草菇谷胱甘肽S-转移酶编码基因(vv-gto1)的序列分析及其差异表达

摘要

【目的】通过对草菇组学数据的分析,获得一个谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)编码基因(vv-gto1),对其基因结构、序列特征及表达情况进行分析,探索GSTs在食用菌生长发育过程中的作用机制,并为其他食用菌GSTs编码基因的发现提供依据。【方法】应用ZOOM软件将基因组与转录组的测序读段(reads)与基因组拼接序列进行定位确定基因全长及其序列准确性,并对基因结构进行可视化分析。采用MEGA 5.1进行多序列比对及进化树分析,对草菇GTO1进行功能归类及同其他真菌的亲缘关系分析。结合表达谱、蛋白质组数据分析该基因在草菇不同生长时期的差异表达,并应用荧光定量PCR进行验证。【结果】vv-gto1全长2083bp,含有11个外显子、10个内含子,编码356个氨基酸;5'端非翻译区长度为305bp、包含1个内含子区域,3'端非翻译区为86bp;RNA加工过程中有两个内含子存在保留现象,由内含子保留所形成的转录本均无法翻译形成正确的保守功能域。vv-gto1全长序列都获得超过50个reads的准确定位,证明该区段的基因组测序及组装结果正确可靠。进化树结果显示,草菇GTO1属于Omega类第I小类谷胱甘肽S-转移酶,与黄孢原毛平革菌的GTO1、GTO2亲缘关系最近。数字基因表达谱、荧光定量PCR及蛋白质组的分析结果表明,vv-gto1在异核体菌丝H1521的表达量最高。【结论】本研究首次在草菇中获得一个Omega类谷胱甘肽S-转移酶编码基因,该基因在异核体菌丝生物学功能的行使过程中可能起到重要作用,同时也暗示草菇异核体菌丝具备较强的抗逆性。另外,vv-gto1可以通过形成不同的可变剪接体来调节基因的转录和翻译,最终影响蛋白质的功能行使。