菊花rbcL基因电子克隆及生物信息学、适应性进化分析

目的:利用电子克隆技术获得菊花叶绿体中编码核酮糖-1,5-二磷酸羧化氧化酶大亚基rbcL基因,并对该电子克隆的菊花rbcL基因序列、编码氨基酸的特性及适应性进化进行分析。方法:根据相关文献,利用电子克隆方法克隆出菊花rbcL完整基因序列,对其进行生物信息学分析、结构建模和评价。结果:通过电子克隆获得菊花rbcL基因完整的开放阅读框序列,该系列长1 452bp,编码氨基酸483个。在预测电子克隆菊花rbcL基因编码蛋白的二级结构中,主要有α螺旋19个,β折叠18个。通过适应性进化分析找到7个氨基酸正选择位点(228S,255V,279T,309M,328S,439T,449T)。结论:电子克隆获得菊花rbcL基因的完整序列为以后实验研究提供一定的参考数据,对所编码的蛋白质适应性研究有利于探究对菊科植物适应环境的机制。

6种鸡形目和雁形目禽类Mx蛋白编码基因的适应性进化

为进一步了解禽类Mx基因(myxo-virus resistance gene)进化历程,结构与功能变异及筛选新的潜在抗性位点。根据GenBank中已报道的6种鸡形目(galliform)和雁形目(anseriform)禽类Mx基因编码序列,联配后进行最适核苷酸替代模型筛查,序列重组事件和核苷酸替换的饱和性检验;并采用最大似然法检测各位点承受的选择压力。AIC信息量准则检验结果表明6种鸡形目和雁形目禽类Mx基因的最优核苷酸替代模型为"GTR+G",核苷酸替换的饱和性检测结果表明序列的核苷酸替换并未饱和。单一断裂点(single break-point)和遗传算法扫描(GARD)在联配序列中发现两个断裂点,分别位于162bp和999bp处,将联配序列分为3个独立非重组部分。密码子置换模型的"位点特异模型"检测到禽类Mx基因编码序列承受了正选择作用,似然比检验(LRT)确定模型M2a和M8为正选择位点优先检测模型(P<0.05,P<0.01),分别在3部分非重组序列中检测到4个、1个和3个后验概率大于95%的正选择位点,正选择位点主要分布于禽类Mx蛋白特有的N-端结构域和Mx蛋白抗病毒作用所必须的三联GTP酶结合区,可能与Mx蛋白的抗病毒活性有关。