中國大鯢Sox4a、Sox4b、Sox4c及Sox7基因cDNA序列的克隆和組織表達分析.pdf

1、Sox(SRY-box containing)基因在動物界廣泛存在，目前已在魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類動物中發(fā)現(xiàn)超過100個成員，根據(jù)HMG盒的相似性，將其劃分為A-K11個亞族。Sox4基因是SoxC亞族成員之一，在胚胎發(fā)育中起著至關(guān)重要的作用，主要參與心臟、淋巴細胞、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌胰島、造血細胞、性腺等多種器官的發(fā)育。Sox7基因?qū)儆赟ox家族F亞族，主要參與胚胎發(fā)育和細胞命運的決定。Sox7基因不僅能夠誘導(dǎo)Nodal

2、信號分子、中胚層相關(guān)基因以及內(nèi)胚層分化基因的表達，而且是內(nèi)胚層Veg-T信號途徑所需的標志物。本研究以中國特有的大型珍稀二級保護物種，唯一尚存的隱鰓鯢科兩棲動物-中國大鯢(Andrias davidianus)為研究對象，采用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)及cDNA末端快速擴增(RACE)技術(shù)克隆獲得中國大鯢Sox4基因的3個同系物:Sox4a、Sox4b、Sox4c及Sox7基因的cDNA序列，對其進行生物信息學分析，并通過熒光定

3、量PCR技術(shù)進行各組織間表達情況的分析，主要取得如下結(jié)果:
　　1.Sox4a基因的cDNA序列為1153bp，編碼224個氨基酸，位于59-130之間的HMG-box是其主要功能區(qū)，同源性分析表明中國大鯢Sox4a編碼蛋白與其他物種Sox4a蛋白同源性在63.8％～97.2％之間;對不同物種的Sox4a蛋白構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹可知:鯉魚(Cyprinus carpio)與施氏鱘(Acipenser schrenckii)從進化樹最先分

4、出，隨后兩棲類的中國大鯢與飾紋姬蛙(Microhyla ornata)聚成一支，鳙魚(Hypophthalmichthys nobilis)與斑馬魚(Danio rerio)最后分出，說明Sox4a基因是一個古老的基因，且從中國大鯢到魚類的進化速度比較快，Sox4a基因的基因復(fù)制時間可能在鳙魚與斑馬魚分化之前。Sox4b基因的cDNA序列為1058 bp，編碼193個氨基酸，位于59-130之間的HMG-box是其主要功能區(qū)，同源性分析

5、表明中國大鯢Sox4b編碼蛋白與其他物種Sox4b蛋白同源性在60.3％～97.1％之間;對不同物種的Sox4b蛋白構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹可知飾紋姬蛙最早從進化樹分出，隨后是鯉魚、瓣結(jié)魚(Folifer brevifilis)等幾種魚類，中國大鯢與金線蛙(Pelophylax plancyi)聚成一支最后從進化樹分出。Sox4c基因的cDNA序列為996bp，編碼149個氨基酸，位于59-130之間的HMG-box是其主要功能區(qū)，Sox4c基因

6、目前僅在飾紋姬蛙獲得部分核苷酸片段，將其推導(dǎo)蛋白與中國大鯢Sox4c序列進行比對，兩者同源性高達81.7％。
　　2.Sox7基因的cDNA序列長為847bp，編碼188個氨基酸，位于44-115之間的HMG-box是其主要功能區(qū)，中國大鯢Sox7編碼蛋白與其他物種Sox7蛋白同源性在64.1％～76.8％之間;對不同物種的Sox7蛋白構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹可知Sox7基因是一個比較古老的基因，在魚類、兩棲、爬行、哺乳均有存在，中國大鯢與

7、非洲爪蟾、熱帶爪蟾兩棲類聚在一起基本符合物種進化的歷程。
　　3.從NCBI下載、查閱文獻及本實驗室先前所得的中國大鯢Sox基因家族:Sox2、Sox3、Sox4a、Sox4b、Sox4c、Sox7、Sox9、Sox11、Sox14a、Sox14b、Sox19共11個成員。利用MEGA5.0軟件，采用鄰接法(Neighbor-joining method)重復(fù)1000次對這11個Sox基因成員構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，結(jié)果顯示:Sox4a、

8、Sox4b、Sox4c及Sox11匯聚在一起分化出來，顯示其較原始的進化地位、Sox9及Sox7聚在一起隨后分出，Sox14的2個同系物、Sox2、Sox19及Sox3最后分出。
　　4.利用熒光定量PCR方法分析中國大鯢Sox4和Sox7基因的組織表達情況，結(jié)果顯示:Sox4基因在性成熟的中國大鯢各組織表達量均比較低，相對而言在腸道表達量最高，心臟、卵巢、垂體的表達量次之，肝臟中的表達量極低，腦及腎臟中幾乎不表達。Sox7基因在