家蚕微孢子虫和柞蚕微孢子虫LINE类反转录转座子R4的鉴定及系统进化分析

反转录转座子在物种基因组的进化中发挥重要作用,LINE元件属于non-LTR反转录转座子的类型之一。通过生物信息学分析方法,鉴定了一个全长3 855 bp的柞蚕微孢子虫(Nosema pernyi)LINE元件R4Na和一个全长3 970 bp的家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)LINE元件R4Nb。R4Na在柞蚕微孢子虫基因组中有4个呈串联排列的完整拷贝,其余拷贝序列结构和R4Nb的拷贝序列结构有很大差异,显示二者的变异程度很大,暗示2种微孢子虫比较古老。利用转录组高通量测序库比对,R4Nb反转录酶编码区插入的外源序列具有转录活性,暗示这段外源序列可能被招募为外显子。依据LINE元件的反转录酶结构域序列构建2种微孢子虫以及东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)、西方蜜蜂微孢子虫(Nosema apis)、按蚊微孢子虫(Anncaliia algerae)的系统进化树,结果显示R4Na和R4Nb与其它昆虫微孢子虫的R4元件具有一定相似性,而且R4元件家族在昆虫微孢子虫基因组分化过程中形成明显的3个进化群。研究结果证明家蚕微孢子虫和柞蚕微孢子虫的基因组中均存在LINE类反转录转座子,为研究2种微孢子虫的基因组结构提供了新的线索。