真菌Box C-D snoRNA基因簇的鑒定與比較分析.pdf

1、非編碼RNA是指生物體內(nèi)不編碼蛋白質(zhì)的RNA分子。非編碼RNA種類(lèi)繁多，具有廣泛的生物學(xué)功能。snoRNA，即核仁小分子RNA是目前已知的非編碼RNA中最豐富的一種。除了參與rRNA前體的剪切加工之外，snoRNA主要作用是指導(dǎo)rRNA上特定位點(diǎn)的2’—O—核糖甲基化以及假尿嘧啶化修飾。snoRNA在結(jié)構(gòu)、功能以及基因組織等多方面存在著多樣性，因此對(duì)snoRNA的研究有利于加深對(duì)非編碼RNA的認(rèn)識(shí)。 snoRNA的基因組織形式

2、呈現(xiàn)豐富的多樣性，而snoRNA基因簇是一種廣泛存在的組織形式，其中釀酒酵母和裂殖酵母存在5個(gè)保守的box C/D snoRNA基因簇。釀酒酵母中的5個(gè)基因簇是獨(dú)立轉(zhuǎn)錄的多順?lè)醋踊虼?，而裂殖酵母則是由內(nèi)含子和外顯子共同編碼的基因簇。本文利用粗糙脈胞菌中獲得的snoRNA實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，鑒定出6個(gè)box C/D snoRNA基因簇；然后在粗糙脈胞菌的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上通過(guò)Blast搜索真菌基因組庫(kù)，在15個(gè)多細(xì)胞真菌基因組中鑒定出了5個(gè)跟粗糙脈胞菌同

3、源的基因簇(簇Ⅵ除外)，表明這5個(gè)基因簇在真菌中普遍存在的，也暗示了這5個(gè)基因簇具有古老的起源，可能在真菌分化之前就已經(jīng)存在。 將同源搜索鑒定出不同菌種的box C/D snoRNA基因簇進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)5個(gè)基因簇的snoRNA基因的組織也呈現(xiàn)出豐富的多樣性。其中基因簇Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ的snoRNA基因在分子組成以及排列順序上都非常保守。基因簇Ⅲ的變化較大，既發(fā)現(xiàn)存在snoRNA基因(snR17)的缺失，同時(shí)也有新snoRNA基因的獲

4、得?；虼丌鮿t并不是在所有真菌中都存在，盡管在曲霉屬各個(gè)基因組中能搜索出與基因簇Ⅴ(snR16-snR37)同源的snoRNA基因，但它們?cè)诨蚪M上的位置并不成簇，此外snR37基因還發(fā)現(xiàn)兩個(gè)拷貝的存在。 對(duì)snoRNA基因的比較分析發(fā)現(xiàn)不同菌種中基因簇Ⅰ的snR24的功能區(qū)序列存在一個(gè)堿基的差異。其中粗糙脈胞菌中snR24的功能區(qū)能與rRNA完全配對(duì)，而在大部分真菌中該功能區(qū)與rRNA配對(duì)時(shí)會(huì)出現(xiàn)不配對(duì)的一個(gè)腺嘌呤(A)，因此

5、推測(cè)在作用過(guò)程中可能會(huì)形成一個(gè)堿基突出的“bulge”。而基因簇Ⅳ中的snR11，在不同菌種中表現(xiàn)出box元件以及功能區(qū)的突變。 此外，還對(duì)某些具有特定功能的snoRNA進(jìn)行了同源檢索，如指導(dǎo)U2-Am31的snR29，屬于孤兒snoRNA的snR55。snR29整個(gè)分子的序列并不保守，在搜索過(guò)程則要采取宿主基因的同源搜索方式來(lái)進(jìn)行，但是序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)snR29指導(dǎo)U2-Am31的功能區(qū)序列非常保守；snR55盡管長(zhǎng)度較長(zhǎng)，但在序