海帶配子體抑制消減文庫的生物信息學分析及l(fā)hcf5基因的序列特征研究.pdf

1、本研究將海帶配子體eDNA抑制消減文庫所產生的627克隆進行測序，按照序列匹配部分大于100 bp并達到95％以上相似性的標準，使用DNAMAN軟件去除低質量的EST，將剩下的618條EST聚類成187條TUGs。其中93條為Contigs，它們由524條EST產生，剩下的94條為Singletons，冗余率為69.74％。65條TUGs個序列與已報道的基因有較高的同源性，122條在GenBank上無顯著匹配。在已知基因中，大部分與能量

2、代謝、物質轉換和蛋白質生物合成相關，其中僅光捕獲蛋白基因就有73條，還有一些與生長發(fā)育、信號轉導、抗逆和防御以及物質運輸相關。另外，本研究還對密碼子使用進行分析，結果表明：58個Contigs的總G+C含量平均值是0.5146，24個TUGs(1751密碼子)中，密碼子第三位堿基的G和C含量分別為26.3％和33.5％，TGA、TAG和TAA等3種終止密碼子的使用率差別較大，分別為70.8％、12.5％和16.7％。此外，非編碼區(qū)G和C

3、含量比ORF區(qū)略高。本研究為開展海帶雌、雄配子體差異表達基因克隆、分析和功能基因組學等研究提供了條件和信息。 根據糖海帶(L．saccharina)lhcf5開放閱讀框(ORF)及海帶配子體消減庫中E04克隆的序列設計引物，利用反轉錄PCR方法獲得了海帶配子體lhcf5基因的cDNA序列(GenBank登錄號：EU751620)。該序列的ORF與糖海帶lhcf5編碼序列的相似性高達99％，而3’非翻譯區(qū)(UTR)序列的相似性只有

4、96％。經推測，海帶配子體lhcf5基因序列的ORF編碼一個含218個氨基酸的前體蛋白LHCF5，其氨基端的40個氨基酸組成信號肽，跨膜酶切后變?yōu)楹?78個氨基酸的成熟蛋白，它的分子量為19.3 kD，等電點為4.86。預測的成熟蛋白LHCF5高級結構存在4個保守性的p折疊和3個跨類囊體膜的α-螺旋區(qū)。 根據海帶配子體LHCF5成熟蛋白以及GenBank中9個同源蛋白質的氨基酸序列所構建Neighbor-joining分子進化樹

5、，顯示藻類在光捕獲蛋白氨基酸序列水平上存在著紅藻、雜色藻類、綠藻等三個方向的演化途徑，其中綠藻與高等植物的親緣關系更近。在本研究中，還根據lhcf5的cDNA序列設計引物對海帶配子體基因組DNA運用錨定PCR法擴增，將該結果與此引物所進行的基因組DNA PCR擴增結果拼接，獲得了lhcf5基因的DNA序列。通過對lhcf5基因與其cDNA序列的比較，發(fā)現在雌、雄配子體LHCF5的信號肽處分別存在著一個1137bp、1135bp長的內含子