家蚕分泌型磷脂酶A2基因的鉴定和表达模式分析

磷脂酶A2(phospholipase A2,PLA2)广泛分布于动物、植物和微生物,参与许多生理活动。本实验室先前鉴定和研究了1个家蚕分泌型PLA2(Bombyx mori sPLA2-1-1)基因功能。最近,从家蚕基因组鉴定到4个新的sPLA2基因(BmsPLA2-1-2、BmsPLA2-2、BmsPLA2-3、BmsPLA2-4),预测的氨基酸都具有sPLA2超家族结构域、金属离子结合位点和高度保守的催化位点等sPLA2的典型特征。本研究完成了BmsPLA2-4基因的克隆、体外表达和表达模式分析。BmsPLA2-4全长为585 bp,体外表达经Ni纯化获得重组蛋白大小约25 kDa。qRT-PCR分析表明,BmsPLA2-4在5龄第1天的表达量最高。组织表达谱分析表明,BmsPLA2-4在中肠的表达量最高,其次是体壁和脂肪体。Western blotting分析结果与qRT-PCR一致。用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌感染5龄第1天幼虫后,BmsPLA2-4基因的表达量在24 h显著升高。本研究为后续研究提供了理论基础和有价值的实验数据。

昆虫TMED基因进化及家蚕TMED基因表达模式分析

跨膜p24(transmembrane emp24 domain,TMED)基因与哺乳动物的免疫反应、信号传导、生长发育和疾病发展等密切相关。然而,昆虫中仅有果蝇TMED的报道。本研究从基因组鉴定了家蚕、赤拟谷盗、烟草天蛾和意大利蜂的TMED家族基因,并发现1个α类、1个β类、1个δ类和多个γ类的TMED家族基因成员构成模式产生于膜翅目分化前昆虫的共同祖先,而果蝇类TMED家族成员构成在进化中形成了独特模式。昆虫TMED家族γ类基因进化速度较快,分化成了TMED6-like、TMED5-like和TMED3-like这3个独立的亚类。TMED5-like基因在膜翅目昆虫发生了丢失,在鳞翅目昆虫祖先中发生了复制,在果蝇类发生了重复。昆虫TMED蛋白除具有典型的TMED结构特征外,还有明显的信号肽。家蚕7个TMED基因分布在6条染色体上,1个基因为单外显子,6个基因为多外显子。从幼虫组织克隆了家蚕7个TMED基因的开放阅读框(open reading frame,ORF)全序列并登录到GenBank数据库。BmTMED1、BmTMED2和BmTMED6在家蚕各个时期和组织中均表达,所有基因都在家蚕4龄、5龄和丝腺组织中表达。本研究发现了昆虫的TMED家族成员构成模式、γ类分化特点以及它们的进化历史等,为进一步研究家蚕以及其他昆虫TMED基因提供了基础。