管纹艳虎天牛UDP-葡萄糖基转移酶基因的鉴定及表达特征分析

发布时间：2024-02-05 17:38

　　【目的】昆虫UDP-葡萄糖基转移酶(UGT)在其内源性和外源性有毒化合物的解毒代谢过程中起着重要作用,但在管纹艳虎天牛Rhaphuma horsfieldi中UGT基因的研究尚属空白。【方法】采用转录组学、生物信息学、进化和表达谱分析、蛋白同源建模等技术研究了管纹艳虎天牛的UGT基因家族。【结果】从管纹艳虎天牛转录组中一共鉴定到36个RhorUGTs基因,其中17个具有全长序列。鞘翅目不同种间UGT基因数量的比较表明,管纹艳虎天牛具有中等数量的UGT基因。进化分析结果表明,RhorUGTs分布在10个亚家族中,其中UGT352亚家族为天牛科昆虫所特有,且该亚家族中RhorUGT2/7/10/16/18/27可能通过基因的复制产生。表达谱结果表明,大部分RhorUGTs基因在检测的所有组织中均有表达,部分基因呈现触角或跗节特异或高表达的特点,暗示它们具有嗅觉或触觉等功能。三级结构分析发现,RhorUGT17的α3、α4、β4和β5主要参与UDP-葡萄糖的结合。【结论】本研究明确了管纹艳虎天牛UGT基因的数量、序列特征、进化关系及组织表达特征,研究结果为该种天牛解毒代谢机制的阐明奠定基础。

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【部分图文】：

图1管纹艳虎天牛UGT的氨基酸序列比对

根据转录组测序的FPKM值，研究了36个RhorUGTs基因在雌雄虫触角、跗节以及不含触角和跗节的身体等组织中的表达情况。结果表明，所有RhorUGTs基因在检测的一至多个组织中有表达；大部分基因（21个）在检测的所有组织中均有不同程度的表达；部分基因呈现组织特异表达的特点，如R....

图2鞘翅目昆虫UGT的进化树

图1管纹艳虎天牛UGT的氨基酸序列比对2.4RhorUGT17三级结构建模及分析

图3管纹艳虎天牛RhorUGTs基因在成虫不同组织的表达谱

以HsapUGT2B7的晶体结构为模板，采用同源建模的方法构建了RhorUGT17的三级结构。首先，根据HsapUGT2B7晶体结构的氨基酸序列和其与RhorUGT17的序列比对结果，截取RhorUGT17相应C端区域的170个氨基酸，氨基酸序列比对结果表明两者的一致性为42%。....

图4管纹艳虎天牛RhorUGT17的三级结构

图3管纹艳虎天牛RhorUGTs基因在成虫不同组织的表达谱同源建模结果表明，RhorUGT17由N端、C端、loop环、7个α螺旋（α1-7）和6个β折叠（β1-6）组成。此外，为了比较HsapUGT2B7和RhorUGT17的三级结构差异，进一步将它们的结构进行叠加。结果发....

本文编号：3895976