家蚕sirtuin家族基因的鉴定及系统发生与表达芯片分析

• 作者: 代方银 孟刚 宋江波 童晓玲 陈聪 鲁成
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: sirtuin 生物信息学 表达特征 家蚕
• 年，卷（期）: 2014,（13）
• 所属期刊栏目: 畜牧?兽医?资源昆虫
• 页码范围: 2659-2670
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.13.018

摘要

鉴于 sirtuin 家族基因重要而多样性的功能，从家蚕全基因组中鉴定 sirtuin 家族基因，并进行基因结构、蛋白结构及其理化性质、基因进化、组织表达芯片分析及在不同组织中的定量表达情况分析，为研究家蚕sirtuin家族基因的功能和推动家蚕模式生物系统化的研究奠定基础。基于家蚕基因组数据库，通过生物信息学手段，利用比较基因组学方法，鉴定家蚕sirtuin家族成员；开放阅读框（ORF）的预测用ORFfinder进行；使用SIM4进行ORF的内含子和外显子的预测；用GSDS和ExPaSy在线工具分别进行基因结构图和蛋白序列理化性质的预测；用CLUSTAL_X软件进行多序列联配及对其二级结构进行分析，并用ESpript进行二级结构作图；使用SMART在线软件进行蛋白功能域预测；MEGA5.0软件用于系统发生树分析；利用已有的家蚕幼虫5龄第3天的芯片数据进行组织表达分析；利用荧光定量PCR技术检测家蚕sirtuin家族基因在5龄第3天幼虫不同组织中的表达情况。系统分析鉴定了家蚕中存在的5个sirtuin家族基因（Bmsirt2、Bmsirt4、Bmsirt5、Bmsirt6、Bmsirt7），共分为4类（I、II、III、IV）。5个基因分布在家蚕5条染色体上，均为单拷贝基因。基因结构分析显示5个基因均为多外显子基因。同源比对和系统进化分析发现家蚕的sirtuin家族基因与类群中其他昆虫的同源基因形成明显的直系同源关系且高度同源，同样不含有sirt3。蛋白结构预测发现家蚕的 sirt6与其他物种的sirt6蛋白一样含有两个sir2结构域聚在一起。组织表达芯片分析发现，sirtuin家族基因在多个组织中具有转录活性。荧光定量PCR检测结果显示家蚕的Bmsirt4在脂肪体、丝腺中低表达；Bmsirt5在精巢、中肠中高量表达，在脂肪体、血液、丝腺中低量表达，与芯片数据基本一致。通过全基因组分析，家蚕共有5个sirtuin家族成员，进化上分为4类，且与其他昆虫高度同源，芯片数据和实时荧光定量 PCR 结果基本一致，分析表明组织表达模式具有多样性。