仓鼠属物种线粒体基因组特征及系统发生

2023-11-02 14:52:12 文档大全网 [ 字体：小中大 ] [ 阅读： ]

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仓鼠属物种线粒体基因组特征及系统发生

仓鼠属是仓鼠亚科最大的属,分布范围广,环境适应能力强。以往对仓鼠属的研究主要集中在形态学研究,存在很多分歧。

分子生物学研究方法也应用到仓鼠属的分类和系统发生研究。然而,由于线粒体基因组数据的缺乏,未能在线粒体基因组水平上探讨仓鼠属的系统发生关系和物种分类地位。

此外,先前报道的仓鼠属物种线粒体基因组,也未能详尽地分析线粒体的进化特征。因此,有必要全面地对仓鼠属物种线粒体基因组进行比较分析,以及在线粒体基因组水平上构建系统发生树对仓鼠属物种分类和系统发生关系进行重新分析。

本研究通过对六种仓鼠属物种线粒体基因组进行比较,发现并描述了仓鼠属物种线粒体基因组的共同特征和特化特征。利用线粒体基因组构建系统发生树,系统地论证了仓鼠属物种之间的分类和系统发生关系。

此外,还分析了仓鼠属物种线粒体单基因在构建系统发生树中的可靠性。研究结果如下:1、仓鼠属物种线粒体基因组包含13个蛋白编码基因、2个核糖体基因、22个转运RNA和一个非编码基因,没有任何基因缺失和重排。

在仓鼠属中,灰仓鼠线粒体基因组序列长度最短,全长16246 bp;大仓鼠序列长度最长,为16488bp。仓鼠属物种线粒体基因组序列碱基拥有高的AT含量;蛋白编码基因三联体密码子AT含量在三号位高于一号位和二号位,而G含量在三号位低于一号位和二号位;控制区中央保守区表现出较高的GC含量;tRNASer2失去二氢尿嘧啶颈环结构;蛋白编码基因包含不完全密码子;ATG为偏爱起始密码子;AUU(Ile)和CUA(Leu)为偏爱密码子;轻链复制起始序列长约45 bp,能够折叠

成一个颈环发夹结构,并且颈环结构起始序列都以5′-CTTCT-3′开始;控制区包含三个模块,分别为末端延伸终止模块、中央保守区和序列保守模块(CSB)。

仓鼠属物种线粒体基因组特化特征表现为控制区保守序列模块中CSB3子模块缺失;轻链复制起始序列DNA聚合酶识别结合位点模块为5′-ACTAA-3′,而其它哺乳动物为5′-GCCGG-3′。2、通过线粒体DNA不对称性分析,发现在线粒体重链上随着碱基GC含量的增加,GC skew绝对值增加,但AT skew并不受AT和GC含量的影响;在蛋白编码序列上,密码子P3位点GC含量与P2FD和P4FD的skew值没有显著相关关系,GC含量并不能反映蛋白进化的饱和性。

此外,P2FD和P4FD的GC skew值与仓鼠属物种的演化历史也没有关联。3、基于线粒体基因组全序列构建的系统发生关系表明:藏仓鼠为仓鼠属最早分化的物种;大仓鼠应归属于仓鼠属;黑线仓鼠和长尾仓鼠互为姊妹种;灰仓鼠和短尾仓鼠聚在一起形成一个亚分化枝,同属于Allocricetulus亚属,与以往的形态学研究一致。

4、通过线粒体单基因序列构建的系统发生树与串联基因构建的系统发生树比较,发现16S rRNA和ND4有很好的系统发生解决能力,而与其它哺乳动物存在差异。