家蚕功能基因组的研究具有重要推动作用。

李佳梅[2]2008年在《家蚕AP-4基因与Bmfez1基因的克隆及分析》文中提出果蝇的研究证明,胚胎发育的启动、体轴的建立等重要发育过程主要依靠母体来源的mRNA即母性基因的作用而实现。家蚕(Bombyx mori)作为鳞翅目昆虫的模式生物,其早期胚胎发生与果蝇相比具有显着的差异性,研究家蚕的母性基因,对于了解家蚕胚胎发育的分子机制十分重要,也将对鳞翅目昆虫的发育与种群的遗传控制技术研究提供参考。本研究根据家蚕表达序列标签(EST)数据库,结合利用生物信息学技术和cDNA末端快速扩增(RACE)技术,从家蚕p50品种的未受精卵克隆获得了家蚕两个新基因的全长cDNA序列,对所获得的序列进行开放阅读框、外显子和内含子分析,预测了蛋白的理化性质、保守结构域并进行了分子进化分析。主要研究结论如下:一、家蚕AP-4(Activator Protein 4)基因的克隆与分析1.克隆获得了家蚕AP-4基因全长cDNA。长度为1621 bp,其中包括318 bp的5′端非编码区(5′UTR)、993 bp的蛋白质编码区、终止密码子TGA和307 bp的3′端非编码区(3′UTR)。ORF从cDNA的319位起,在1314位终止,长度为996 bp,编码331个氨基酸。2.家蚕AP-4基因ORF位于家蚕基因组Ctg022100(GenBank No:AADK01022100)的1430~5674 bp之间。该基因由3个外显子和2个内含子组成,内含子长度分别为2763 bp和481 bp,3个外显子分别位于cDNA的1~407位,408~570位,571~1621位。3.对赤拟谷盗(Tribolium castaneum)、蜜蜂(Apis mellifera)、家蚕、棉铃虫(Helicoverpa armigera)和人(Homo sapiens)的AP-4同源氨基酸序列进行比对分析表明,各物种在45-99Aa区域高度相似,表明该区域有很高的保守性,是一个典型的保守结构域,推测其在AP-4的生物学功能实现上起到重要作用。对AP-4的分子进化分析表明,家蚕AP-4蛋白氨基酸序列与棉铃虫AP-4蛋白进化关系最近,蛋白同源性达76%,分值为449,e值为4e-124。4.利用实时定量RT-PCR技术分析了家蚕AP-4基因在不同发育时期的的表达水平。该基因在所检测家蚕的各发育时期中,除蚁蚕和蛹期第4天未能检测到表达外,其它时期均有表达,其中幼虫3龄和4龄期的表达量较高。推测家蚕AP-4基因可能是以一种短暂的、不连续的表达模式发挥着调节作用。二、家蚕Bmfezl基因的克隆与分析1.克隆获得了家蚕Bmfezl基因全长cDNA。长度为1823 bp,其中包括184 bp的5′端非编码区(5′UTR)、1383 bp的蛋白质编码区、终止密码子TAA、228 bp的3′端非编码区(3′UTR)和25 bp的polyA尾。ORF从cDNA的185位起始,在1569位终止,长度为1386 bp,编码461个氨基酸。2.家蚕Bmfezl基因由7个外显子和6个内含子组成,初步分析该基因覆盖了至少两个家蚕基因组Scaffold000276(GenBank No:CH379861.1)和Scaffold000435(GenBank No:CH380020.1)。3.对家蚕Bmfezl基因cDNA编码的蛋白质利用ExPASy进行结构域分析,发现在205–435Aa区域存在典型的亮氨酸拉链结构域fez1。家蚕Bmfezl基因编码蛋白的分子进化分析结果表明,家蚕Bmfezl基因编码蛋白与推定的赤拟谷盗(Tribolium castaneum)肿瘤抑制因2(tumor suppressor 2ref|XP 966525.1)具有最近的亲缘关系,蛋白的同源性为35%,分值为241,e值为2e-61。4.根据其它物种Fezl蛋白功能的研究结果,推测家蚕未受精卵Bmfezl基因产物在家蚕胚胎发育早期的细胞周期的调节、细胞微管的集合等方面发挥重要作用。

邱咏梅, 夏庆友, 程道军, 沈以红, 刘春[3]2004年在《家蚕母性基因的表达序列标签分析》文中研究说明为了研究家蚕Bombyxmori卵中储存的母性遗传信息 ,以未受精的肾脏型和正常型蚕卵为材料构建了cDNA文库 ,并对其随机测序 ,共获得 391条表达序列标签 (EST)序列 ,经拼接后得到 374条非重复序列。生物信息学分析发现 ,172个非重复序列与国际数据库GenBank和silkbase中的已知基因具有较高的相似性。除 3个已知母性基因外 ,其余主要与DNA复制、能量代谢、信号转导、转录、蛋白质结构以及胚胎发育中个体形成等相关。该结果可为进一步研究家蚕胚胎早期发育的调控提供基础数据

沈以红[4]2003年在《家蚕几种组织的EST及基因表达特征分析》文中研究表明本实验室选择家蚕12种不同组织器官和细胞,构建5′端非偏性cDNA文库,对每个文库大规模EST测序。本文在获得的大规模EST数据基础上进行数据分析、挖掘,以期发现家蚕的重要功能相关基因,并获取基因表达的组织差异和特异信息。这些基因的功能和表达信息获得,对家蚕有用基因资源的深度开发及鳞翅目害虫的有效控制有重要价值。 1 基于EST数据的基因表达谱聚类方法 本文采用基于大规模EST数据的基因表达谱聚类法,探讨在测序数据大量获得时从中提取有价值信息的数据分析方法。利用两两基因(contig)或样本(文库)的相关系数定义基因或样本间的距离,构建中高丰度表达基因和所有测序文库的进化树。从contig的进化树中获得具有一致表达特征的成组基因。文库进化树反映了构建文库的组织间的亲疏关系。 利用Audic和Cleaverie取得的一个新的适用于分析标签抽样数据显着性检验的成对状况比较法分析组织间差异表达基因,获得在两种组织间和同一组织不同时期基因表达显着不同的基因。 2 大规模EST特征 2.1 文库构建及初步分析 本实验室以家蚕品种“大造”为材料,选取五龄幼虫重要组织丝腺、中肠、脂肪体、体液、生殖腺和发育期胚胎共构建12个非偏性cDNA文库,5′端方向大规模测序,获得81625个合格的EST序列,Phrap软件拼接获得24678个非冗余序列(UniGene),其中包括11627个重迭群(contig),13051个独立EST(Singleton)。 同源分析共检索到7944个UniGene与GeneBank等数据库的数据同源,同源且有功能注释的已知基因有3899个UniGene(32605个EST);同源但没有功能注释的已知序列有4045个UniGene(16087个EST);新序列有16734个UniGene,(32933个EST)。本次测序共有60%的EST为未知功能序列。 2.2 基因表达谱聚类 对3064个contig(EST≥5)和12个文库分别聚类,构建树形图。Contig聚类结果,各文库中表达趋势一致的contig在树形图中构成相邻的一群,从中获取在本测序范围内文库(或组织)特异表达的contig以及组织间协同表达的contig,并作进一步研究。文库聚类结果,培养细胞、中肠和非受精卵与其它组织基因表达谱差异很大。脂肪体雌与雄、血液雌与雄、丝腺与卵巢表达谱很相似。丝腺与卵巢表达谱相似是一个有趣又值得探讨的现象。 2.3 所有文库中普遍表达基因分析 对所有测序组织中都有表达的UniGene分析,这部分有12个已知基因和7个已知序列。已知基因包括膜蛋白tetraspanin D107、翻译调控肿瘤蛋白同源物(TCTP)、热激相关蛋白、泛素融合蛋 西南农业大学博士学位论文生.目里典.里奥.月.目里巨口口目目典目目里县口白、鸟氨酸脱梭酶抗酶;、Y盒蛋白c卜妙。、核糖体蛋白、蛋白合成起始因子和翻译延长因子、丝素轻链、丝·J·蛋白P25和30kD蛋白等蛋白基因,在维持家蚕正常生命活动中它们有重要作用。特别是丝素轻链、丝…蛋白P25和30kD蛋白,该结果表明它们参与了家蚕重要的基础代谢过程。2.4所有文库中极高表达基因分析 对所有侧序组织中极高表达基因分析,有64个UniGene(EST)100),代表巧个已知基因和7个已知序列。已知基因按表达量高到低依次是贮藏蛋白30kD,核糖体蛋白,丝心蛋白丝素轻链前体,丝氨酸蛋白酶,翻译控制肿瘤蛋白同源物(T叮P),跨膜蛋白(tetrasP8nin D107)、P25、贮藏蛋白SPZ和SPI、热激蛋白、溶菌酶、成虫翅盘生长因子、泛素等基因。除丝氨酸蛋白酶基因是中肠特异表达,贮藏蛋白和成虫翅盘生长因子基因主要在脂肪体表达外,其余基因在各个组织中均表达。这些家蚕生理功能重要蛋白基因的高表达,显示五龄盛时期蛋白质旺盛合成的生产特性和为发育变态作物质准备这一生理特点3.家蚕脂肪体组织基因表达谱3.1脂肪体特异表达基因 幼虫脂肪体特异表达基因包括已知基因23个,未知功能序列52个。其中贮藏蛋白、抗菌蛋白和类IDGF基因居表达量前叁位,显示脂肪体合成贮藏蛋白、抗菌蛋白及参与发育的盆要生理功能。此外,保幼激素结合蛋白基因少量表达。检索silkBase数据库进一步确定其中叁个未知功能序列coatig是脂肪体特异表达. 蛹脂肪体特异表达基因包括7个己知基因(共5.52%),未知功能序列108个(94.5%).已知基因有抗菌物hemofin、微管蛋白、表皮蛋白、转座酶、载脂蛋白基因低表达量表达。此外,特异表达的未知功能序列有早期卵壳基因的非编码区及相关的重复序列以较高水平表达。3.2雌雄差异表达基因 贮藏蛋白SPI和SPZ基因、与发育调控有关的蛋白基因、与能量代谢和卵形成有关的磷酸甘油酸脱氢酶基因在雌表达均比雄高;而贮藏蛋白3OkD蛋白、蛋白代谢有关的酶基因和胰蛋白酶抑制剂基因在雄表达高于雌,显示在mRNA合成阶段,就决定了性差别的特性,家蚕利用蛋白质方面雌雄可能有差别。3.3幼虫蛹差异表达基因 幼虫脂肪体内活跃进行多种物质代谢相关蛋白基因的表达,特别是贮藏蛋白和组织发育有关的调控蛋白、蛋白酶抑制剂和抗菌肤等基因;蛹脂肪体主要表达热激蛋白、表皮蛋白、微管和微

蔡明文, 房丽秀, 司马杨虎[5]2007年在《家蚕EST数据库的应用现状及展望》文中研究说明家蚕是重要的经济昆虫,也是鳞翅目昆虫的主要模式生物。表达序列标签(EST)在家蚕研究中的应用越来越受到关注。本文主要介绍了EST数据库的建立及其在家蚕研究中的应用现状,展望了EST在家蚕中的研究趋势。

艾均文[6]2008年在《家蚕(Bombyx mori)全基因组细胞色素P450基因结构与进化分析及CYP18A1克隆与功能研究》文中研究说明细胞色素P450酶系义称作多功能氧化酶(MFO),是广泛存在于所有需氧生物体中的一类代谢酶系,细胞色素P450基因起源于35亿年前的一个共同祖先,是最古老和最庞大的超基因家族之一,在生命的过程中,它对内源物质的代谢与转化或外源化合物的活化与降解等进行催化和调控。在昆虫基因组中大约有100个左右的P450s,它们的作用涉及生长、发育、取食等过程,其对异生物质的代谢特性导致了昆虫对杀虫剂的抗药性和对植物有毒物质的耐受性,它还参与了昆虫体内保幼激素、蜕皮激素和脂肪酸等内源化合物的合成与代谢。家蚕(Bombyx mori)是鳞翅目昆虫的模式生物,鳞翅目是昆虫中的第二大目,其中许多是极具危害性的农业害虫。随着生物技术的发展,家蚕已经成为一个重要的生物反应器用于生产重组蛋白。鳞翅目昆虫基因组信息不但对蚕丝业的改良产生了重大影响,而且也促进了新的害虫防治技术的发展。本研究基于家蚕基因组精细图和EST、全基因组基因芯片数据,对家蚕细胞色素P450基因进行了生物信息学及比较基因组学研究,开展了其中CYP9A基因簇的结构与进化分析,采用RNAi技术对家蚕中被推定为蜕皮激素C_(26)-羟基化酶的直向同源基因CYP18A1进行了功能研究。本论文的主要研究结果如下:1.家蚕细胞色素P450基因的基因组学分析将人、拟南芥、果蝇及盘基网柄菌等其它24个物种中已知的P450s在家蚕基因组精细图数据库中进行同源检索分析,以鉴定家蚕细胞色素P450基因。结果显示,家蚕基因组中存在84个细胞色素P450基因,其中有78个功能基因,6个假基因,并发现其中有8个基因簇的存在,最大的基因簇包含有9个P450s。假基因和基因簇的存在均属首次报道。首次绘制了家蚕P450s的基因图谱,其中80个P450s可定位到19条不同的染色体上。此次首先报道的6个假基因,包括2个基因缺失突变,3个因片段滑移而产生阅读框内的移码突变,1个基因碎片。它们主要分布于基因数量大量扩增的Clan3和Clan4,而且有5个位于基因簇中,这充分显示了它们与基因复制的直接联系。通过对预测P450s序列延伸,获得了70个具有完全开放阅读框的功能基因全长序列。并根据预测序列建立了系统发生树,将它们按昆虫P450集团、家族、亚家族分类,78个功能基因可分为26个家族,47个亚家族。提交国际细胞色素P450委员会后被分别予以正式命名。84个预测基因有40个基因至少有1条EST序列为其表达证据。其中,来自Clan2和线粒体集团的P450s有EST证据的比例要明显高于其它2个集团,说明这些基因对家蚕正常的发育变态至关重要。家蚕全基因组芯片数据分析表明不同家蚕P450s之间具有组织和时期表达的差异性与特异性,未表达基因应更具昆虫P450s的诱导表达特点。本研究还首次利用wise2程序对每个预测家蚕P450s进行内含子-外显子结构的分析,绘制了首张全基因组家蚕P450s结构图,通过它们的系统发生关系分析得知,基因结构和系统发生关系之间总体上存在紧密联系,即:进化关系越近,基因结构越相似,进化关系越远,基因结构差异越大。2.昆虫P450s的比较基因组学分析果蝇是目前昆虫P450s功能研究得最为清楚的模式昆虫,它和家蚕分别作为双翅目与鳞翅目昆虫的代表,P450s的数量也基本相当。通过利用这2种昆虫的功能基因建立系统发生树,发现了2物种间存在10对直向同源基因,但在基因数量大量扩增的Clan3与Clan4中,已很难找出直向同源基因,这2个集团基因在进化树的进化枝上表现出了种属特异性,即:在独立的进化枝上聚合的基因绝大多数是来自同一昆虫。我们推测这些基因在不同种类昆虫中的分化,是为了应对昆虫各自不同的生存环境与取食对象的选择压力所致。此外,在家蚕和果蝇的P450功能基因在Clan3与Clan4的数量和种类分布上存在明显差异,推测家蚕等鳞翅目昆虫可能没有像果蝇等双翅目昆虫那样对有毒物质的强代谢能力,替而代之是更多地依赖于多样选择和增强反防御能力等主动防御方式来提高自身对环境的适应能力。通过比较基因组学方法,研究发现直向同源基因CYP18A1和CYP306A1在家蚕、果蝇与蜜蜂中存在线性保守,其基因位置与结构的同源性。暗示了它们功能上的相似性。首次根据果蝇、蜜蜂与家蚕P450s内含子-外显子结构,按不同集团的划分对来自3种不同昆虫的P450s进行了基因结构的比较分析。结果发现这些基因中存在大量的特异性内含子,在家蚕和蜜蜂中存在0相跨集团保守内含子,但在3个昆虫中均存在的跨集团保守内含子是1相内含子,这些实际观察到的情况还不能很好回答内含子起源的问题。横向同源基因大量扩增,进化最迅速,功能多样,表现出环境应答基因特点的Clan3基因虽然由昆虫特有的P450s所组成,分化时间在3亿年以内,但跨不同昆虫的保守内含子最少。而在功能保守的Clan2和线粒体集团,特别是线粒体集团,则存在数量较多的跨昆虫保守内含子;从线虫、人与昆虫的P450s比较来看,尽管它们的分化时间已超过7亿年,仍然在这2集团中存在一定数量的保守内含子,说明这些功能保守的基因虽然在氨基酸序列保守性方面发生了明显的差异,已不属于同一家族的基因,但与功能相关的结构域仍然高度保守,导致了编码该保守序列的DNA结构即形成的内含子与外显子的结构保守性也很高。果蝇、蜜蜂与家蚕的基因组大小分别为132Mb、262Mb和432Mb。果蝇P450s的内含子数量最少,大小最小,家蚕的内含子数量最多,大小最大,蜜蜂则居于其中,这刚好和这3种昆虫基因组大小相一致。表明随着基因组增大,基因的内含子含量也随之增多。3.家蚕CYP9A基因簇基因的克隆与复制机制研究通过RT-PCR方法,克隆得到了家蚕4个CYP9A基因,分别被国际P450委员会命名为CYP9A19,CYP9A20,CYP9A21,CYP9A22。它们具有完全相同大小的开放阅读框,均有9个内含子,10个外显子,内含子的插入位点与相位完全保守。3个同转录方向的基因串联重复,而另1个反方向转录的基因被4个串联的乙醇脱氢酶基因所间隔而位于同一Scaffold的下游,呈现出明显的基因重复的结构特征,这是关于家蚕细胞色素P450s基因簇的第一个报道。同源性分析表明,家蚕CYP9As和已分离的昆虫CYP9As有很高的序列相似性,而且和美国棉铃虫的CYP9A12v3和CYP9A14具有完全保守的内含子插入位点,所对应的各外显子长度几乎完全相同。昆虫CYP9As的系统进化分析表明,家蚕的4个CYP9As是由3次不同的复制事件而来。其中,CYP9A22和棉铃虫的CYP9A14的同源性超过了和家蚕本身CYP9As的同源性,应是最古老的基因,CYP9A19和CYP9A21的序列相似性超过了94%,而且5'端旁侧序列也存在相当高的同源性,应是最近基因复制事件的产物。从家蚕CYP9A基因的表达分析来看,这4个基因均选择性地在外源化合物进入蚕体的主要入口组织脂肪体、中肠及体壁中表达,表明它们可能与异生性化合物代谢有关,同时它们也在其他组织和器官中表达,推测它们参与了内源性物质调节。通过4个基因间的特异性表达方式和它们系统发生关系表明,基因复制发生时间与基因的表达分化之间存在相当紧密的相关关系。即:分化时间越远则表达筹异越大。4.家蚕CYP18A1的克隆与功能研究蜕皮激素对昆虫生长、发育和繁殖有重要调控作用,尤其对蜕皮和变态过程。根据信息分析的结果,我们克隆了家蚕中被推定为蜕皮激素C_(26)羟基化酶的直向同源基因CYP18A1,该基因包括5'-UTR在内有1737bp,编码541个氨基酸,在GenBank上的对应登录号为EF421988。它和已经分离的其它物种的直向同源基因,特别是海灰翅夜蛾的有较高的同源性。在和包括哺乳动物中与类固醇合成和代谢有关P450s在内的基因进行系统发生关系分析时发现,哺乳动物中与类固醇代谢有关的CYP2基因和家蚕CYP18A1有较为相近的进化关系,这可能暗示着与甾类化合物代谢相关基因在远源物种分化后,仍保持着序列与功能的保守性。无论表达谱分析还是家蚕全基因组芯片数据均表明该基因在上簇第2天有相对较高的转录水平,与家蚕体内相应的蜕皮激素峰值时间有很高的一致性,从而进一步印证了以前的研究对该昆虫直向同源基因功能的推断,即蜕皮激素应一样参与了家蚕的CYP18A的转录调控,该基因与家蚕蜕皮激素代谢也可能有一定的关系。结合组织、时间表达谱分析,以体外注射的方式,通过在5龄中后期及老熟前期连续向蚕体导入体外合成的CYP18A1对应的dsRNA,获得了发育偏快的表型。说明家蚕CYP18A1基因可能与家蚕的发育变态相关。该基因功能的发现和进一步深入研究可会为昆虫害虫防治提供新的作用靶标和控制策略。

查幸福[7]2006年在《家蚕(Bombyx mori)性别决定网络及其关键基因BmSxl的cDNA克隆和功能研究》文中进行了进一步梳理家蚕性别决定研究既具有模式研究的科学意义,又具有重要的产业价值,因而一直是蚕业科学的一个重大课题。经典遗传学研究推测家蚕W染色体上Fem基因为家蚕性别决定初级信号,最近家蚕性别决定的下游调控基因Bmdsx也已鉴定。然而,对于从上游的初级信号Fem到下游Bmdsx之间的调控网络,尤其是Bmdsx的上游调控基因,仍然知之甚少。本研究在家蚕全基因组框架图的基础上,应用生物信息学、EST、全基因组芯片分析研究雌雄的差异选择性剪接和雌雄的差异表达,追寻性别决定关键基因,探讨家蚕性别决定分子机制。获得的主要结果如下: 1.家蚕基因组中性别决定同源基因的鉴定 将果蝇所有性别决定基因在家蚕基因组中进行同源性分析,以鉴定家蚕性别决定基因。结果显示,22个性别决定基因在家蚕基因组中具有同源体,并且除Sxl外,其它同源基因都有EST表达证据。此乃首次从家蚕基因组水平大尺度鉴定家蚕性别决定同源基因。 比较分析家蚕与果蝇性别决定调控网络,在性别决定初级信号的基因中,da、emc、gro、sisB、run和dpn在家蚕中具有同源体,而her、sisA和sisC在家蚕中没有同源体,这也许反映了家蚕没有使用X:A作为性别决定初级信号,与经典遗传学研究认为家蚕性别决定初级信号为单一的Fem基因的结果相一致;在剂量补偿途径中,3个基因msl3、mle和mof在家蚕中具有同源体,msl1和msl2基因在家蚕没有同源体,这进一步证明了家蚕缺乏剂量补偿机制;在体细胞性别决定途径中,9个基因Sxl、tra2、dsx、ix、Rbp1、doa、snf、vir和fl(2)d在家蚕中均有同源体,仅tra基因在家蚕中没有同源体,这反映了体细胞性别决定在家蚕中可能较为保守,但个别基因及其调控已发生变化;在求偶行为和种系性别分化途径中,4个基因fru、dsf、ovo和otu在家蚕中都有同源体,表明这两条途径在家蚕中可能很保守。综上述,在性别决定网络中,下游基因大部分在家蚕中存在同源基因,较为保守,而上游基因只有部分基因在家蚕中存在同源基因,变化较大。这从一个方面也证实了Wilkins所提出的性别决定遗传网络由底部向顶部进化的趋势。 2.家蚕性别决定同源基因Bmtar2和Bmix的选择性剪接分析 通过EST与基因组序列比对分析,鉴定了家蚕235个基因的277个选择性剪接体,分析结果表明,选择性剪接在家蚕基因组中广泛地调控生物学功能。在这些基因中,家蚕性别决定重要基因Bmtra2和Bmix也被鉴定具有选择性剪接。 对于Bmtra2基因,鉴定了其的叁种mRNA形式,分别命名为Bmtra2-PA、Bmtra2-PB和Bmtra2-PC。Bmtra2-PA编码蛋白与果蝇TRA2有61%的一致性,具有类似的1个RRM结构域和4个RS结构域。基因的外显子与内含子边界位点在物种间也相当保守。Bmtta2-PB与Bmtra2-PA相比,在第2内含子发生了一个可变3’位点类型的选择性剪接,从而Bmtra2-PB编码蛋白比Bmtra2-PA多11个氨基酸残基,这11个氨基酸残基紧邻于第3个RS结构域,这

参考文献:

[1]. 家蚕未受精卵表达序列标签(EST)分析[D]. 邱咏梅. 西南农业大学. 2003

[2]. 家蚕AP-4基因与Bmfez1基因的克隆及分析[D]. 李佳梅. 中国农业科学院. 2008

[3]. 家蚕母性基因的表达序列标签分析[J]. 邱咏梅, 夏庆友, 程道军, 沈以红, 刘春. 昆虫学报. 2004

[4]. 家蚕几种组织的EST及基因表达特征分析[D]. 沈以红. 西南农业大学. 2003

[5]. 家蚕EST数据库的应用现状及展望[J]. 蔡明文, 房丽秀, 司马杨虎. 江苏蚕业. 2007

[6]. 家蚕(Bombyx mori)全基因组细胞色素P450基因结构与进化分析及CYP18A1克隆与功能研究[D]. 艾均文. 西南大学. 2008

[7]. 家蚕(Bombyx mori)性别决定网络及其关键基因BmSxl的cDNA克隆和功能研究[D]. 查幸福. 西南大学. 2006

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家蚕未受精卵表达序列标签(EST)分析
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