啮齿目中RNase4基因的分子进化研究
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本 次 研究 共 包 含 啮齿 目 １ Ｏ科 １ ６个 物 种 （ 包 括２ ０ １ ３ 年 Ｇｏ ｏ等ｌ ＿ １ 。 ］ 研 究 的 ５个 物 种 ） ． 这 １ ６个
物种覆 盖 了啮齿 目的三 个 进 化 枝 ： 豪猪 亚 目、 “ 与 小家 鼠相关 的进 化枝 ” 和“ 与松 鼠相 关 的进化 枝” ．
用小 鼠Ｒ Ｎａ ｓ ｅ ４基 因 的氨基 酸 序列 和核 酸序
列 分别 作 为查询 序 列 ， 采 用 先 前 多 数学 者 采 用 的
ＴＢ ｌ ａ ｓ ｔ Ｎ和 Ｂ ｌ ａ ｓ ｔ Ｎ 方法Ｅ ］ ５ － １ ７ ］ ， Ｅ值 为 １ Ｏ 。 分 别
对 每个 物种 的基 因组 搜索 同源 序列 ， 进行 分析 ．
式． 但 该 研 究 仅 包 含 啮 齿 目的 ５个 物 种 ，那 么 Ｒ Ｎａ ｓ ｅ ４ 基 因在 啮齿 目的其 他 物 种 、 属、 科 甚 至 亚
目中发生 基 因复制 的时间 以及进 化模 式如何 ？ 因
此， 急需 增加 更 多 啮齿 目代 表 物 种 对 Ｒ Ｎａ ｓ ｅ ４基
因进 行深 入 的进 化 分 析 ， 以揭示 上 述 未 解 决 的科
中， 在 白臀豚 鼠和几 内亚猪 中检测到 １次基 因复制事件 ； 在 鹿 白足鼠和非洲跳 鼠中发生 ２次基 因复制事
件， 并 且 经 历 了“ 生与灭” 的进 化 模 式 ． 关键 词 ： 啮齿 目； ＲＮ＆ ｓ ｅ ４基 因 ； 分 子进化 ； 基 因复 制 中 图 分 类 号 ： Ｑ３ ４ ３ ． １ ； Ｑ１ １ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ９ ７ ９ ３ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ ０ ７ ３ — ０ ６
之一． 首次在基 因组水平对 啮齿 目中的 １ ６个 物种进行 Ｒ Ｎａ ｓ ｅ ４基 因深入 分析． 在 白臀豚 鼠、 几 内亚猪 、
鹿 白足 鼠和 非 洲 跳 鼠 中检 测 到 不 同程 度 的 Ｒ Ｎａ ｓ ｅ ４基 因 扩 张 ， 并 且 经 历 了 ３次 独 立 的 基 因 复 制 事 件 ． 其
１ ． １ Ｒ Ｎａ ｓ ｅ ４基 因的鉴 定
Ｐ Ｃ Ｒ扩 增 ， 单基 因测 序 ） 对 ＲＮ口 ｓ ｅ ４基 因的进 化研
究相 对 较少 ， 但 随着 分 子 生 物 学 和 基 因组 学 的迅 速发展， 越 来越 多 的物种 基 因组陆 续公 布， Ｒ 』 ＼ ， 口 ｓ ｅ ４基 因 的研 究 引 起 了 越 来 越 多 学 者 的 关 注， 在基 因组 水平 对该 基 因 的研究 越 来越 多 ［ １ ５ １ ７ ］ ． 特别 是 ２ ０ １ ３年 Ｇｏ ｏ等 ＿ １ ］ 对２ Ｏ个 Ｎ？ Ｌ 动物（ 仅包 含 哺乳 动物第 一 大 类 群 啮齿 目中 的几 内亚 猪 、 裸 鼹鼠、 小家鼠、 褐 家 鼠和 仓 鼠 ５个 物 种 ） 基 因组 的 Ｒ ｓ ｅ ４基 因进 行 研 究 ， 惊 奇 地 在 几 内 亚 猪 中检 测 到 ＲＮ口 ｓ ｅ ４ 基 因发 生 基 因复 制 ， 而 在 另 外 的 四
学 问题． 因此 ， 我们 对 ２ ０ １ ３ 年 Ｇｏ ｏ等 ｌ １ 。 研究 的 啮 齿 目 ５个 物种 基 因组 及 截 至 目前 在 Ｎ Ｃ Ｂ Ｉ 上 公 布
的所 有 啮齿 目的 １ １个 物 种 基 因 组 进 行 ＲＮａ ｓ ｅ
现存 的生物 都需 要靠 自身 的进 化来 适应 变 化 的环境 ． 基 因型 和 基 因数 目的改 变 是 适应 性进 化 的重要 机制 ， 其 中基 因 复制 为 生 物 进 化 提 供 了原 材料 ， 是生 物进 化 的动力 源泉 ． 随着 基 因组学 研究 的不断 深入 ， 发 现 越来 越 多 的生 物 表 型 与 基 因 复 制有 着 密切 的关 系Ｅ Ｈ ］ ． Ｒ ＮＡ Ｓ Ｅ Ａ基 因超 家族 是 研 究 分子 进 化 的最 佳模 型之一 ， 仅 在脊 椎 动物 中存 在 ， 截 至 目前 在人 的基 因 组 中检 测 到 １ ５个 成 员 （ Ｒ Ｎａ ｓ ｅ Ｉ 一 １ ５ ） ［ １ ５ １ ７ ］ ． 其中 Ｒ Ｎａ ｓ ｅ ４基 因是 ＲＮＡＳ Ｅ Ａ 基 因超 家族 的一 个重要 成员 ， 过 去基 于单基 因水平 （ 引物设 计 ，
１ ． ２ 序 列 比对 和进 化分 析
个 物 种 均 为 单 拷 贝Ｅ １ ８ ］ ． 这 一 有 趣 的 发 现 提 示
尉 ｓ ｅ ４基 因在啮 齿 目中可 能 具有 独 特 的进 化 模
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ 一 １ ０ — ３ １
使用 Ｃ ｌ ｕ ｓ ｔ ａ ｌ Ｘ１ ． ８ ． ３ ［ ］ 比对 软 件进 行序 列 比
云南 师 范大学 学 报 （ 自然科 学 版 ） ２ ０ １ ５年 ３月 ３ ５卷 ２期 （ Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ ． ２ ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｙｕ ｎ ｎ ａ ｎ Ｎｏ ｒ ｍａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
ＤＯＩ ： １ ０ ． ７ ６ ９ ９ ／ ｊ ． ｙ ｎ ｎ ｕ ． ｎ ｓ 一 ２ ０ １ ５ — ０ ２ ８
啮 齿 目 中 ＲＮａ ｓ ｅ ４基 因 的 分 子 进 化 研 究
郎大 田 ， 王 磊 ， 罗家 刚 ， 祁 岑 ， 王 忻
（ １ ． 昭通学院 化学 与生命 科学学院 ， 云南 昭通 ６ ５ ７ ０ ０ ０ ； ２ ． 云南省粮油科学研究 院 ， 云南 昆明 ６ ５ Ｏ ０ ３ ３ ） 摘 要： Ｒ Ｎａ ｓ ￣ ｏ ４ 基 因是 Ｒ ＮＡＳ Ｅ Ａ基 因超家族 中的一个重要成员 ， 是分子进化研究 的最佳模 型
物种覆 盖 了啮齿 目的三 个 进 化 枝 ： 豪猪 亚 目、 “ 与 小家 鼠相关 的进 化枝 ” 和“ 与松 鼠相 关 的进化 枝” ．
用小 鼠Ｒ Ｎａ ｓ ｅ ４基 因 的氨基 酸 序列 和核 酸序
列 分别 作 为查询 序 列 ， 采 用 先 前 多 数学 者 采 用 的
ＴＢ ｌ ａ ｓ ｔ Ｎ和 Ｂ ｌ ａ ｓ ｔ Ｎ 方法Ｅ ］ ５ － １ ７ ］ ， Ｅ值 为 １ Ｏ 。 分 别
对 每个 物种 的基 因组 搜索 同源 序列 ， 进行 分析 ．
式． 但 该 研 究 仅 包 含 啮 齿 目的 ５个 物 种 ，那 么 Ｒ Ｎａ ｓ ｅ ４ 基 因在 啮齿 目的其 他 物 种 、 属、 科 甚 至 亚
目中发生 基 因复制 的时间 以及进 化模 式如何 ？ 因
此， 急需 增加 更 多 啮齿 目代 表 物 种 对 Ｒ Ｎａ ｓ ｅ ４基
因进 行深 入 的进 化 分 析 ， 以揭示 上 述 未 解 决 的科
中， 在 白臀豚 鼠和几 内亚猪 中检测到 １次基 因复制事件 ； 在 鹿 白足鼠和非洲跳 鼠中发生 ２次基 因复制事
件， 并 且 经 历 了“ 生与灭” 的进 化 模 式 ． 关键 词 ： 啮齿 目； ＲＮ＆ ｓ ｅ ４基 因 ； 分 子进化 ； 基 因复 制 中 图 分 类 号 ： Ｑ３ ４ ３ ． １ ； Ｑ１ １ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ９ ７ ９ ３ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ ０ ７ ３ — ０ ６
之一． 首次在基 因组水平对 啮齿 目中的 １ ６个 物种进行 Ｒ Ｎａ ｓ ｅ ４基 因深入 分析． 在 白臀豚 鼠、 几 内亚猪 、
鹿 白足 鼠和 非 洲 跳 鼠 中检 测 到 不 同程 度 的 Ｒ Ｎａ ｓ ｅ ４基 因 扩 张 ， 并 且 经 历 了 ３次 独 立 的 基 因 复 制 事 件 ． 其
１ ． １ Ｒ Ｎａ ｓ ｅ ４基 因的鉴 定
Ｐ Ｃ Ｒ扩 增 ， 单基 因测 序 ） 对 ＲＮ口 ｓ ｅ ４基 因的进 化研
究相 对 较少 ， 但 随着 分 子 生 物 学 和 基 因组 学 的迅 速发展， 越 来越 多 的物种 基 因组陆 续公 布， Ｒ 』 ＼ ， 口 ｓ ｅ ４基 因 的研 究 引 起 了 越 来 越 多 学 者 的 关 注， 在基 因组 水平 对该 基 因 的研究 越 来越 多 ［ １ ５ １ ７ ］ ． 特别 是 ２ ０ １ ３年 Ｇｏ ｏ等 ＿ １ ］ 对２ Ｏ个 Ｎ？ Ｌ 动物（ 仅包 含 哺乳 动物第 一 大 类 群 啮齿 目中 的几 内亚 猪 、 裸 鼹鼠、 小家鼠、 褐 家 鼠和 仓 鼠 ５个 物 种 ） 基 因组 的 Ｒ ｓ ｅ ４基 因进 行 研 究 ， 惊 奇 地 在 几 内 亚 猪 中检 测 到 ＲＮ口 ｓ ｅ ４ 基 因发 生 基 因复 制 ， 而 在 另 外 的 四
学 问题． 因此 ， 我们 对 ２ ０ １ ３ 年 Ｇｏ ｏ等 ｌ １ 。 研究 的 啮 齿 目 ５个 物种 基 因组 及 截 至 目前 在 Ｎ Ｃ Ｂ Ｉ 上 公 布
的所 有 啮齿 目的 １ １个 物 种 基 因 组 进 行 ＲＮａ ｓ ｅ
现存 的生物 都需 要靠 自身 的进 化来 适应 变 化 的环境 ． 基 因型 和 基 因数 目的改 变 是 适应 性进 化 的重要 机制 ， 其 中基 因 复制 为 生 物 进 化 提 供 了原 材料 ， 是生 物进 化 的动力 源泉 ． 随着 基 因组学 研究 的不断 深入 ， 发 现 越来 越 多 的生 物 表 型 与 基 因 复 制有 着 密切 的关 系Ｅ Ｈ ］ ． Ｒ ＮＡ Ｓ Ｅ Ａ基 因超 家族 是 研 究 分子 进 化 的最 佳模 型之一 ， 仅 在脊 椎 动物 中存 在 ， 截 至 目前 在人 的基 因 组 中检 测 到 １ ５个 成 员 （ Ｒ Ｎａ ｓ ｅ Ｉ 一 １ ５ ） ［ １ ５ １ ７ ］ ． 其中 Ｒ Ｎａ ｓ ｅ ４基 因是 ＲＮＡＳ Ｅ Ａ 基 因超 家族 的一 个重要 成员 ， 过 去基 于单基 因水平 （ 引物设 计 ，
１ ． ２ 序 列 比对 和进 化分 析
个 物 种 均 为 单 拷 贝Ｅ １ ８ ］ ． 这 一 有 趣 的 发 现 提 示
尉 ｓ ｅ ４基 因在啮 齿 目中可 能 具有 独 特 的进 化 模
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ 一 １ ０ — ３ １
使用 Ｃ ｌ ｕ ｓ ｔ ａ ｌ Ｘ１ ． ８ ． ３ ［ ］ 比对 软 件进 行序 列 比
云南 师 范大学 学 报 （ 自然科 学 版 ） ２ ０ １ ５年 ３月 ３ ５卷 ２期 （ Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ ． ２ ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｙｕ ｎ ｎ ａ ｎ Ｎｏ ｒ ｍａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
ＤＯＩ ： １ ０ ． ７ ６ ９ ９ ／ ｊ ． ｙ ｎ ｎ ｕ ． ｎ ｓ 一 ２ ０ １ ５ — ０ ２ ８
啮 齿 目 中 ＲＮａ ｓ ｅ ４基 因 的 分 子 进 化 研 究
郎大 田 ， 王 磊 ， 罗家 刚 ， 祁 岑 ， 王 忻
（ １ ． 昭通学院 化学 与生命 科学学院 ， 云南 昭通 ６ ５ ７ ０ ０ ０ ； ２ ． 云南省粮油科学研究 院 ， 云南 昆明 ６ ５ Ｏ ０ ３ ３ ） 摘 要： Ｒ Ｎａ ｓ ￣ ｏ ４ 基 因是 Ｒ ＮＡＳ Ｅ Ａ基 因超家族 中的一个重要成员 ， 是分子进化研究 的最佳模 型