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短散在核重复序列(SINEs)的分离及在鲤科鱼类系统进化研究中的应用

韩亚伟  
【摘要】: 短散在核重复序列(short interspersed elements SINEs)是广泛分布于真核生物基因组内的中度重复序列,分子长度在70-500bp,在基因组内的拷贝数为103-105;SINEs在基因组内以返转座的方式进行增殖,由RNA聚合酶III转录成RNA,再反转录成cDNA插入到基因组内。SINEs插入基因组后,很难在其相同位点精确的去除,能相对稳定地遗传;因此为系统进化分析提供了良好的分子标记,并被认为在物种50Mys的进化事件上能提供比较可信的进化信息,尤其是在科属以下的物种中。 鲤科鱼类是世界上现生鱼类中最大的一个科,约有210属2010个种,但有关鲤科鱼类中SINEs的研究却很少,目前相关的报道仅限于斑马鱼基因组内;而有关利用SINEs插入位点信息进行鲤科鱼类系统进化的研究更没有报道。本研究基于这些问题,开展了鲤科鱼类中SINEs的研究工作,并得到如下结果: 1在A-B PCR方法的基础上,以鲤科鱼类中的马口鱼为对象,利用反向PCR方法,建立了分离SINEs的简便方法。马口鱼的基因组DNA利用HaeIII酶切后,利用T4连接酶进行自环化;环化后的DNA分子在反向引物的引导下执行反向PCR,最后,一组衍生于tRNA的SINEs从马口鱼基因组内获得,并根据马口鱼的学名Opsariichthy bidens命名为Opsar。Opsar有典型SINEs的特征:在5′端是一个tRNA衍生区的头部;中部是tRNA非相关区;AT富含区定位到3′端。通过序列分析发现,tRNA衍生区与丙氨酸tRNA基因有76%的相似性,二级结构也有非常相似的构型,Opsar有可能衍生于丙氨酸tRNA基因。基于反向PCR分离SINEs的方法用到草鱼、鲤鱼、鲂鱼中,很成功的得到了C-SINE、Ct-SINE和M-SINEs家族,使该方法的可信性得到证实。与已有分离SINEs的方法相比,该方法非常简单,成功地省去了制备探针、杂交、构建基因组文库和细胞培养等繁琐的工作。


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