汉寿中华鳖线粒体细胞色素b基因克隆及其遗传多样性分析

本文以汉寿中华鳖为研究材料,比较分析中华鳖线粒体细胞色素b基因(Cytb)与瑞鳖、砂鳖等的差异,为探讨其进化与遗传分子标记奠定实验基础。采用PCR技术,克隆汉寿中华鳖Cytb基因的序列,并检测其在不同组织以及不同生长发育时期的表达模式,最后通过分子进化树分析中华鳖与砂鳖的亲缘关系。通过克隆发现中华鳖细胞色素b基因的mRNA开放阅读框含有1 140 bp,其碱基组成为A+T的含量(61. 1%)高于G+C(38. 9%),编码379个氨基酸残基的序列。与山瑞鳖和砂鳖氨基酸序列比较发现,中华鳖与瑞鳖和砂鳖均存在一定差异; Cytb基因在中华鳖不同组织和各个不同发育时期中均有表达,且在精巢组织中表达量最高,在不同时期阶段呈"低-高-低"曲线表达模式;分子进化树分析发现汉寿中华鳖与砂鳖具有较强的亲缘关系,但是在Cytb中仍存在差异,所以能够很好的把它们区分开来。此外汉寿中华鳖与哺乳动物、鱼类和爬行类均存在巨大差异。结果表明,Cytb基因在探讨汉寿中华鳖的进化与遗传分子标记中具有重要意义,可作为分析中华鳖种属进化系统发育特性和群体遗传多样性的标记基因。     

黄颡鱼雌雄性的生理生化和mTOR信号通路基因表达分析

同龄的黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco）呈现明显的两性生长差异,即雄性个体的体长、体重皆大于雌性个体。而mTOR信号通路在细胞生长、发育以及蛋白合成过程中起重要作用。为了了解黄颡鱼两性差异的营养生长机制与mTOR信号通路之间的关联性,本试验首先在生理生化特性方面对雌、雄黄颡鱼的肌肉营养成分进行了比较分析。结果表明,在雌、雄黄颡鱼的比较分析中,除了两者的水分、粗蛋白、粗脂肪含量差别不大以外,在矿物元素、氨基酸组成、蛋白的氨基酸组成和脂肪酸组成等方面,雌性黄颡鱼肌肉的营养品质相对雄性更优。针对mTOR信号通路主要基因开展实时荧光定量PCR分析,结果显示,除性腺组织外,AKT1、AKT2、AKT3、mTOR、S6KA、S6KB、4E-BP1基因在雄性黄颡鱼的肌肉、肝、肾和心脏组织中的表达均显著高于雌性,这可能与雌雄黄颡鱼生长差异有关。本研究为进一步探索黄颡鱼两性生长差异的分子机制奠定了试验基础。     

原始小球藻AP2转录因子的生物信息学分析

为了揭示原始小球藻AP2基因家族编码蛋白的理化特性、分子功能和遗传进化特征,该文对原始小球藻AP2基因家族的蛋白成员进行了详细的生物信息学预测和分析,并利用PrtoParam、Pfam 3.20、Protscale等在线工具分析了原始小球藻AP2家族所包含的8个蛋白成员。结果表明:该家族成员含有的氨基酸数为247(XP_011395646.1)到715(XP_011401904.1),理论等电点最大为9.39(XP_011396011.1)、最小为5.81(XP_011398158.1); 家族中各个成员所含有的保守结构域的位置和数量都各不相同; 所有蛋白成员均无信号肽,均不包含跨膜螺旋,不具有跨膜区域; 蛋白成员中最大亲水性值为-3.222(XP_011398158.1),最大疏水性值为2.333(XP_011401904.1),且所有成员的平均亲疏水性值均小于0; 成员中有多个磷酸化位点值远超标准值0.5,最大磷酸化位点值为0.998; 该基因家族的蛋白成员二级结构的组分含量从大到小排序均为无规则卷曲>α-螺旋>延伸链>β-转角,推测α-螺旋和无规则卷曲是其二级结构的主要方式,延伸链和β-转角则分散在所有蛋白成员的氨基酸链中; 所有成员的三级结构分析中均能观察到α-螺旋、β-折叠、β-转角以及N端和C端; 系统进化分析结果表明,在其余15个物种中,与原始小球藻亲缘关系最远的是金牛介球菌(Ostreococcus tauri),亲缘关系最接近的是小球藻(Chlorella variabilis NC64A)和螺旋孢子虫(Helicosporidium),较接近的是苦参3号(Picochlorum sp. SENEW3)。该研究较系统地分析了原始小球藻AP2蛋白家族的理化特性、保守基序及系统进化关系,为进一步研究原始小球藻AP2转录因子功能和互作关系提供一定参考依据。