青岛文昌鱼AmphiL34、AmphiS29基因的克隆及进化分析

青岛文昌鱼AmphiL34、AmphiS29基因的克隆及进化分析

论文摘要

本文从青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri tsingtauense)消化道cDNA文库中(本实验室保存),分别克隆了编码核糖体蛋白L34、S29的基因AmphiL34、AmphiS29。AmphiL34 cDNA全长435bp,包括33bp的5′非翻译区(5’UTR);357bp的开放阅读框(ORF)和45bp的3′非翻译区(3’UTR)。AmphiL34cDNA编码一个118个氨基酸残基组成的蛋白质,其分子量为13.6kDa,等电点为11.44。AmphiL34具有很强的疏水性,118个残基中有46个疏水性氨基酸;含有34个碱性氨基酸和4个酸性氨基酸,分别聚集在N末端和C末端;AmphiL34还具有一个与核仁定位有关的四肽结构RXXR。这些特征都与其他动物的核糖体蛋白L34及其相似。 AmphiS29 cDNA全长453 bp,包括21bp的5’UTR;17lbp的ORF和261bp的3’UTR。AmphiS29 cDNA编码一个56个氨基酸残基组成的蛋白质,其分子量为6.6kDa,等电点为9.79。AmphiS29的碱性氨基酸和酸性氨基酸比例为10:2,与其他动物的核糖体蛋白S29类似,并具有一个锌指结构。 AmphiL34和来自其他11种生物的L34序列比较,显示其同源性为53.6-67.5%;AmphiS29和来自其他10种生物的S29序列比较,显示其同源性为66.1-78.6%。在所构建的进化树中,AmphiL34/AmphiS29都位于脊椎动物L34/S29和无脊椎动物L34/S29之间,这和广泛接受的生物系统演化地位吻合,也支持文昌鱼是由无脊椎动物进化到脊椎动物的过渡型动物,是现存的与脊椎动物亲缘关系最近的类群的假说。此外,L34/S29氨基酸序列的显著同源性证明了它们在漫长的进化过程中相当保守。 文昌鱼基因组DNA经6种限制性内切酶消化后,用DIG标记的AmphiL34/AmphiS29片段进行的Southern杂交实验表明,青岛文昌鱼基因组内有1个AmphiL34拷贝及2-3个AmphiS29拷贝。这一结果分别与大鼠7-9个L34拷贝数和14-17个S29拷贝数相比较,证明持家核糖体蛋白基因L34和S29基因在脊椎动物起源与进化过程中发生了大规模扩增,符合两轮基因(组)倍增规律。

论文目录

  • 第一章 文献综述
  • 1 文昌鱼基因研究概况
  • 2 基因倍增理论与脊椎动物的起源
  • 3 核糖体和核糖体蛋白的研究
  • 第二章 文昌鱼核糖体蛋白L34和S29基因的克隆及进化分析
  • 前言
  • 1 材料及试剂
  • 1.1 实验材料
  • 1.2 实验试剂及药品
  • 2 方法
  • 2.1 文昌鱼AmphiL34、AmphiS29基因的分子进化分析
  • 2.2 文昌鱼AmphiL34、AmphiS29基因的Southern杂交
  • 3 结果
  • 3.1 文昌鱼核糖体蛋白L34基因序列分析
  • 3.2 文昌鱼核糖体蛋白L34基因的拷贝数
  • 3.3 文昌鱼核糖体蛋白S29基因序列分析
  • 3.4 文昌鱼核糖体蛋白S29基因的拷贝数
  • 4 讨论
  • 4.1 核糖体蛋白的保守性
  • 4.2 核糖体蛋白L34和S29的系统进化分析
  • 4.3 基因拷贝数与基因倍增
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
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