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松材线虫sod基因的克隆及其亲缘关系的探讨

刘志成  
【摘要】:超氧化物歧化酶(sod)基因是生物体重要的基因之一。Sod消除氧化还原反应中产生的超氧化物,避免细胞因过氧化而损伤衰老。Sod基因在进化上具有较高的保守性,而这种保守性又反应出sod对于生物体的重要性。国内外学者已对许多动物的sod基因进行了研究,但有关松材线虫的sod基因的研究到目前为止还未见报道。因此,本实验对松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)的sod基因进行初步的研究,并探讨了松材线虫sod基因的特点和进化关系,所得结果如下。 1.松材线虫sod基因的克隆 本实验参照秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)sod3基因(NM_078363.5),利用Primer Premier 5软件设计引物,扩增松材线虫的sod基因,经过对RT-PCR产物纯化,并用pEASY-T1克隆载体对目的片段进行克隆和测序得到长度为296bp的核酸片段,该片段编码98个氨基酸残基。将该序列与秀丽隐杆线虫的sod3基因的核酸序列和氨基酸序列在GenBank上比对,核酸序列相似性达到70%以上,氨基酸序列相似性达到75%以上,确定克隆的核酸序列确实是sod基因部分序列。 2.松材线虫sod基因片段亲缘关系的探讨 将扩增的核酸序列在NCBI上进行检索,筛选出相似程度较高的属于26个物种的40个核酸序列。利用MEGA 5.03软件对上述序列和克隆的松材线虫的sod核酸序列及其编码的蛋白质序列进行分析,计算遗传距离,采用邻接法(Neighbor-Joining method,NJ法)和最大简约(Maximum Parsimony method,MP法),以海葵(Nematostella vectensis)为外群(out group)构建系统树,对松材线虫的sod基因与其他物种的sod基因进行亲缘关系分析。 利用核酸和氨基酸序列分别构建的系统树得到基本一致的结果:系统树大体分为了3个主支,一支为原口动物(protostome)包括线虫动物门,星虫动物门和节肢动物门;另两支为后口动物(deuterostome),一枝为棘皮动物,另一枝为脊索动物。说明sod可以反映动物的亲缘关系。 克隆的sod基因与其他线虫的sod基因在同一进化分支中,证明该sod基因片段确实属于松材线虫sod基因。 从4个系统树上看到,同一类群动物的sod基因首先聚类在一起,然后再与其它类群动物的sod基因聚类,表明sod家族的基因有可能是来源于同一个祖先。


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