鹅MyoG基因外显子Ⅰ的克隆与序列分析

摘要

动物的产肉潜力和肌肉品质与肌肉组织学特性密切相关。脊椎动物的肌肉组织中肌纤维在胚胎期就已形成，出生后其纤维数不再改变，肌肉的生长主要依赖肌细胞的增殖分化而导致肌纤维长度增加和周径增大，而不是依赖细胞的增生，即个体的肌纤维数决定了个体的产肉能力。生肌调节因子MRFs(myogenicregulatoryfactors)家族的发现及其结构与功能的确定使人们对生肌过程本质的认识日渐深入。 肌细胞生成素(myogenin，MyoG)是生肌调节因子MRFs(MyoD、MyoG、Myf5和MRF4)家族的一员，它的表达具有控制成肌细胞融合的起始，促使成肌细胞的增殖作用，使单核成肌细胞转变成为多核的肌纤维，在MyoD家族中具有中心地位。MyoG基因由三个外显子和两个内含子组成，所有的外显子都高度保守。 通过比较基因组学方法，根据鸡MyoG基因序列对比设计了一对引物，克隆出了鹅MyoG基因的外显子Ⅰ序列(Genbank登录号：DQ294735)。 分析其序列发现，鹅MyoG外显子Ⅰ核苷酸A、T、C和G四种碱基的含量分别为19.2％、34.0％、32.3％和14.6％。外显子Ⅰ编码160个氨基酸残基，其中与二硫键形成有关的半胱氨酸(Cys)残基数量有5个45、63、67、72、75位与其它禽类完全相同；在对由鹅MyoG基因外显子Ⅰ编码的氨基酸序列与鸡及火鸡氨基酸序列作对比分析发现，其同源性在93.8％左右，说明尽管碱基突变造成MyoG基因外显子Ⅰ核苷酸序列在鸡、鹅之间存在差异，但有些突变并没有使编码的氨基酸改变；与它们的氨基酸差异残基的个数均为10，其中与鸡的在13、32、42、49、57、59、73、78、97、139位；与火鸡的在13、29、32、49、57、59、73、78、97、139位。 将鹅MyoG基因外显子Ⅰ与其它21个物种进行了同源性比较分析，结果表明，鹅与鸡MyoG基因外显子Ⅰ序列的同源性最高为91.9％，与火鸡次之为89.6％；与两栖类的同源性在54％～57.5％，与哺乳动物的同源性在53％～65％，与鱼类的同源性在57％～65.5％，均比鸡及火鸡的的同源性低。但人、牛、猪和鼠之间的同源性却保持在90％左右；在鱼类，仅鲐鱼与斑马鱼、河豚与脂鲤之间的同源性较高(分别为94.1％和93.8％)，其它鱼类之间的同源性则较低。 分析了鹅氨基酸的组成和密码子的使用频率发现，Lue(11.88％)、Glu(11.25％)、Arg(12.5％)、Ala(10％)和Pro(8.12％)的使用频率均较高，使用频率较低的氨基酸有Met、Trp和His，只有0.62％，其它氨基酸在2.5％～6.3％；且不同的氨基酸在该区域采用不同的密码子使用策略，Ala偏爱使用GCC+CGG，Arg使用CGC，His使用CAC，Leu使用CUG，Ser使用AGC，Val使用GUG，Thr使用ACC等，显示出密码子使用的非随机性。 鹅的密码子使用策略与其它物种的密码子使用策略相关性分析表明，其密码子使用策略与其它物种有明显的区别，其中鹅与鸡的密码子使用频率的相似系数较高(0.936)，与人、牛、猪和狗的相似系数为0.8～0.9，与鼠和河豚的相似系数为0.75，与鱼类的0.54～0.63，与两栖类的最低，仅有0.02～0.05，显示出物种之间采用不同的密码子使用策略。 对氨基酸的亲水性、电荷密度分布以及氨基酸特定区域位于蛋白质表面的概率分析结果表明，MyoG该区段存在三个亲水性强的区域，位于氨基酸残基10～20、80～100和140～150，而电荷密度在80～100区域表现为高密度正电荷，并且在80～100和140～150区域的氨基酸残基均暴露在MyoG蛋白质的表面。表明这些区域可能是MyoG的结合区域。

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引言

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

4结论

参考文献

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