冬虫夏草菌C2H2基因家族鉴定及其在砷胁迫下表达分析

发布时间：2021-07-07 10:33

　　C2H2型锌指蛋白转录因子家族是真核生物中广泛存在且具有重要生物学功能的锌指蛋白转录因子之一,在真菌生长发育、分生孢子形成、致病性以及胁迫应答等过程中起着重要作用。砷超标是影响冬虫夏草品质的重要因素之一,本研究基于冬虫夏草菌基因组数据库,利用Hmmsearch程序及PFAM、SMART等在线软件,对冬虫夏草菌C2H2型锌指蛋白（OsC2H2）家族成员进行鉴定,并对OsC2H2基因结构、保守结构域、系统进化分析及砷胁迫下基因表达等进行分析。结果显示,全基因组水平共鉴定出的23条含有C2H2保守结构域的Os C2H2基因,其定位在14条scaffold上且不存在串联重复,不同OsC2H2保守结构域数目及排列方式存在差异;系统进化及基因表达分析显示,18条OsC2H2基因在进化上相对保守,5条OsC2H2基因进化上存在差异,且多数OsC2H2基因响应砷胁迫。通过对全基因组水平OsC2H2进行鉴定及相关生物信息学分析,为进一步研究其结构和功能提供相应理论基础,同时为揭示冬虫夏草砷富集提供参考。 

【文章来源】：菌物研究. 2020,18(02)

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

OsC2H2基因结构分析

为了进一步了解Os C2H2基因的进化关系，我们通过Unipro数据库获取苜蓿黄萎病菌(Verticillium alfalfae)、贵州木霉菌(Trichoderma guizhouense)、酿酒酵母(S.cerevisiae)、青霉菌(Penicillium oxalicum)、粗糙脉胞霉(Neurospora crassa)、稻瘟菌(M.oryzae)、玉米赤霉菌(Gibberella zeae)、小巢状曲菌(Emericella nidulans)、新型隐球菌(Cryptococcus neoformans)、白色念珠菌(Candida albicans)、核盘菌(Botryotinia fuckeliana)、产黄头孢霉(Acremonium chrysogenum)、曲霉属真菌(Aspergillus versicolor、A.tanneri、A.sydowii、A.glaucus、A.calidoustus)等真菌C2H2蛋白序列，并构建冬虫夏草菌及其他真菌C2H2系统发育树(图2)。结果表明除OS-IN2092.1、OSIN1591.1、OSIN3783.1、OSIN6024.1、OSIN4164.1基因外，其余18条Os C2H2基因与其他真菌C2H2基因发生聚类且Bootstrap值相对较高(Bootstrap值>60)，推测该18条Os C2H2基因可能与其他真菌C2H2基因在进化上具有保守性，而5条Bootstrap值较低的Os C2H2基因可能是冬虫夏草菌进化中特有的基因，其基因功能有待进一步探究。2.3 蛋白三维结构及保守基序特征分析

依据分类结果，我们对3类Os C2H2蛋白的三维模型进行预测，结果如图4所示。该3类Os C2H2蛋白三维结构中，C2H2蛋白三维结构模型都是由1个α螺旋结构与由2个反向平行的β折叠形成的β发夹结构共同组成稳定的ββα结构，中心位置为Zn+结合位点，Zn+与β折叠中的2个半胱氨酸残基以及α螺旋中的2个组氨酸残基结合以稳定ZF的构象，这与已报道的C2H2蛋白三维结构模型一致[5,24]。2.4 基因顺式作用元件分析

【参考文献】：
期刊论文
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[3]烟草C2H2锌指蛋白转录因子家族成员的鉴定与表达分析[J]. 杨明磊,晁江涛,王大伟,胡军华,吴华,龚达平,刘贯山.  遗传. 2016(04)
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硕士论文
[1]核盘菌C2H2型锌指蛋白SsZFH1的功能研究[D]. 吕兴明.吉林大学 2019
[2]玉米大斑病菌C2H2型锌指蛋白家族生物信息学分析及其基因表达研究[D]. 李学然.河北农业大学 2019
[3]稻瘟菌C3HC和C2H2型锌指蛋白（ZFC3、ZFC2）参与MoLon1致病过程的机理研究[D]. 刘少帅.吉林大学 2016



本文编号：3269472