黄脸油葫芦和云斑金蟋线粒体基因组全序列的测定与分析

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lfwvb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
动物线粒体基因组具有多态性显著、进化速率快、母系遗传和几乎不发生重组等特点,是研究基因结构、功能、转录及表达的良好模型。目前,NCBI中已收录的后生动物全线粒体基因组序列共1212种。其中,脊椎动物870种,六足类动物(Hexapoda)81种,直翅目中公布的数据有非洲飞蝗(Locusta migratoria)、东方蝼蛄(Gryllotalpa orientalis)、中华稻蝗(Oxyachinensis)、摩门螽斯(Anabrus simplex)和疑钩额螽(Ruspolia dubia)。为了进一步研究直翅目昆虫线粒体基因组的结构与进化特征,同时也为丰富直翅目昆虫线粒体基因组全序列的数据,以便为研究直翅目乃至多新翅类的系统发育关系提供更多的生物分子数据。本研究选取直翅目蟋蟀总科的黄脸油葫芦(Teleogryllus emma)和云斑金蟋(Xenorryllus marmoratus)作为研究对象,采用基于长-PCR(Long Polymerase ChainReaction,L-PCR)扩增及保守引物步移(Conserved Primer Walking)策略,PCR直接测序与克隆测序相结合的方法,完成了对上述两种蟋蟀的线粒体基因组全序列的测定。参照非洲飞蝗(Locusta migratoria)和东方蝼蛄(Gryllotalpa orientalis)线粒体基因组注释信息,对拼接之后的两条线粒体基因组全序列完成了注释,并结合相关物种全序列的信息,进行了综合分析。联合直翅目已公布的,以及本实验室尚未公布的线粒体基因组全序列数据,对由N链编码的ND还原酶亚单位基因(ND5、ND4、ND4L、ND1)在构建系统发育树时的适用性进行了检验,同时也对直翅目中各类群的系统发育关系进行了初步讨论。主要结果如下:1、黄脸油葫芦和云斑金蟋的线粒体基因组全序列长度分别为15660bp和15583bp,均包括13个蛋白质编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因和位于SrRNA与tRNA((Ile)之间的A+T富集区,两种蟋蟀线粒体基因组的碱基组成具有明显的偏向性,A+T含量分别为73.1%和71.8%;2、云斑金蟋的线粒体基因组存在两段较长的基因间隔序列,其一位于tRNAGln和tRNAMct之间(IR-1),长度94bp;其二位于tRNASer(UCN)和ND1之间(IR-2),长度99bp。两段间隔区的A+T含量分别为77.7%和71.7%。在这两个基因间隔区内,各发现了一个类tRNA(tRNA-Like)基因:IR-1中为类tRNAVal;IR-2中的为类tRNALeu(CUN),它们都能形成tRNA所共有的三叶草结构,并且具有和正常tRNA相同的反密码子,由于这是一个十分罕见的现象,我们对其所具有的功能不能确定,但倾向于将其认定为假基因;3、两种蟋蟀线粒体基因组中,出现了一种在直翅目乃至昆虫纲中——新的基因排列方式,即tRNAGlu、tRNASer(AGN)和tRNAAsn由N链编码。不是通常的ARNSEF结构,而形成了ARESNF结构;同时,tRNALys与tRNAAsp之间的结构,也与非洲飞蝗DK结构相反,而与直翅目螽亚目的KD结构一致;4、黄脸油葫芦和云斑金蟋的线粒体基因组中的COⅠ基因,不是由标准的ATN,而是由TTA作为起始密码子。而黄脸油葫芦线粒体基因组中,有10种蛋白质编码基因的终止密码子为完整的TAA或TAG,而COⅡ、ND5和DN4则以不完整的T作为终止密码子。云斑金蟋中则是除COⅡ和ND5以不完整的T作为终止密码子之外,其余的11种蛋白质都以TAA或TAG作为终止密码子:5、22种tRNA除tRNA-Ser(AGN)缺失D-臂外,都可以形成典型的三叶草结构,携带的反密码子与多数的六足类动物一致。多为GNN或UNN。tRNA的4个臂上存在不同程度的碱基错配,错配类型多为G-U配对;6、通过统计密码子使用的频率及与反密码子配对的情况,加之对直翅目两个亚目的7个物种线粒体基因组内tRNA基因A+T含量的统计,我们试着对密码子的进化进行了初步讨论;7、通过对A+T富集区的研究,发现除早期分化的类群(如弹尾目)外,普遍存在于六足总纲A+T富集区的二级结构是一个以TA起始,茎上具有6个碱基对的茎.环结构。同时,经过Z-曲线的计算,推测了黄脸油葫芦和云斑金蟋线粒体基因组N链的复制起点ON,其分别位于两个线粒体基因组的区间(15100-15119)和区间(15030-15049);8、联合直翅目28个线粒体基因组中由N链编码的ND还原酶亚单位基因(ND5、ND4、ND4L,NDl),以最大似然法(Maximum Likelihood,ML)为例,对其在构建系统发育树时的适用性进行了检验,同时也对直翅目中各类群的系统发育关系进行了初步讨论。系统树中显示,蟋蟀总科作为直翅目的基部类群,是具有单系性的,这与根据tRNA基因的排列结构得出的结论是相一致的。
其他文献
桃城区是衡水市惟一的建制区,为了进一步加快区域经济发展,新一届桃城区领导班子以科学发展观指导发展,认真谋划今后五年的发展规划,确立了“谋求新跨越、再造新桃城”的战略目标
中医药综合改革已经进入深水区,如何完善中医药综合改革的顶层设计,从理论与实践层面,认识和分析面临的问题,总结成功的经验,提出未来中医药综合改革的实施路线图,是亟待需要
为了解河南省生态旅游的自然禀赋潜力及其适宜性、适宜开发的空缺区域,利用GIS空间分析功能与叠图法,以植被覆盖度、生物丰度2个生物因子与高程、坡度2个地形因子作为自然禀
农村儿童的成长会受到农村经济发展状况差、文化水平落后等方面的负面影响,而不可避免地出现各种问题,因此农村儿童的成长应该受到社会各界人士的关注。社会工作以专业的服务
食管间质瘤是胃肠间质瘤的一部分,发病率呈上升趋势。历经30年的研究,已取得很大进展和共识,但对其确切定义、组织来源、生物学行为、良恶性判断,以及诊断治疗等尚存在诸多争
<正>【教学目标】1.让学生自主地、入情入境地读书,感受作者童年生活的自由和快乐。2.体会作者对童年生活的留恋,领悟这种感情是怎样表达出来的,并积累语言。体会"我"在园子
隐喻这一传统修辞手法对于我们来说并不陌生,然而脱离了传统语言学的概念,隐喻却是一个新兴分支。它作为一种思维模式、一种心理分析的动态法则首先出现在1980年Lakoff&Johns
颅骨的相关病变类型很多,临床诊断具有一定的复杂性。医生对颅骨CT图像的分析,往往需要处理大量的图像,过程枯燥、耗时并具有主观性,错误率较高。在这种情况下,出现了自动检
本文基于可持续发展的视角,结合琅岐岛现有的地形地貌、民俗文化、乡土景观,开展对东南沿海岸线景观规划分析。并针对海岸线传统的自然景观,在新时代、新潮流观念的影响下,在
人工智能作为全球科技与产业变革的关键领域,已经成为了推动经济可持续发展的强劲动力。与欧美等发达国家相比,我国的人工智能企业大多处于生长初期。因此,深入研究人工智能产业的融资效率对产业持续健康发展具有重要意义。整体来说,分别从静态和动态两个角度对人工智能上市公司截面数据与面板数据进行了融资效率评估,动静结合,形成了一套比较科学完善的评价方法,对于有关企业及政府部门具有一定的参考价值。具体地,静态分析