家蠶一類非典型SINE轉座子(BmSINE-A3B)的鑒定、進化與功能分析.pdf

1、家蠶基因組中的重復序列含量非常高，約占整個基因組的40％左右，而其中轉座子占了相當大的比重。SINEs轉座子是一類非自主轉座的轉座子，它在家蠶基因組中占的比例高達4.7％。根據(jù)SINEs轉座子的結構和同源性，可以將其分為BM1、BmSE、BmSINE1、BmSINE2、BmSINE3和BmSINE4等六類。然而，在家蠶基因組中還存在著一些未被鑒定的SINEs轉座子，我們發(fā)現(xiàn)了一類非典型結構的SINEs轉座子，由于與典型SINEs轉座子主

2、要差別在于它含有3個A box，所以我們把它命名為BmSINE-A3B。我們對BmSINE-A3B進行了鑒定、進化與功能分析，所取得的結果如下:
　　1.BmSINE-A3B轉座子的鑒定
　　我們根據(jù)結構和同源搜索的方法在家蠶基因組中共鑒定到506個BmSINE-A3B轉座子拷貝，約占整個家蠶基因組的0.025％。該轉座子除了擁有SINE轉座子共有的頭部、身體以及尾巴外，其頭部擁有獨特的3個A box結構。另外，我們對其它已

3、測序的鱗翅目昆蟲基因組:帝王蝶（Danaus plexippus），詩神袖蝶（Heliconiusmelpomene），煙草天蛾（Manduca sexta）和小菜蛾（Plutella xylostella）的基因組分別進行了分析，結果發(fā)現(xiàn)在這些昆蟲的基因組中并未鑒定出BmSINE-A3B轉座子，說明在已測序的鱗翅目昆蟲中，這類轉座子是家蠶特有的。
　　2.BmSINE-A3B轉座子在家蠶基因組和染色體上的分布
　　為了檢驗

4、BmSINE-A3B轉座子的插入是否具有偏好性，我們統(tǒng)計了BmSINE-A3B轉座子在家蠶染色體和基因附近的分布情況。結果表明BmSINE-A3B轉座子在家蠶染色體上是隨機均勻分布的。另外，我們分析了BmSINE-A3B轉座子在家蠶預測基因及在基因兩側區(qū)域的插入情況。結果發(fā)現(xiàn)該轉座子在基因組中的插入模式與對照無明顯差異，說明其偏向插入基因組的非功能區(qū)域。
　　3.BmSINE-A3B的擴增時間及進化分析
　　為了估計這些Bm

5、SINE-A3B轉座子在家蠶基因組中的擴增情況，我們分別進行了插入時間估計、Network分析，結果顯示BmSINE-A3B在近3百萬年內(nèi)經(jīng)歷了一次爆發(fā)性擴增，在2百萬年時到達一個擴增的高峰，并且在近1百萬年內(nèi)趨于穩(wěn)定。
　　4.BmSINE-A3B轉座子對鄰近基因的調(diào)控
　　為了檢驗BmSINE-A3B轉座子的插入是否會調(diào)控附近基因的表達，我們構建了EGFP的表達載體，并將BmSINE-A3B分別加入到基因的5'端和3'端

6、，然后進行細胞轉染實驗，結果表明無論是mRNA水平還是蛋白水平，BmSINE-A3B插入到5'端和3'端都抑制了基因的表達，并且3'端的抑制作用更為明顯。
　　5.BM1和BmSE轉座子對鄰近基因表達的影響
　　接著，我們利用上述同樣的方法檢測了另外兩個家蠶SINE轉座子(BM1和BmSE)對鄰近基因的調(diào)控影響。結果表明BM1插入到EGFP基因的5'端和3'端都會抑制基因的表達，BmSE插入到EGFP的5'端增強基因的表達，

7、BmSE插入到EGFP的3'端抑制基因的表達。
　　本文利用結構和同源搜尋的方法在家蠶基因組中鑒定出一個新的SINE類轉座子——BmSINE-A3B，該轉座子含有3個A box，是非典型結構的SINE轉座子。通過比較基因學分析發(fā)現(xiàn)BmSINE-A3B轉座子是家蠶特有的。該類轉座子在家蠶基因組上的分布是隨機的，但是對附近基因的表達起抑制作用。另外，本文對家蠶其它SINE轉座子的調(diào)控也做了初步研究。綜上所述，本文的研究結果為非典型SI