鲤鱼线粒体tRNA~(phe)基因结构的特异性

鲤鱼线粒体tRNA~(phe)基因的核酸序列已被测定。在鲸、人、爪蟾、牛、小鼠、鸡和鲤鱼中对此基因序列比较发现在D茎存在一个奇怪的保守结构,然而D茎在其余种类的已经测定的脊椎动物线粒体tRNA基因和细胞质tRNA基因中是极不保守的。这一保守结构包含有13bp碱基,我们将此保守区前7个碱基与真核生物RNA PolⅢ识别的A区相比较,发现在此不同物种的两种序列存在部分的同源性。考虑到tRNA~(phe)基因在线粒体基因组上位于置换环区和线粒体rRNA基因编码区之间这一特殊区域内,我们推测这一奇怪的保守结构可能存在其它更为有意义的功能。     

鲤鱼线粒体tRNA~（phe）基因结构的特异性

在脊椎动物线粒体基因组的研究中,迄今为止已测定了人、牛、大鼠、爪蟾、鲸鱼、海豹、鸡等动物线粒体基因组的全序列。结果表明,脊椎动物线粒体基因组结构排列非常紧密。２２个ｔＲＮＡ基因分布于结构基因和ｒＲＮＡ基因之间,并随其临近的基因一起转录,随后被精确地剪切下来,继续加工成熟。线粒体ｔＲＮＡ与细胞质ｔＲＮＡ相比有许多不同之处,如：Ｄ环碱基数目明显减少;ＴΨＣ环中缺少Ｔ５４－Ｃ－Ｐｕ－Ａ序列;且各个臂上有高比例的碱基错配;同时在线粒体ｔＲＮＡ中Ａ＋Ｕ含量很高。目前有报道指出线粒体中某些ｔＲＮＡ三叶草结构的变化与物种的进化相关联,但这一说法是否具有普遍性尚须探讨。我们最近完成了鲤鱼线粒体ｔＲＮＡｐｈｅ基因的结构分析（图一）,并将其与上述已报导的几种脊椎动物线粒体ｔＲＮＡｐｈｅ基因进行了比较（表一）,发现这些ｔＲＮＡｐｈｅ基因的Ｄ臂上都存在一个１３ｂｐ的强保守区,而其它２１种线粒体ｔＲＮＡ基因上的这一区域却是最不保守的。我们将此保守区前７个碱基与真核生物ＲＮＡＰｏｌⅢ识别的Ａ区相比较,发现ＲＮＡＰｏｌⅢ识别的Ａ区的３个强保守碱基在碱基类型与碱基排列位置上完全与此保守区相同（图二）。考虑到ｔＲＮＡｐｈｅ基因在线粒体基因组     

鲤鱼线粒体tRNA~(Cys)基因和轻链复制起始区的结构分析

我们测定了鲤鱼线粒体半胱氮酸tRNA 基因和轻链(L 链)复制起始区的核苷酸序列,绘制了半胱氨酸tRNA 三叶草形的二级结构以及L 链复制区的茎环结构。通过五种脊椎动物tRNA~(cya)基因的核苷酸序列分析发现,鲤鱼线粒体tRNA~(cya)基因有许多不同于细胞质tRNA~(cya)基因的不寻常的结构特点。鲤鱼线粒体L 链复制起始区含有36个碱基,复制起始区茎环结构中的茎含有11对碱基,而环则是由14个碱基组成。同其它10种脊椎动物L-链复制起始区的核苷酸序列比较发现,鲤鱼茎环结构中的茎序列是非常保守的,而环的序列及环的长度则变化较大。茎环结构可能在轻链复制中起着重要的作用。     

中华攀雀线粒体基因组全序列测定与分析

该研究使用长PCR扩增和引物步移法测定了中华攀雀(Remiz consobrinus)线粒体基因组全序列,在对序列进行拼接和注释的基础上,分析了其结构、序列组成及蛋白编码基因密码子使用情况等,并对22个tRNA和2个rRNA的二级结构以及控制区结构进行了预测及系统发育分析,为雀形目鸟类的系统发育研究提供了新信息。中华攀雀线粒体基因组全长16737bp,GenBank登录号KC463856,碱基A、T、C、G的含量分别为27.8%、21.5%、35.4%及15.3%,37个基因排列顺序与已报道的其他鸟类基本一致,包含13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因及1个非编码的控制区(D-loop),有18对基因间共存在77bp的间隔,7对基因间共存在30bp的重叠。除ND3基因的起始密码子为ATT外,其余均为标准的ATG,11个蛋白编码基因的终止密码子为TAA、TAG、AGA或AGG,2个为不完全终止密码子T(COⅢ、ND4)。除tRNASer-AGNDHU臂缺失外,其余21个tRNA均可形成典型的三叶草结构,在出现的27处碱基错配中有19处为常见的G-U错配。SrRNA和LrRNA二级结构分别包含3个结构域47个茎环结构和6个结构域60个茎环结构,与所发表的其他鸟类rRNA二级结构大体一致。中华攀雀控制区发现了同样存在于其他鸟类控制区的保守框F-box、D-box、C-box、B-box、Bird similarity-box和CSB1-box。该研究支持将攀雀科作为独立的科,同时,支持莺总科与攀雀科的单系性。     

大壁虎线粒体基因组全序列及其结构(英文)

采用长PCR扩增、克隆和引物步行等方法,测定了大壁虎(Gekkogecko)线粒体基因组全序列。序列全长16435bp,共有13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因和22个tRNA基因。基因组的组成、顺序、编码链的选择、tRNA的结构、较低的碱基G含量、对碱基T的偏好以及GC和AT偏斜,都与大部分脊椎动物相同或相近。但有些特征揭示了壁虎类的原始性蛋白质编码基因密码子第3位表现为对碱基A的偏好,更接近两栖类和鱼类而不是羊膜动物;标准终止密码子(TAA)只出现于3个蛋白质编码基因中,比大部分脊椎动物少。tRNA基因核苷酸长度为63～76nt,除了tRNACys和tRNASer(AGY)缺少D臂,其余的二级结构均呈典型的三叶草状。     

黄毛纺蚋线粒体基因组全序列测定与分析

利用PCR步移法对黄毛纺蚋的线粒体基因组全序列进行了测定和分析。黄毛纺蚋线粒体基因组全长15904 bp(Gen Bank序列号KP793690),包括13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及长度为939 bp的非编码区。A、T、C、G碱基含量分别为39.1%、35.8%、10.4%、14.7%。9个蛋白编码基因和14个tRNA基因在J链编码,其余4个蛋白编码基因和8个tRNA基因在N链编码,基因排列顺序与其它已知双翅目昆虫相同。13个蛋白编码基因中除COI以TTG作为起始密码外,其余蛋白质基因均以ATN作为起始密码子,终止密码子多数为典型的TAA、TAG,只有COI和ND4L以单独的T作为终止密码子。在所测得的22个tRNA基因中,除tRNASer(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构。     

大紫蛱蝶线粒体基因组全序列分析

通过PCR步移法对大紫蛱蝶Sasakia charonda coreana线粒体基因组全序列进行了测定和分析。分析结果表明:大紫蛱蝶线粒体基因组全长15233bp,包括13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及长度为381bp的非编码区。A、T、C、G碱基含量分别为39.7%、40.2%、12.2%、7.9%。9个蛋白编码基因和14个tRNA基因在J链编码,其余4个蛋白编码基因和8个tRNA基因在N链编码,基因排列顺序与其它已知鳞翅目昆虫相同。13个蛋白编码基因中除COⅠ以CGA作为起始密码外,其余蛋白质基因均以ATN作为起始密码子,终止密码子多数为典型的TAA、TAG,只有COⅡ和ND4以单独的T作为终止密码子。在所测得的22个tRNA基因中,除tRNA Ser(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构。与其它多数鳞翅目昆虫一样,大紫蛱蝶的非编码区序列中散在着一些长短不一的串联重复单元,在与其近缘物种非编码区的比较当中并未发现共同的保守序列区。     

ANALYSIS OF COMPLETE MITOCHONDRIAL GENOME OF SASAKIA CHARONDA COREANA (LEPIDOPTERA, NYMPHALIDA)

通过PCR步移法对大紫蛱蝶Sasakia charonda coreana线粒体基因组全序列进行了测定和分析.分析结果表明:大紫蛱蝶线粒体基因组全长15 233 bp,包括13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及长度为381bp的非编码区.A、T、C、G碱基含量分别为39.7％、40.2％、12.2％、7.9％.9个蛋白编码基因和14个tRNA基因在J链编码,其余4个蛋白编码基因和8个tRNA基因在N链编码,基因排列顺序与其它已知鳞翅目昆虫相同.13个蛋白编码基因中除COⅠ以CGA作为起始密码外,其余蛋白质基因均以ATN作为起始密码子,终止密码子多数为典型的TAA、TAG,只有COⅡ和ND4以单独的T作为终止密码子.在所测得的22个tRNA基因中,除tRNASer (AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构.与其它多数鳞翅目昆虫一样,大紫蛱蝶的非编码区序列中散在着一些长短不一的串联重复单元,在与其近缘物种非编码区的比较当中并未发现共同的保守序列区.     

郑氏比蜢线粒体基因组全序列的测定与分析

采用长距PCR扩增及保守引物步移法测定并注释了郑氏比蜢(Pielomastax zhengi)的线粒体基因组全序列。郑氏比蜢的线粒体基因组全长15602 bp,A+T含量为71.8%,37个基因位置与飞蝗的一致, 基因间隔序列共计10处47bp, 间隔长度从1～20bp不等; 有14对基因间存在52bp重叠, 重叠碱基数在1～8bp之间。蛋白质基因的起始密码子均为昆虫典型的起始密码子ATN。ND5基因使用了不完全终止密码子T,其余基因均为典型的TAA或TAG。除tRNASer(AGN)的DHU臂缺失外, 其余21个tRNA基因的二级结构均属典型的三叶草结构, 但在郑氏比蜢中有5个tRNA(tRNACys、tRNALys、 tRNAPhe、 tRNAPro tRNAArg)基因变异较大, 无法采用常规算法预测出来, 表现在这5个tRNA二级结构的TψC臂仅有3～4对配对碱基, tRNALys 和 tRNAArg的反密码臂仅有 4 对配对碱基。预测的lrRNA二级结构总共有6个结构域(结构域Ⅲ缺失), 44个茎环结构。预测的srRNA的二级结构包含3个结构域, 30个茎环结构。比较郑氏比蜢、西藏飞蝗(Locusta migratoria tibetensis)和疑钩额螽(Ruspolia dubia)rRNA二级结构后,发现郑氏比蜢与西藏飞蝗的更相似。A+T丰富区中存在一个被认为与复制及转录起始有关的Ploy(T)结构。     

鲢中华鳋线粒体基因组的基因组成及特征分析

研究旨在测定隶属桡足亚纲(Copepoda)杯口水蚤目(Poicilostom atoida)的寄生甲壳动物鲢中华鳋(Sinergasilus polycolpus)线粒体DNA(mtDNA)序列,分析其结构特征,为节肢动物系统进化研究积累资料。利用简并引物扩增鲢中华鳋Cytb和COI基因片断,据此设计特异性引物Long-PCR扩增鲢中华鳋mtDNA序列,拼接后得到12917bp的序列(GenBank登录号为EU621723)。这段序列A、T、C、G碱基含量分别为35.0%、35.8%、14.0%和15.2%,GC-Skew和AT-Skew值分别为0.041和-0.011。通过序列同源性和结构分析,鉴定了35个基因,包括13个蛋白编码基因、21个tRNA基因和1个12SrRNA基因,推测未能扩增到的片段包含16S rRNA、tRNAArg和tRNAThr基因以及控制区序列。tRNA基因长度在54-63bp之间,均可折叠成典型的三叶草结构,但TψC臂长度变化较大,其中有三个缺少TψC臂。35个基因中,4个蛋白质编码基因和7个tRNA基因位于N链,其余的位于J链。基因间重叠有12处,重叠碱基量达159bp。进一步研究桡足类及相关类群线粒体基因组的遗传特征将有助于揭示和阐明桡足类系统发育关系。       

基于第二代测序技术兰州鲇线粒体基因组全序列测定与分析

研究采用高通量第二代测序技术,构建获得兰州鲇（Silurus lanzhouensis）线粒体基因组全序列,并对全序列特征和结构进行了分析。研究结果表明,兰州鲇线粒体基因组全序列长度为16523 bp,碱基组成具有高A+T低G+C含量的偏向性,具有脊椎动物典型的结构组成。13个PCG基因中存在2种启动子（ATG、GTG）、3种终止子（TAG、TAA和T或TA）。除tRNA-Ser（AGN）基因二级结构中DHU臂缺失,其余21个tRNA基因可折叠成典型三叶草结构。12S rRNA二级结构由45个茎环结构组成4个结构域,16S rRNA由54个茎环结构组成6个结构域。含有关键序列标签的控制区（CR）可分为3个不同的结构域:终止序列区（TAS1、TAS2）、中央保守区（CSB-F、CSB-E和CSB-D）和保守序列区（CSB1、CSB2和CSB3）。非编码区含有一段保守的控制轻链复制起始的序列区（O_L）。基于线粒体基因组全序列和通用标签COX1基因标记可区分兰州鲇同其他鲇形目鱼类种质进化关系。     

棕头鸥线粒体基因组全序列测定与分析

基于长距PCR扩增及保守引物步移法测定并注释了棕头鸥(Larus brunnicephalus)的线粒体基因组全序列。结果表明,棕头鸥线粒体基因组全长16 769 bp,GenBank登录号JX155863。基因含量和排列次序与红原鸡一致,包含13个蛋白编码基因、22个tRNA、2个rRNA和一个D-loop区(控制区)。除COI基因以GTG、ND3基因以ATT为起始密码子外,其余11个蛋白质编码基因均以ATG起始。11个蛋白质编码基因以典型的完全终止密码子AGG、TAG、TAA或AGA终止,COIII和ND4基因为不完全终止密码子T。预测了22个tRNA基因的二级结构,发现tRNASer(AGN)缺少DHU臂,tRNAPhe的TψC臂出现第4种排列形式。预测的棕头鸥12S和16S rRNA二级结构分别包括4个结构域47个茎环和6个结构域60个茎环。其他鸟类控制区发现的F-box、E-box、D-box、C-box、B-box、Bird similarity-box和CSB-boxes(1-3)也存在于棕头鸥中,预测了控制区H链复制起始序列OH和双向复制起始序列LSP/HSP。系统发育分析支持将棕头鸥划归为面具鸥族(Masked gulls)。     

红足壮异蝽Urochela quadrinotata Reuter线粒体基因组的测定与分析

研究测定并分析了红足壮异蝽Urochela quadrinotata Reuter的线粒体基因组全序列。该线粒体基因组全长16585bp(GenBank登录号为JQ743678),A+T含量为75.4%,共编码35个基因,包括13个蛋白质基因、20个tRNA基因(两个tRNA基因,即tRNAIle和tRNAGln未被检测到)、2个rRNA基因及一段较长的非编码区(控制区,亦称A+T富含区)。基因排序与大部分昆虫的线粒体基因排列方式相同,没有发生基因重排。除tRNASer(AGN)的DHU臂无法形成典型的茎环结构,其余tRNA基因均能稳定形成典型的三叶草二级结构。预测了红足壮异蝽16S和12S rRNA的二级结果,分别包括6个结构域43个茎环和3个结构域27茎环。控制区含一个长1652bp的串联重复区域,由16个串联重复单元组成。     

双翅目昆虫线粒体基因组结构特点及其测序通用引物的设计和应用

研究双翅目昆虫线粒体基因组的结构特点, 并设计其测序的通用引物, 为今后双翅目昆虫线粒体基因组的研究提供参考和依据。利用比较基因组学和生物信息学方法, 分析了已经完全测序的26个双翅目昆虫线粒体基因组的结构特点、 碱基组成和保守区, 并据此设计了双翅目昆虫基因组测序的通用引物。结果表明： 双翅目昆虫线粒体基因组长14 503~19 517 bp, 其结构保守, 含有37个编码基因, 包括13个蛋白质编码基因, 22个tRNA编码基因和2个rRNA编码基因, 此外还包含一段长度差异很大的非编码区(AT富含区)。基因组内基因排列次序稳定, 除个别基因外, 其余都与黑腹果蝇Drosophila melanogaster基因排列次序一致。基因组的碱基组成不均衡, AT含量在72.59%~85.15%之间, 碱基使用存在偏向性, 偏好使用AC碱基。全基因组的核苷酸和氨基酸序列保守, 共鉴定了11个保守区。在保守区内共设计了26对双翅目线粒体基因组测序通用引物, 扩增的目标片段都在1 200 bp以内。将该套通用引物用于葱蝇Delia antiqua线粒体全基因组测序, 结果证明其高效、 合用。     

猫蛱蝶线粒体基因组全序列分析

采用PCR步移法对猫蛱蝶Timelaea maculata线粒体基因组全序列进行了测定和分析.分析结果表明:猫蛱蝶线粒体基因组全长15 178 bp,包括13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和一段长度为382 bp的A+T富含区,基因排列顺序与其它已知鳞翅目昆虫相同.猫蛱蝶线粒体基因组中存在很高的A+T含量(81.1％).13个蛋白编码基因中除CO Ⅰ以CGA作为起始密码外,其余蛋白质基因均以ATN作为起始密码子.COⅡ和ND4基因使用了不完全终止密码子T,其余基因均以典型的TAA、TAG为终止密码子.在所测得的22个tRNA基因中,除tRNAser(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构.与其它多数鳞翅目昆虫一样,猫蛱蝶的A+T富含区中有一段由“ATAGAA”引导的保守的多聚T结构,长度为19 bp,并散在着一些长短不一的串联重复单元.     

地山雀线粒体基因组全序列的测定和分析

基于长距PCR扩增及保守引物步移法测定并注释了地山雀(Pseudopodoces humilis)的线粒体基因组全序列.结果表明,地山雀线粒体基因组全长1.6 809万bp,A+T含量为52.9%,37个基因排列顺序与红原鸡一致.蛋白质基因的起始密码子中,除COI基因为GTG外,其余均为ATG.NDⅠ和ND5基因终止密码子为AGA:COⅡ基凶为AGG:COⅢ和ND4基因为不完全终止密码子T;其余基因均为典型的TAA或TAG.预测了22个tRNA基闪的二级结构,发现tRNAScr(AGN)缺少DHU臂,tRNAPhe的TψC臂存在一单核苷酸插入.预测的地山雀12S和16S rRNA二级结构分别包括3个结构域47个茎环和6个结构域60个茎环. 控制区位于tRNAGlu和tRNAPhe之间,长度1240 bp.控制区结构为高变Ⅰ区、中央保守Ⅱ区和保守序列Ⅲ区3个结构域.     

乌龟线粒体全基因组序列和结构分析

龟鳖类同其它类群脊椎动物的系统进化关系一直存在争论。为进一步从分子水平上探讨这一问题,本文参照近源物种的线粒体基因组,设计了16对特异引物,采用PCR产物直接测序法测得了乌龟线粒体基因组全序列。结果表明:乌龟线粒体基因组序列全长16576bp,包括2个rRNA基因、22个tRNA基因、13个蛋白质编码基因和1个非编码控制区。乌龟线粒体基因组结构和基因排列顺序与其它龟鳖类相同,在“WANCY区”包含一个“stemloop”结构,ND3基因174位点存在一个额外插入的腺苷酸(A)。本文通过比较分析结构基因在主要脊椎动物类群中的排列顺序,探讨了龟鳖类与其它主要脊椎动物类群的系统进化关系     

小麂线粒体基因组全序列的测定和分析

通过建立麂属动物小麂线粒体DNA文库、鸟枪法测序,获得了小麂线粒体基因组全序列并对其基因组成、蛋白质的编码序列、tRNA基因等结构作了详细分析,这也是国内有关哺乳动物线粒体基因组全序列的首次报道。与其他哺乳动物线粒体基因组全序列的比较研究发现：全长为16 354bp的小麂线粒体基因组同样编码13种蛋白质、2种rRNA和22种tRNA,除了用于调控线粒体DNA复制和转录的D-Loop区以外,小麂线粒体基因组各基因长度、位置与其他哺乳动物相似,其编码蛋白质区域和rRNA基因与其他哺乳动物具有很高的同源性。     

斐豹蛱蝶线粒体基因组全序列的测定和分析(英文)

该研究对斐豹蛱蝶(Argyreus hyperbius)(鳞翅目:蛱蝶科)线粒体基因组全序列进行了测定和初步分析。结果表明:斐豹蛱蝶线粒体基因全序列全长为15156bp,包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA和2个rRNA基因以及1个非编码的A+T富集区,基因排列顺序与其它鳞翅目种类一致;线粒体全序列核苷酸组成和密码子使用显示出明显的A+T偏好(80.8%)和轻微的AT偏移(AT skew,?0.019)。基因组中共存在11个2～52bp不等的基因间隔区,总长96bp;以及14个1～8bp不等的基因重叠区,总长34bp。除COI以CGA作为起始密码子外,13个蛋白质编码基因中的其余12个基因是以ATN作为起始密码子。除COI和COII基因是以单独的一个T为终止密码子,其余11个蛋白质编码基因都是以TAA结尾的。除了缺少DHU臂的tRNASer(AGN),其余的tRNA基因都显示典型的三叶草结构。tRNA(AGN)和ND1之间的基因间隔区包含一个ATACTAA结构域,这个结构域在鳞翅目中是保守的。A+T富集区没有较大的多拷贝重复序列,但是包含一些微小重复结构:ATAGA结构域下游的20bp poly-T结构,ATTTA结构域后的(AT)9重复,以及位于tRNAMet上游的5bp poly-A结构等。这项研究所揭示的斐豹蛱蝶的线粒体基因组特征,不仅为认识蛱蝶科的遗传多样性贡献数据,而且对于该物种的保护生物学、群体遗传学、谱系地理及演化研究等具有重要意义。     

中国地鼠线粒体基因组的序列分析与分子进化

目的 获得中国地鼠线粒体基因组序列,为线粒体疾病模型提供分子数据.方法 参照近缘物种的线粒体基因组序列,设计27对特异引物,采用TD-PCR及测序技术获得了中国地鼠的线粒体全基因组序列,分析了其基因组特点和各基因的定位.还结合GenBank中已发表的其他5种啮齿类动物的线粒体基因组序列,探讨啮齿类动物不同科间的系统进化关系.结果 中国地鼠线粒体基因组全长为16 283 bp,碱基组成为33.53％A、30.50％T、12.98％G、22.80％C,包括13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个非编码基因控制区.中国地鼠和金黄地鼠亲缘关系最近.结论 中国地鼠线粒体基因组各基因长度、位置与典型的啮齿类动物相似,其编码蛋白质区域和rRNA基因与其他啮齿类动物具有很高的同源性,显示线粒体基因组在进化上十分保守.5种动物的分子系统进化树与传统分类地位一致.