家蚕抗胰蛋白酶(SW-AT)基因可选择性剪辑的初步研究

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真核基因表达调控是生命科学研究的前沿和热点。RNA的选择性剪辑在真核基因表达调控中起着十分重要的作用。选择性剪辑可使同一基因编码出功能不同的蛋白,对满足生物体复杂性所需蛋白的多样性具有重要意义。mRNA前体的选择性剪辑能够精细协调基因的功能,高效调节基因的定量表达以及蛋白功能的多样化,影响主要发育方向的决定,对细胞的分化、发育、生理功能和病理状态都有重要意义。 家蚕是重要的经济昆虫,也是现代分子生物学研究的模式生物之一。家蚕属于鳞翅目昆虫,其非特异性体液免疫的主要作用物质是血液或黏液中的体液因子。而早在1990年,Hiroshi Takagi等人就已证实家蚕抗胰蛋白酶是一类重要的体液免疫因子,属于丝氨酸蛋白酶抑制剂,能够抑制酚氧化酶的活性,可能作用于酚氧化酶的活性前体。 本文利用生物信息学软件对家蚕抗胰蛋白酶基因的100条EST进行分析与归纳,初步推测SW-AT基因存在四种不同剪辑方式。SW-AT基因四种不同剪辑方式均有10个外显子和9个内含子组成,只有第9外显子各不相同。根据SW-AT基因四种不同剪辑方式的核酸序列跨内含子设计特异性引物,通过RT-PCR证实了四种不同剪辑方式的存在,并结合实时荧光定量PCR对这四种不同剪辑方式进行了组织表达分布、表达时相及其在家蚕不同组织中表达量的研究,结果表明,SW-AT基因的四种不同剪辑方式在家蚕幼虫和蛹各个组织均存在明显的组织特异性;第一种剪辑方式的相对表达量最高,在幼虫和蛹的脂肪体中,相对于1000个内参Bm-Actin A3基因的拷贝数均达到6000个左右;而第四种剪辑方式表达量最少,仅为110个拷贝数,我们推测第四种剪辑方式可能是基因选择性剪辑的一种新形式。高、低温处理结果显示,SW-AT基因对10℃低温的反应最敏感,在脂肪体中的表达量比常规饲养高出3倍,这可能与其应激功能密切相关。对于SW-AT基因四种不同剪辑变异体的剪辑机制及其功能有待进一步的研究。
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