花鱸Argonaute基因家族的快速進化與表達分析

作者：劉賽賽,劉澤宇,蔣樸瑩,陸維,張全啟,程潔

摘要：RNA干擾(RNA interfering,RNAi)是廣泛存在于動植物等生物中的一種高度保守、序列特異的RNA降解機制。Argonaute蛋白是RNAi途徑的關鍵組成部分,其結構、功能和進化模式在無脊椎動物中已得到廣泛研究,但在脊椎動物特別是硬骨魚中的報道還十分有限。本研究從已測序物種的基因組中鑒定了12種哺乳動物和15種硬骨魚的Argonaute家族基因。通過拷貝數、系統發生和共線性分析,本文驗證了在脊椎動物中存在兩個保守的Argonaute亞家族,即miRNA/siRNA介導的AGO亞家族和piRNA介導的PIWI亞家族。硬骨魚類多樣的繁殖發育方式是其生殖能力最大化的適應機制。為比較硬骨魚中piRNA途徑和miRNA/siRNA途徑的功能和進化差異,本文對硬骨魚(包括花鱸)和哺乳動物中的piRNA途徑基因進行了全面的分子進化分析,并將這些基因與miRNA/siRNA途徑中的Ago基因進行比較。結果表明硬骨魚類的piRNA途徑具有快速進化的特征,這可能適應了硬骨魚基因組轉座子數量大、種類多的特點。通過轉錄組分析,我們進一步證實了piRNA途徑基因在四種硬骨魚中的生殖特異性表達,預示其可能在配子發生過程中發揮作用。本研究為進一步解析硬骨魚中piRNA途徑基因的進化模式及其在魚類生殖發育中的調控作用提供理論基礎。

發文機構：中國海洋大學海洋生物遺傳學與育種教育部重點實驗室

關鍵詞：Argonaute家族RNAi分子進化配子發生花鱸Argonaute familyRNAimolecular evolutiongametogenesisLateolabrax maculatus

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