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日本七鳃鳗(Zampetrajaponica)Lyb基因的克隆及脊椎动物卜6鲫基因的系努
日本七鳃鳗(Lampetra
Y-box基因的系统发育分析
摘要
七鳃鳗作为现存最古老的脊椎动物是联系无脊椎动物与脊椎动物之间的重要物种,
从遗传信息基础来看,它必定印记了无脊椎动物的进化历史,在脊椎动物的系统发育分
析中有着十分重要的地位。Y-box基因是从细菌到人类都广泛存在的转录调控因子,是
节、翻译调控、细胞增殖和再生、mRNA选择性剪接、DNA的修复等。为更进一步揭示脊
础,克隆了日本七鳃鳗肝脏中的Y-box基因。进一步通过生物信息学方法,对公共数据
库中已经通过实验验证的脊椎动物Y-box蛋白序列以及经过实验验证的日本七鳃鳗
Y-box蛋白序列进行系统发育分析,初步阐明了脊椎动物Y-box基因的进化机制。
本文的主要研究结果如下:
序列进行拼接,获得拼接好的contig序列以及余下的未拼接上的单个片段,然后将所
找出与其它物种中Y-box基因相似性高的片段。
其cDNA全长为1423bp,开放阅读框为996bp,编码331个氨基酸。
其中开放阅读框为546bp,编码181个氨基酸。
列以及本实验获得的日本七鳃鳗的Y-box蛋白序列进行系统发育分析,构建系统进化树,
结果发现,Y-box基因的分化发生在有颌类出现以后,在有颌类出现以前只有一种类型,
看出日本七鳃鳗Y-box基因所在的位置与其物种的进化地位是一致的,即处于脊椎动物
最原始的位置。
日本七鳃鳗(Lampetra
3.1软件分别计算它们的非同义替换速率(副和同义替换速率(国及其比值(∞)。结果表
基因也是受到净化选择压力作用(PO.05)。
综上所述,本研究已在现存最原始的脊椎动物日本七鳃鳗中克隆得到的3个Lyb基
因,其均包含一个大约由70个氨基酸组成的保守的冷休克结构域,表明日本七鳃鳗的
基因是在进化过程中通过基因复制或选择性剪接来产生直系同源基因与旁系同源基因,
进而使Y-box基因家族成为一个多功能的基因家族。通过进化选择压力分析揭示,在复
制产生的基因中,除Y-BOX2是受正选择压力作用外,其它家族都是受净化选择压力作
用,以保持其原有的结构和功能。本文首次在日本七鳃鳗中对Y-box基因及其进化进行
了较为详细地研究,这将为更进一步地深入研究该基因的功能及其基因家族的进化提
供了重要基础。
关键词:Y-box基因;冷休克结构域;基因家族进化;系统发育分析;日本七鳃鳗
H
日本七鳃鳗(Zampetra
CI on ofthe from and
i ng Lybgene Lampetrajaponica
I
I i Cana i Sofvertebrate卜吻ox
phyogenet ys genes
Abstract
oneofthemostancientvertebrates1 the
Lampreys,as today,are
iving
connectionbetweeninvertebratesand must the
vertebrates.Theyimprint
evolutionofinvertebratesbasedon informationand an
history genetic play
roleinthe ofvertebrate.Y—box
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