成骨细胞特异因子2基因家族的全基因组鉴定、分类及进化分析

摘要

背景:目前,Fasciclin基因家族的保守结构、蛋白特性、系统发育关系尚无系统的研究.目的:探讨成骨细胞特异因子基因家族的进化历史,对成骨细胞特异因子基因家族的保守结构、蛋白特性、系统发育关系进行系统的比较分析.方法:实验基于已公布的人、黑猩猩、斑马鱼等8个物种的基因组数据,依据HMMER软件构建成骨细胞特异因子基因家族的HMM模型,分析了其基因结构、结构域特征、生化特征、进化关系和表达特性.结果与结论:①在鱼类(斑马鱼)、两栖类(非洲爪蟾)、鸟类(鸡)、爬行类(中华鳖)、哺乳类(大鼠和小鼠)和灵长类(黑猩猩和人)等8个物种中,各检索出5,5,4,5,5,4,4,4个成骨细胞特异因子候选基因;②通过对成骨细胞特异因子基因在8个物种中的系统发育分析,发现成骨细胞特异因子基因家族整个进化树可以分为4个进化分支,其中2个进化分支的基因具有更强的保守性,可能是主要的成骨细胞特异因子;其中一个分支则可能是两栖类、哺乳类和灵长类特有的成骨细胞特异因子;另外一个分支也具有较好的保守性,但是非洲爪蟾和小鼠在该进化分支中有2个拷贝基因,这个进化分支可能对这两类物种起着重要的作用;③上述数据说明,在物种进化过程中,该家族基因并没有发生较大变化,这类基因可能是重要的生长发育相关基因,推测这类基因的缺失可能会导致个体的死亡或导致物种的灭绝.