文昌鱼分子生物学：AmphiSRP19、AmphiLysC与AmphiS19基因克隆、表达和进化研究
文昌鱼(Amphioxus)是介于无脊椎动物和脊椎动物之间的过渡类型,是研究动物进化和胚胎发育的典型材料.利用分子生物学手段,研究文昌鱼有关基因的结构、进化和表达,可以揭示文昌鱼发育的分子生物学机制,有助于我们从分子水平上来了解脊椎动物的起源和进化.该文从青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri tsingtaunese)肠cDNA文库(该实验室保存)中,克隆了具有完整编码框的信号识别颗粒SRP19(AmphiSRP19)、溶菌酶(AmphiLysC)和核糖体蛋白S19(AmphiS19),并对其结构、表达和进化展开了研究.C型溶菌酶基因广泛存在于脊椎动物和无脊椎动物中,但是在原索动物门尾索类中,却没有发现C型溶菌酶基因的存在.我们从头索动物文昌鱼中首次克隆到了C型溶菌酶基因cDNA序列,命名为AmphiLysC.该基因全长651bp,编码一个140个氨基酸组成的蛋白质.在编码框两侧设计引物,扩增青岛文昌鱼基因组DNA,得到两个片段,分别命名为A mphiLys1和AmphiLys2.AmphiLys1全长2350bp,其基因结构与脊椎动物C型溶菌酶基因相同,即有4个外显子和3个内容子组成.AmphiLys2全长1451bp,有5个外显子和4个内含子组成,在第2和第3个内含子两端缺少RNA正确剪切所必需的识别位点(GT/AG).所以,我们不能排除AmphiLys2是假基因的可能.文昌鱼C型溶菌酶具有消化型溶菌酶的主要特点如等电点偏低(5.96),最适pH为酸性(5.5).对不同类型的溶菌酶(包括C型、I型和G型)进行系统进化分析,发现来自不同物种的C型、G型和I型溶菌酶各自聚集成簇,AmphiLysC与无脊椎动物C型溶菌酶聚在一起.该文最后一部分对文昌鱼核糖体蛋白S19基因进行了序列比较和系统进化分析.AmphiS19全长609bp,编码一个147个氨基酸组成的蛋白,分子量为16,222Da,pI为10.44.AmphiS19与其他13种真核生物S19进行序列比对,发现AmphiS19与脊椎动物S19的相似性大于71.0﹪,而与无脊椎动物S19的相似性小于59.9﹪,说明AmphiS19与脊椎动物S19的亲缘关系更近一些.通过对脊椎动物和无脊椎动物S19蛋白的系统进化分析,发现AmphiS19位于脊椎动物和无脊椎动物同源物之间,而且AmphiS19首先从脊索动物S19基部分支出来.另外,AmphiS19与脊椎动物各S19蛋白在氨基酸水平上的相似性几乎是等同的.这些结果表明文昌鱼不仅是脊椎动物的姊妹类群,而且是脊索动物谱系进化过程中的基部类群.
青岛文昌鱼;AmphiSRP19;AmphiLysC;AmphiS19;基因结构;系统进化分析;表达图式
中国海洋大学
博士
海洋生物学
张士璀
2004
中文
S965.331
161
2005-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）