中华绒螯蟹翻译起始因子4G基因在幼体发育阶段的mRNA表达模式与适应性进化分析

摘要

真核生物翻译起始因子4G(eIF4G)充当衔接eIF4F复合体的骨架蛋白,在帽依赖性翻译起始中起关键作用.为探究中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)eIF4G基因在幼体发育阶段的作用,本研究利用RACE技术克隆了中华绒螯蟹eIF4G基因(命名为EseIF4G)的全长cDNA序列,利用实时荧光定量PCR技术检测该基因在幼蟹不同发育阶段的mRNA表达模式,并探讨其在节肢动物进化过程中是否发生了适应性进化.生物信息学分析显示,EseIF4G基因的cDNA全长为3769 bp,包含一个2379 bp的开放阅读框,编码792个氨基酸;该编码蛋白具有保守的MIF4G、MA3和W2结构域,无跨膜区、疏水性区域和信号肽,是不稳定且非分泌型蛋白.荧光定量PCR检测显示,EseIF4G基因在中华绒螯蟹受精卵、溞状幼体Ⅰ~Ⅴ期、大眼幼体期和仔蟹Ⅰ~Ⅲ期共10个幼体发育阶段广泛表达,EseIF4G基因mRNA表达量在卵至溞状幼体Ⅳ期相对较高,而在溞状幼体Ⅴ期至仔蟹Ⅱ期相对较低,在溞状幼体Ⅴ期降至最低,与在仔蟹Ⅱ期的表达量没有显著差异(P>0.05).选择压力分析显示,PAML的位点模型和分支位点模型没有鉴定出正选择位点,分支模型在中华绒螯蟹末端分支没有检测到正选择信号;利用Datamonkey在EseIF4G的氨基酸水平鉴定出两个正选择位点(448G和655N).现有数据表明,EseIF4G基因可能参与中华绒螯蟹幼蟹发育过程,特别是短尾化过程,调控mRNA翻译和蛋白质相互作用;同时,其在节肢动物进化过程中进化相对保守.