條斑紫菜孢子體功能基因組特征及鐵氧化還原蛋白亞基Ⅰ基因分析.pdf

1、紫菜是世界栽培海藻中最具經(jīng)濟價值的紅藻之一。同時，條斑紫菜還是一種很好的遺傳學和分子生物學研究對象。我們以條斑紫菜孢子體為實驗材料，用不同方法構建cDNA文庫，進行了表達序列標簽(EST)分析。在此基礎上，對鐵氧還蛋白等功能基因進行了克隆和分析。 在條斑紫菜孢子體cDNA文庫構建過程中，用SMART方法構建了cDNA文庫。文庫未擴增時的滴度為1.52×106pfu/ml，擴增后為1.77×109pfu/ml，重組率為88.2％，

2、保證了文庫對低豐度基因的覆蓋率。為了獲得完整的5’端，我們用Oligo-capping方法構建了第二個cDNA文庫，該文庫包含1.8×106個克隆，最長的插入片段為3.5K。 從Oligo-capping方法構建的cDNA文庫中隨機挑取克隆進行測序獲得719條EST序列，可聚類形成329條非冗余序列。對其中匹配最嚴謹?shù)?0條序列進行了GeneOntology(GO)，HMMPFAM和Pathway等生物信息學分析。在功能方面，有

3、42條基因分別屬于10類不同的功能；43條基因分別參與5種細胞代謝過程；在細胞定位方面，有43條基因定位于細胞內，屬于細胞亞結構或者生物大分子復合體；另有6條屬于細胞外組分。通過HMMPFAM對蛋白質功能域進行分析發(fā)現(xiàn)了一些與酶或蛋白質發(fā)揮功能有重要作用的功能域，包括：COX1，Sod_Fe_C，RNasePH等。通過Pathway對蛋白質(酶)可能參與的代謝過程進行分析發(fā)現(xiàn)所有非冗余序列共參與103種代謝途徑。與配子體相比較，孢子體也

4、存在很強的密碼子使用偏倚性；第三位堿基的GC含量明顯高于第一位和第二位；孢子體基因編碼區(qū)平均GC含量以及其在密碼子的每個位置都比配子體相對低。新ESTs比例為60.2％，新基因的比例可高達81.8％。說明對于條斑紫菜ESTs有必要開展深入研究。所有ESTs已經(jīng)提交GenBank，序列號為CX873884到CX87460。 我們在條斑紫菜絲狀體中首次克隆了鐵氧還蛋白亞基Ⅰ基因。其基因組DNA包含了一個富含GC的內含子，位于ATG后

5、第280到第306位。該基因組DNA含918個核甘酸，其中編碼區(qū)588個，可編碼195個氨基酸。構成[2Fe-2S]中心的四個cysteine分別位于81，94，113和132位。在3’端的非翻譯區(qū)，從第840位到880位可能形成一個莖環(huán)結構，包含加尾信號。編碼區(qū)GC含量高達63.3％，比非編碼區(qū)高出5％，比基因組平均值高10％。在將條斑紫菜孢子體FdⅠ亞單位的氨基酸序列跟3個物種的鐵硫蛋白進行比較的過程中發(fā)現(xiàn)了CPHL和DL等保守區(qū)。