鲤sPLA_2-Ⅲ基因结构、系统发育和表达特征

磷脂酶A_2在磷脂代谢、炎症反应、细胞增殖和动脉粥样硬化等生理病理过程中发挥作用。为了探究sPLA_2-Ⅲ在鲤(Cyprinus carpioLinnaeus)中的生物学功能,实验使用BLAST同源搜索和线性分析在鲤(Cyprinus carpio)基因组中挖掘得到5个sPLA_2-Ⅲ基因,分别位于5个连锁群,分别命名为Ccpla2g3a1、Ccpla2g3a2、Ccpla2g3b、Ccpla2g3c1和Ccpla2g3c2。基因结构和序列分析显示Ccpla2g3as含有7个外显子,Ccpla2g3b和Ccpla2g3cs则均含有4个外显子,分别编码530、525、461、752和753个氨基酸,均含有PLA_2_bee_venom_like region和sPLA_2-Ⅲ特征序列。线性分析显示, Ccpla2g3a1和Ccpla2g3a2, Ccpla2g3c1和Ccpla2g3c2来自鲤特异的染色体加倍事件。从2R (Two rounds of genome duplication)鱼雀鳝(Lepisosteus oculatus)到3R(Fish-specific genome duplication, FSGD)鱼斑马鱼(Danio rerio)等,雀鳝的pla2g3a(b)加倍为3R鱼的pla2g3a和pla2g3b, pla2g3c因在3R鱼的一个连锁群上丢失,故3R鱼中只保留一个基因。同源性分析表明已有鱼类Pla2g3a、Pla2g3b和Pla2g3c垂直同源蛋白之间相似性分别为48.8%—93.2%、37.6%—74.3%和49.6%—97.6%,鲤和斑马鱼的垂直同源基因之间相似性最高。系统发育结果显示,鱼类及其祖先雀鳝的Pla2g3c以100%的置信值归在一支,雀鳝Pla2g3a(b)与除了鲤科鱼类(鲤和斑马鱼) Pla2g3b外的Pla2g3a和Pla2g3b以96%置信值在一支,鲤和斑马鱼Pla2g3b单独形成一支表明在进化过程中该基因变异较大。荧光定量PCR结果表明Ccpla2g3as在整个鲤早期发育阶段表达量均较低,在成鱼肝脏中表达量最高(P0.01);Ccpla2g3b在鲤受精后0.5h的表达量显著高于之后各取样点(P0.05),在成鱼卵巢中表达量最高(P0.01);Ccpla2g3cs在120h表达量达到最高,在成鱼脑中表达量最高(P0.01)。实验比较全面地揭示了鲤sPLA_2-Ⅲ亚家族基因结构、系统发育和表达特征。