鳙Sox基因克隆及序列进化分析-论文.pdf

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1、第38卷第4期水生生物学报Vo1．38．NO．42014年7月ACTAHYDR0BIOLOGICASINICAJu1．，2014doi：10．7541／2014．94鳙Sox基因克隆及序列进化分析郭稳杰，2俞小牧童金苟(1．中国科学院水生生物研究所，武汉430072；2．中国科学院大学，北京100049)摘要：利用简并引物SoxN和Sox9在鳙基因组DNA中进行PCR扩增和产物克隆测序，并对序列进行同源性比较和系统进化分析。结果表明本文鉴定出鳙15个Sox基因HMG盒序列，分别属于SoxB、SoxC和SoxE组，依据斑马鱼同源基因将其

2、分别命名为Soxla、Soxlb、Sox2、Sox3、Sox4a、Sox4b、Sox9a、Sox9b、Soxl0、Soxllb、Sox12、Sox14a、Soxl4b、Soxl9和Sox21a。基于鳙和斑马鱼Soxl、Sox4和Sox9基因核苷酸序列构建的系统进化树显示这3个Sox基因的复制时间发生在鳙和斑马鱼的分化之前，结果支持了鱼类特异的基因组复制假说。以Soxla、Soxlb和Sox4基因为分子钟标记构建系统进化树探讨鳙和斑马鱼的分化时间，结果显示，同属于鲤科鱼类的鳙(鲤亚科)和斑马鱼(鱼丹亚科)在原始的鱼丹亚科鱼类中存在一个共

3、同祖先，大约出现在63．7百万年前。研究结果为进一步研究鱼类Sox基因复制和基因组进化等问题提供了重要参考资料。关键词：鳙；Sox基因；基因组加倍；系统进化树；分化时间中图分类号：Q781文献标识码：A文章编号：1000，3207(2014)04-0664—05Sox(&y．relatedHMG．box)是一类与哺乳动物性点[8]。目前许多研究都支持Sox基因加倍是全基因别决定基因SryfSexdeterminingregionofYchro．组复制的结果[9，]。mosome)相关基因构成的基因家族。该家族成员都研究表明利用碱基同义

4、突变速率和分子钟模型含有一个保守的HMG(Highmobilitygroup)盒，其构建的系统进化树，能够估计物种间的大致分化时编码产物能特异性地识别和结合DNA序列，使间【¨Il。由于Sox基因广泛存在于脊椎动物基因组DNA发生弯曲，是一类重要的转录调控因子[IJ。Sox中，且易于克隆，成为物种系统进化研究非常重要基因广泛参与神经系统发育、血细胞生成、晶状体的材料。鲤科鱼类(Cyprinidae)是现有鱼类中最大的发育以及性别决定和分化等重要的生物学过程。例一个科，也是生物学家探索水生动物进化极好的代如，SOX9与SRY共同作用调控

5、睾丸的发育[；Soxl、表群体[1引。目前，已有些研究利用Sox基因估算鲤Sox2、Sox3、Sox4和Soxl1等参与神经系统的发育科鱼类物种间分化时间[91】。鳙ristichthysnobilis)调控[3一】。目前，Bowles，eta1．[]根据HMG盒的相似属于鲤形目鲤科鲢亚科，是新近形成的一个物种【1，性，将Sox基因分成A．J10个亚族。对其Sox基因HMG盒进行克隆和序列进化分析，可由于在进化过程中基因加倍等原因，鱼类和哺为探索鱼类Sox基因加倍机制和鲤科鱼类系统进化乳动物的Sox基因家族成员有所差别。例如，Soxl

6、、研究提供很好的分子资料。Sox4、Sox6、Sox8、Sox9、Soxl1、Sox14和Sox211材料与方法在人类和小鼠基因组中只存在一个拷贝；而在斑马鱼中，这些基因被证实有两个旁系同源基因【(Paralo．1．1材料和DNA提取gousgenes)。关于鱼类Sox基因复制的原因尚无定实验样本采自武汉涨渡湖渔场，剪取一尾鳙少论，主要包括全基因组复制和基因片段复制两种观量鳍条组织浸泡在95％乙醇中，然后置于4℃下保收稿日期：2013—04．23；修订日期：2014—01-09基金项目：公益性(农业)行业科研项目(200903045)

7、；国家自然科学基金项目(31272647)资助作者简介：郭稳杰(1985—)，男，湖北黄梅县人；博士研究生；主要从事鱼类遗传与基因组学研究。E—mail：chalianglel2@163．com通信作者：童金苟，E-mail：jgtong@ihb．ac．cn4期郭稳杰等：鳙Sox基因克隆及序列进化分析存备用。采用经典的酚氯仿法[提取基因组DNA。表1本研究用于序列分析的Sox基因Tab．1Soxgenesusedforsequenceanalysisinthestudy1．2基因扩增、克隆和测序针对脊椎动物Sox基因HMG盒保守的氨基

8、酸序列，设计两对简并引物SoxN和Sox9~】，由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。引物对SoxN序列为5'-ATGAAYGCNTT'YATGGTNTGG．3和5．GGNCGRTAYTTRTARTCNGG．3，引物对