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原生动物四膜虫的基因组中与细胞感知和响应环境变化密切相关的基因家族表现出其成员大量倍增的特点，是开展相应基因家族分子进化研究的良好模式生物。金属硫蛋白正是一类与环境胁迫密切相关、高度保守的超基因家族蛋白，本研究通过对六种四膜虫镉金属硫蛋白(Cd-MT)基因的克隆、鉴定和进化分析得到了以下研究结果：
一，从Tetrahymena pigmentosa(HG2株系)中克隆得到了一个新的镉金属硫蛋白基因Tpig-MT1的全长序列，其具有四膜虫Cd-MT典型的CCC和CC簇；但不同于在T.pyriformis、T.thermophila和T.pigmentosa中已报道的Cd-MT的结构，其含有两个重复结构(Tpig-MT1A1和Tpig-MT1A2)，相似度达72.9％。利用实时定量PCR方法考察了不同重金属(Cd，Cu，Zn，Hg，Pb)及H2O2诱导下Tpig-MT1的转录情况，结果显示五种重金属诱导1小时后，Tpig-MT1的表达水平为Hg＞Pb＞Cd＞Cu＞Zn；而H2O2只在15分钟短暂处理下Tpig-MT1表达调高5倍，30分钟后表达水平下降到不显著。基于Tpig-MT1基因独特的结构和已报道的四膜虫Cd-MT异构型的遗传多样性，我们推测四膜虫Cd-MT基因中的模块“A”和模块“B”两个大的结构单元可能作为四膜虫MTs7a亚家族的祖先模块而分别独立存在，同时也推测可能会有仅由模块“B”组成的四膜虫MTs7a亚家族基因的存在。
二，分别从T.elliotti、T.vorax、T.mobilis、T.malaccensis和T.hegewischi中克隆得到了镉金属硫蛋白基因(TellMT1、TvorMT1、TmobMT1、TmaIMT1、TmalMT2)和MT ESTs(TmalMT3，ThegMT1和ThegMT3)及一个基因的3端cDNA末端全长(ThegMT2)。它们均具有四膜虫MTs7a亚家族的典型特征，并且每个基因均存在由若干个模块“A”或“B”组成的基因内重复现象：TellMT1(AA)，TvorMT1(AAB)，TmobMT1(AAA)，TmalMT1(AA)，TmalMT2(BBBB)，TmalMT3(AAB)，ThegMT1(AA)和ThegMT3(BBBB)。基于这6种四膜虫和已报道的四膜虫Cd-MT异构型的结构特点进行的进化分析得出，四膜虫Cd-MT基因中的模块“A”和模块“B”很可能早在"borealis"和"australis"两大四膜虫进化分枝分歧前就已独立存在。