松材线虫热激转录因子Bx-HSF-1基因的克隆及表达分析
【目的】通过对热激转录因子基因 Bx-HSF-1的克隆和表达分析，为深入研究 cGMP、TGFβ-like 和Insulin/IGF等热激抗逆代谢路径提供理论基础。【方法】根据松材线虫基因组数据设计引物克隆松材线虫Bx-HSF-1基因。进一步对 Bx-HSF-1进行 Gene Ontology基因功能预测、系统发育分析、保守结构域分析等生物信息学分析。应用 JASPAR预测 Bx-HSF-1靶位点 DNA序列，根据松材线虫基因组数据筛选含有该序列的靶基因，并通过蛋白质三维结构分析和分子对接验证。应用荧光定量 q-PCR检测 Bx-HSF-1及其靶基因在热激和低温处理条件下4个时间点的表达量，结合转录组数据对 Bx-HSF-1及其靶基因的表达量相关性进行分析。采用原位杂交对Bx-HSF-1基因在松材线虫体内的表达部位进行了分析。【结果】根据基因组数据，克隆到松材线虫热激转录因子Bx-HSF-1基因长度为1404 bp的涵盖完整蛋白编码区基因序列。结构域分析表明 Bx-HSF-1基因编码蛋白质的氨基酸序列含有 DNA结合结构域和亮氨酸拉链结构域。GO 分析表明该基因参与延长线虫寿命、正向调控繁殖率、运动、热激反应、抗逆态幼虫发育和抗逆反应等生理过程，并具有特异 DNA 序列结合的分子功能。氨基酸疏水性分析表明该 DNA结合结构域由3个α螺旋和4个反向平行的β折叠构成一个疏水核心，该疏水核心可以与热激元件靶位点互作。对松材线虫基因组进行 BLAST 比对筛选出 Bx-DAF-7是 Bx-HSF-1的靶基因，Bx-DAF-7基因TATA盒上游序列具有 Bx-HSF-1靶位点序列。荧光定量 q-PCR 结果表明热激和低温处理同样促进 Bx-HSF-1转录、抑制 Bx-DAF-7转录，Bx-HSF-1与 Bx-DAF-7的表达量负相关。原位杂交结果表明 Bx-HSF-1基因在正常培养线虫体内各细胞均有微量表达，热激培养线虫前体部信号显著，峡部和肠区体壁信号较显著。【结论】本研究表明Bx-HSF-1具有特异 DNA序列结合的分子功能。预测抗逆态幼虫形成基因 Bx-DAF-7是 Bx-HSF-1靶基因。转录组测序及q-PCR结果表明 Bx-HSF-1与 Bx-DAF-7的表达量负相关。Bx-HSF-1基因受温度刺激后多数体细胞内均有较高表达，特别是神经元、体壁肌肉细胞和皮下细胞中表达显著。
松材线虫、热激转录因子、热激抗逆、低温处理
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S763.11(森林保护学)
黑龙江省自然科学基金;国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项
2017-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共7页
92-98
