家蚕BmYk-1基因鉴定与表达特征

摘要：

[目的]Hippo信号通路中的核心激酶通过磷酸化作用于转录共激活因子Yki来调控下游基因的表达,在控制器官大小、细胞增殖与凋亡等方面起关键作用.家蚕(Bombyx morl)作为鳞翅目模式昆虫,对其Hippo通路研究较少.论文旨在通过鉴定家蚕BmYki-1并对其序列信息和表达特征进行分析,为进一步研究中肠中Hippo信号通路提供基础,更好地了解Hippo信号通路在肠道稳态维持及组织损伤修复方面的调控机制.[方法]利用NCBI数据库及家蚕基因组数据库等相关信息,以哺乳动物和果蝇的Yki蛋白序列为依据,对家蚕Yki基因的同源序列进行鉴定;以家蚕大造品系为研究材料,利用PCR和cDNA末端快速克隆技术克隆获得家蚕BmYki两种可变剪切体的全长序列BmYki-1和BmYki-2,并基于生物信息学方法对两种剪切体的基因序列特征及蛋白结构特征进行分析;重点对BmYki-1在家蚕中肠组织中的功能进行探索;利用半定量PCR检测家蚕L5D3不同组织及中肠各个龄期BmYki-1表达情况;构建BmYki-1过表达载体并转染家蚕胚胎细胞系对其进行亚细胞定位分析;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测用博来霉素损伤的家蚕中肠中BmYki-1的表达情况.[结果]家蚕中存在两种可变剪切形式的BmYki,分别为 BmYki-1和BmYki-2,在家蚕基因组数据库中对应的注释号分别为 BGIBMGA0082-TA和BGIBMGA0081-TA,其开放阅读框(ORF)分别为1 329和1 227 bp,分别编码442和408个氨基酸,其蛋白质分子量分别为48和44.1 kD,等电点分别为5.18和5.50,在139-171、220-252氨基酸处均各有1个WW结构域.多物种进化树表明,家蚕BmYki-1与同为鳞翅目的昆虫脐橙螟的亲 关系最近,与鞘翅目、膜翅目昆虫较近,与双翅目昆虫较远,而与脊椎动物的亲 关系最远.结果显示BmYki-1在家蚕中肠和丝腺中特异表达,中肠不同龄期表达谱分析结构显示表达量从2眠开始上调,在5龄的前中期表达水平较高.亚细胞定位试验表明BmYki-1蛋白在家蚕胚胎细胞系中主要存在于细胞核中,但在细胞质中也有分布.与对照相比,用博来霉素损伤的家蚕中肠中BmYki-1的表达量显著上调.[结论]获得了BmYki-1全长序列及时空表达特征,亚细胞定位BmYki-1蛋白主要在细胞核中,推测其在家蚕中肠细胞生长发育及损伤修复中起重要作用.

关键词：家蚕、BmYki-1、生物信息学分析、时空表达谱、亚细胞定位

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分类号：R730.2;S512.1;S881.2

资助基金：国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项;中央高校基本科研业务费专项学科团队项目;国家级大学生创新创业训练计划项目

在线出版日期：2016-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1607-1616