林跳鼠亚科的系统学研究述评

林跳鼠亚科分布在亚洲和北美洲,虽然种类及数量都不多,但对该亚科的分类和系统发育关系一直存在争议,近几年对林跳鼠哑科分子系统学的研究,产生了一些与形态学、生物地理学等研究不同的结果.本文对林跳鼠亚科系统学研究的一些工作加以述评,归纳出林跳鼠亚科在系统学方面还存在的问题,并对林跳鼠亚科系统学的进一步研究提出了一些建议.     

哺乳动物朊蛋白基因序列变异及其系统发育意义

以朊蛋白基因(PRNP)为研究对象,从GenBank中选取代表哺乳动物的17目61属共84个物种PRNP的编码区序列,分析了该基因的结构及其在不同层次分类阶元间的进化关系.发现由于在基因内序列重复区存在插入或缺失,PRNP的编码区长度在哺乳动物不同目的物种间存在差异.在终止密码子的使用上不同目的物种之间存在明显的偏好性, TGA和TAG是哺乳动物PRNP最常用的终止密码子,只有奇蹄目的5个种和有袋目袋鼠科的2个种是使用TAA终止.所有84条序列呈现了较高的核苷酸多样性(10.54%).以PRNP为分子标记构建的系统进化树总体上是和以往研究一致的,结果表明PRNP可以应用于哺乳动物较高分类单元的系统进化研究,但对于能否用于种间和种内不能肯定.最后应用系统进化树对尚未有患病报道的哺乳动物的患病可能性进行了预测.     

美洲大蠊microRNA的初步研究

美洲大蠊Periplaneta americana是一种世界性的卫生害虫,但其提取物有较高的药用价值。本研究对饲养的雌雄美洲大蠊成虫进行microRNA测序,分别在雄性和雌性中得到12 155 616条和9 847 263条序列。序列长度主要为18～23 nt,且在22 nt和29 nt处有2个峰值。将所得序列与数据库(NCBI、Rfam)进行比对注释,最终在雄性成虫中鉴定到57种已知的microRNA和152种潜在的新microRNA,在雌性成虫中鉴定到53种已知的microRNA和94种潜在的新microRNA。差异表达分析发现只有一种microRNA:miR-750在雌雄之间差异表达,其在雌虫中表达量显著高于雄虫。本研究首次在基因组水平研究了美洲大蠊microRNA的组成并对其功能进行了预测,为其后续研究奠定了基础。     

衰老对2种猕猴血液基因表达的影响及与人类的对比

衰老是导致免疫功能和代谢活动下降的危险因素.作为最常用的非人灵长类动物模型,猕猴属Macaca被用来探索与衰老过程相关的因素.为了比较2种猕猴和人类在衰老过程基因表达变化的异同,本研究收集比较了3个物种的血液转录组.在藏酋猴M.thibetana(TM)、普通猕猴M.mulatta(CR)和人类中分别获得了2523个、...     

四川三例疑似偶蹄目动物的分子鉴定

测定了3例来自四川崇州的疑似偶蹄目动物样本细胞色素b基因(Cytb),利用NCBI数据库中的BLAST功能对目标序列进行相似性搜索,发现与所测序列相似性高的分别为偶蹄目鹿科毛冠鹿Elaphodu scephalophus和牛科台湾鬣羚Capricornis swinhoei;联合下载四川有分布偶蹄目动物4科19种以及1条台湾鬣羚Cytb基因序列进行系统发育关系重建分析,结果显示有两例待鉴定样本(4#、5#)以置信度值100与毛冠鹿聚在一起;另一例待鉴定样本(1#)对应序列和鬣羚Capricornis milneedwardii聚在一起后与台湾鬣羚形成姊妹关系,然后以置信度值100和斑羚Naemorhedus griseus又形成姊妹关系。因此,3例疑似偶蹄目动物有2例可能为毛冠鹿,1例可能为鬣羚;在MEGA4.0软件中以Kimura2-parameter模型计算2例疑似为毛冠鹿(4#、5#)的目标序列与GenBank上毛冠鹿及赤麂Mun-tiacus muntjak、小麂Muntiacus reevesi序列间的遗传距离,发现两例疑似为毛冠鹿个体间遗传距离为0,2例疑似为毛冠鹿样本序列和下载的毛冠鹿序列间的遗传距离小(0.017),和赤麂、小麂间遗传距离大(0.119～0.120、0.116～0.119);1例疑似鬣羚(1#)的样本和下载鬣羚序列间遗传距离很小(0.006～0.009),和台湾鬣羚的遗传距离较大(0.043),和斑羚遗传距离更大(0.098)。结合四川有分布偶蹄目状况,认为3例待鉴定样本2例可能为毛冠鹿,1例可能是鬣羚。     

药用美洲大蠊全基因组测序分析

以美洲大蠊Periplaneta americana为原料生产的康复新液等药品临床疗效显著,得到了广泛应用。本文以四川好医生攀西药业有限责任公司饲养的药用美洲大蠊为材料,首次采用Illumina Hi Seq 2000和Pac Bio SMRT测序平台开展了全基因组测序,并进行基因组组装、注释和分析。原始测序数据经过滤后得到1.4 Tb的二代测序数据和33.81 Gb的三代测序数据。组装结果表明,美洲大蠊基因组大小为3.26 Gb,这在已报道的昆虫基因组中仅次于东亚飞蝗Locusta migratoria。基因组重复序列含量为62.38%,杂合度为0.635%,表明其为复杂基因组。组装的Contig N50和scaffold N50长度分别为28.2 kb、315 kb,单拷贝基因完整性为88.1%,小片段文库测序数据平均比对率为99.8%,测序和组装质量满足后续分析要求。采用De novo预测、同源预测和基于转录本预测3种方法共注释到14 568个基因,其中92.4%的基因获得了功能注释。本研究首次完成了美洲大蠊的全基因组测序,也是大蠊属Periplaneta昆虫的第一个基因组,为美洲大蠊遗传进化分析和药用基因资源挖掘打下了重要基础。     

恒河猴基因组SINEs和Alu元件的数量和分布

哺乳动物的基因组中富含各种类型的重复序列,其中的微卫星作为分子标记在相关研究中得到了广泛的应用。而重复序列中的SINEs元件,在各类群物种的分子系统发育、遗传多样性等方面的研究也得到了使用。其中,灵长类物种特有的SINEs元件、Alu元件,也在灵长类物种的进化研究中得到了成功的使用。本研究对于重要的医学模式动物恒河猴的基因组中SINEs和Alu元件进行了搜索,并进一步统计分析其分布规律、长度等信息。在恒河猴基因组的20条常染色体上共发现了Alu元件1 093 185个,在性染色体X上发现了45 215个。长度为200 bp至300 bp区间的Alu元件分布最多;Alu元件中75%的分化值至少都为10,而只有6.2%左右的元件分化值能达到至少20,这一结果表明绝大部分的Alu元件都比较年轻。本研究的统计结果为后续应用SINEs和Alu元件作为分子标记的研究提供了重要的信息。     

基于线粒体细胞色素b基因对大耳姬鼠和龙姬鼠分类关系的探讨

大耳姬鼠Apodemus latronum的分类地位,尤其它和龙姬鼠A.draco的关系,还存在着争议.用PCR扩增了采集自5个不同地点的大耳姬鼠的线粒体细胞色素b(cyt b)基因,并和GenBank已有的3条大耳姬鼠cyt b序列一起分析其碱基组成和变异情况.采用邻接法(Neighbor-joining,NJ)、最大简约法(Maximum parsimony,MP)、最大似然法(Maximum likelihood,ML)和贝叶斯法(Bayesian inference,BI)构建了大耳姬鼠和龙姬鼠的系统发育树.4种方法构建的系统发育树拓扑结构一致,大耳姬鼠和龙姬鼠均各自形成单系,龙姬鼠先与台湾森鼠A.semotus聚在一起,再与大耳姬鼠形成姐妹群.此外,大耳姬鼠和龙姬鼠两者间的K2P平均遗传距离达到0.14.因此,认为大耳姬鼠是一个独立的种,而不是龙姬鼠的一个亚种.     

四川山鹧鸪基因组中内源性逆转录病毒的分析

内源性逆转录病毒(ERV)是插入到宿主基因组中的、可以稳定遗传的病毒基因组,能够在宿主体内表达和复制,调节插入位点附近的基因表达,以及抑制同源病毒的感染。从四川山鹧鸪Arborophila rufipectus基因组中确定了3 962个全长ERV拷贝,其中4个具有完整的结构,72个具有自我复制的能力,554个含有gag、pol或env基因所编码的蛋白质结构域。根据逆转录酶序列的相似性,确定了7个ERV家族,并依据与其他物种的相似性对家族进行了命名。其中,AruERV-L包含122个ERV拷贝,为拷贝数最多的家族。7个ERV家族的年龄分布在0～12百万年,其中AruERV-K1是最年轻的家族,其约86%的拷贝年龄在1百万年以内。