鱼类肌肉生长抑制素基因的进化分析【开题报告+文献综述+毕业设计】

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1、本科毕业论文系列开题报告生物技术鱼类肌肉生长抑制素基因进化分析一、选题的背景与意义肌肉生长抑制素（Myostatin，MSTN）是近年来发现的一种重要的肌细胞负向生长调控因子，又称生长分化因子-8（Growthdiferentiationfactor8，GDF-8），属于转化生长因子β（Transforminggrowthfactor-β，TGF-β）家族成员，是体内广泛表达的一种糖蛋白。MSTN是在1997年美国JohnHopking大学医学院的研究小组发现的。该因子具有TGF-8共有的结构特征，在脊

2、椎动物体内是高度保守的，氨基酸序列有家族特征。目前国内外对小鼠、猪、牛、鸡、鸭以及鹅的MSTN基因做了大量研究，一致认为该基因多态与生长发育相关，且是负调控肌细胞生长发育，这些哺乳动物中的MSTN主要在骨骼肌中表达。而通过对多种鱼类的研究发现，鱼类MSTN产物在身体中的分布比哺乳动物MSTN在体内的分布更广泛，除了在骨骼肌表达以外，还可以在多个组织中表达，如脑、肠、鳃、肾、性腺等等。鱼类与哺乳动物的MSTN有不同的分布、表达方式，暗示其可能有不同于哺乳动物MSTN的功能；除抑制肌肉生长外，可能还影响其他

3、组织如神经系统的发育。如在MSTN缺失动物模型中除了影响骨骼肌发育外，还对脂肪沉积起抑制作用；以及近来研究发现MSTN基因还与肌肉萎缩症、爱滋病等与肌肉有关的疾病有关。MSTN一经发现就受到了生物学家、医学、育种学界等科学工作者的广泛重视，很快地就成为了分子生物领域的一个研究热点，并且逐步向应用型转化。目前已有几十种鱼类MSTN基因被克隆和报道：斑马鱼（Daniorerio）、虹鳟（Oncorhynchusmykiss）、大西洋鲑（Salmosalar）、莫桑比克罗非鱼（Oreochromismossa

4、mbicus）、白鲈（Moroneamericana）、条纹石鮨（M．saxatilis）、金头鲷（Sparusaurata）、斑点叉尾鲴（Ictaluruspunctatus）、波纹短须石首鱼（Umbrinacirrosa）、花鲈（Lateolabraxjaponicus）、牙鲆（Paralichthysolivaceus）、鲤（Cyprinuscarpio）、加州鲈（Micropterussalmoides）、眼斑拟石首鱼（Sciaenopsocellatus）和几种鲆蝶鱼类等。MSTN在鱼类生长发

5、育、免疫和系统进化中的作用受到越来越多重视。目前MSTN基因已经广泛用于哺乳动物系统进化分析，但将其用于鱼类系统进化研究的报道还不多。本研究利用生物信息学上的各种软件对鱼类MSTN基因进行氨基酸替换分析、同源性比较及进化树的构建，得到鱼类MSTN基因的进化特性，以期为研究鱼类肌肉发育调控和进化机理奠定基础。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：1．通过在NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov／)的Nucleotide中检索各种鱼类的MSTN基因的核苷酸序列。2．对各种鱼类的MS

6、TN基因利用生物信息学软件进行分析：（1）通过ClustalW程序对各种鱼类的MSTN基因序列进行同源性比对。（2）通过MEGA4.1软件对各种鱼类的MSTN基因序列进行氨基酸替换分析及亲缘进化树的构建。3．分析讨论鱼类MSTN基因的进化特性，并对其在分子生物领域上的应用进行展望。三、研究的方法与技术路线：1．研究方法：1）序列检索：通过在NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov／)的Nucleotide中检索各种鱼类的MSTN基因的核苷酸序列。2）同源序列检索：用检索到的鱼类M

7、STN基因序列通过ClustalW程序对其进行同源性比对。3）氨基酸替换分析：通过ClustalW程序对各种鱼类的MSTN基因序列进行氨基酸替换分析。4）进化树构建：使用MEGA4.1软件的NJ法构建各种鱼类的MSTN基因的亲缘进化树。5）对得出的数据进行进化特性的分析。2．技术路线：在NCBI中检索待用鱼类的MSTN基因的核苷酸序列在NCBI中检索待用鱼类的MSTN基因的核苷酸序列建立FASTA格式建立FASTA格式用软件进行序列分析ClustalWMEGA4.1氨基酸替换分析进化树构建同源性比对鱼类

8、MSTN基因的进化特性四、研究的总体安排与进度：2010年10月到2010年11月：查阅文献、资料，熟悉实验中要用的各种生物信息学软件2010年12月到2011年2月：进行网上实验和外文文献的翻译。2011年3月到2011年4月：完成毕业论文。2011年5月：准备毕业论文答辩。五、主要参考文献：[1]AlexandraCMcpherron,AnnMLawler,LeeSJ.Regulationofskeletalmusclemassinmi