樟叶越桔60S核糖体蛋白L9基因的克隆及生物信息学分析

【目的】克隆樟叶越桔稳定内参基因60S核糖体蛋白L9基因全长cDNA和基因组DNA序列,并分析其序列特征及密码子偏好性,为樟叶越桔中其他功能基因研究与遗传工程操作提供参考。【方法】在樟叶越桔三代转录组数据库的基础上,筛选60S核糖体蛋白L9基因cDNA序列并设计特异性引物,以樟叶越桔嫩叶总RNA和总DNA分别为模板,应用PCR技术扩增目的基因全长cDNA和基因组DNA序列,并克隆、测序、进行序列分析。同时使用EMBOSS、Codon W软件分析目的基因的碱基含量、密码子适应指数(CAI)、相对密码子使用度(RSCU)、同义密码子第三位核苷酸的GC含量(GCS3)、有效密码子数(ENC)。【结果】克隆获得樟叶越桔60S核糖体蛋白L9基因666 bp cDNA序列(NCBI:ON637115)和2224 bp基因组DNA序列(NCBI:ON584188),将该基因命名为VdRPL9。VdRPL9基因含有2个内含子,分别为1616 bp的intron1、144 bp的intron2。VdRPL9基因转录的mRNA分子中完整开放阅读框长585 bp,其翻译编码194个氨基酸残基构成VdRPL9蛋白。从动物、植物和真菌RPL9蛋白高同源性特点推测不同生物界的RPL9基因在进化上极度保守,具有共同的祖先。相比于RSCU聚类树,RPL9蛋白序列系统进化树更能真实展现物种之间的系统发育关系。VdRPL9基因偏好性强的密码子(RSCU>1)共有25个、且多以CG结尾,CAI和ENC的值分别为0.29和51.8,故推测该基因表达水平偏低。【结论】本研究首次报道了樟叶越桔中内参基因VdRPL9基因序列及序列特征,并分析了VdRPL9基因的密码子特征。这为进一步研究VdRPL9基因功能、优化改造VdRPL9基因的密码子,提高其在樟叶越桔中的表达水平,探究其表达调控及作用机制奠定了基础。