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《东北林业大学》 2018年
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黑斑侧褶蛙Temporin抗菌肽基因内含子进化模式的研究

崔杰  
【摘要】:两栖动物通过抗菌肽组来防御环境中病原微生物的侵袭,抗菌肽种类和结构都有很高的多样性,大多数进化受正选择驱动。但是,我们前期研究发现,黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculata)的Temporin抗菌肽有多个基因座位,受到强烈负选择作用,在不同地理种群中十分保守,可能是抗菌肽免疫系统中基本的、支柱性的成员。但该基因内含子的进化方式还尚未清楚。本研究以中国大陆28个地区的黑斑侧褶蛙为对象,以线粒体D-loop区序列分析的种群遗传多样性水平和地理格局作为参照,分析Temporin基因内含子的进化模式。结果显示,黑斑侧褶蛙大陆种群分为A、B两大支系。28个地区得到的Temporin基因只编码一种成熟肽,显示出高度保守性,而内含子2880bp左右的片段内发现了 112个突变位点,核苷酸多样性(π)为0.00659,远低于D-loop区(π=0.03233),整体上接近于中性进化状态,且未表现出显著的地理种群分化。进一步分析发现,该内含子具有31个与表达调控相关的作用元件,但除极少数突变之外,几乎所有的突变均发生在作用元件的间隔序列上,选择压力检测显示,作用元件区受到较强的负选择压力,而间隔区处于中性进化状态。该内含子较低的遗传多样性主要源自于这些位点的负选择压力。上述结果进一步支持了 Temporin基因在抗菌肽免疫系统中起到基础性、支柱性作用。实验中发现Temporin基因内含子因一个6bp的同向重复序列(5'-AGACCT-3')的存在,在体外和体内扩增时均可引发滑动,导致扩增产物出现一个564bp的缺失,本研究也讨论了引发这一滑动的机制。
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