GPR50与PPARα基因在灵长类中的分子进化研究

发布时间：2017-06-18 15:24

  本文关键词：GPR50与PPARα基因在灵长类中的分子进化研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：非人灵长类分布广泛,隶属于哺乳纲(Mammalia)灵长目(Primates),是动物界最高等的类群。我国非人灵长类动物种类繁多,约占全世界种类的15%,共4科7属23种共计39亚种,然而由于人类活动区域的扩张、过度捕猎以及生态环境的破坏,使得近年来灵长类物种生存环境受到严重的威胁,部分灵长类物种已经濒临灭绝,许多珍贵物种的数量急剧减少,分布范围越来越小。因为灵长类动物与人类遗传关系密切,因而常常用于遗传学研究,对灵长类动物的研究将有助于加强人类遗传疾病以及能量代谢方面的认识,同时也有利于保护和利用灵长类动物的遗传资源。GPR50基因与PPARa基因在脂类代谢方面具有重要的作用,参与到脂类代谢基因的表达,同时也是脂肪肝、糖尿病、动脉硬化等疾病的重要影响因素。通过对灵长类动物GPR50基因和PPARa基因的分子进化研究,将有助于理解灵长类动物应对自然选择时表现出的适应与进化机制。本研究通过PCR扩增和测序技术,获得4个灵长类动物GPR50基因和PPARa基因的完整编码区序列,它们分别是金丝猴(Rhinopithecus roxellana)、藏酋猴(Macaca thibetana)、平顶猴(Macaca leonina)和白臀叶猴(Pygathrix nemaeus),从公共数据库中下载得到13个其他灵长类动物的GPR50和PPARa基因完整编码区序列。在基于这些物种GPR50和PPARa基因编码区序列的基础上,利用MEGA6.0及Lasergene软件包对序列进行整理分析核苷酸和氨基酸序列特征,利用Bioedit软件内置程序对序列的相似度进行计算,SMART在线预测蛋白质结构域,分别使用邻接Neighbour-Joining(NJ)法和最大似然Maximum Likelihood (ML)法对两个基因进行系统发育树的重建,利用分子进化的相关理论知识,研究GPR50和PPARa基因在灵长类动物中的演化情况,并得到如下一些主要结果：(1)本研究成功扩增出4个灵长类的GPR50和PPARa基因完整编码区序列,获得金丝猴、藏酋猴、平顶猴、白臀叶猴GPR50基因编码区2个外显子的完整序列总长度分别为1866bp、1887bp、1887bp、1866bp,获得金丝猴、藏酋猴、平顶猴、白臀叶猴PPARa基因编码区6个外显子完整序列总长度分别为1407bp、1404bp、 1404bp、1407bp。(2)利用测得的序列和数据库中已经报道的序列对灵长类动物的同源性进行比较,同源性结果显示,序列同源性均较高,GPR50基因核苷酸的同源性在67%以上,氨基酸同源性在77%以上；PPARa基因核苷酸的同源性在88%以上,氨基酸同源性在89%以上。(3)通过在线预测GPR50和PPARa蛋白结构域,结果显示,GPR50与PPARa蛋白在灵长类动物中蛋白质结构非常相似。GPR50属于典型的7型跨膜结构,PPARa中含有1个ZnF_4C域和一个HOLI域。(4)通过系统发育树的构建,本研究中选用了两种方法通过GPR50与PPARa基因对灵长类动物的系统发育树进行构建,NJ树和ML树具有相同的拓扑结构,与公认的灵长类发育关系相符。分为人、大猿、小猿、旧大陆猴、新大陆猴和原猴6个大的聚类,各科灵长类动物的物种很好的聚为单群,且科间的分歧通过置信值得到了很好的支持。(5)利用PAML平台对灵长类的进化速率进行估算,选择压力估计结果显示GPR50和PPARa在各物种间受到不同的选择压力。可能与它们在不同物种间关联的能量代谢功能有关,在各个分支中,主要受到的是纯净化选择(purifyig selection),部分分支上有选择压力放松的趋势。GPR50与PPARa基因的进化速率按照人、大猿、小猿、旧大陆猴、新大陆猴和原猴6大类可见有显著的差异,表明GPR50与PPARa基因在各大类中具有不同的进化速率。本研究从分子进化的角度出发,探讨GPR50和PPARa基因在灵长类中的系统发育及选择压力。为灵长类脂类代谢相关基因的进化研究提供基础,为更好的了解GPR50和PPARa基因在各种疾病中的影响具有一定的帮助作用。
【关键词】：灵长类 GPR50 PPARα 分子进化
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q953
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 文献综述10-18
• 1.1 灵长类动物概述10-12
• 1.1.1 灵长类动物的分类与分布10
• 1.1.2 灵长类动物的系统发育分析10-12
• 1.2 GPR50基因的研究进展12-13
• 1.2.1 GPR50基因的结构12
• 1.2.2 GPR50基因的功能与表达12-13
• 1.3 PPARα基因的研究进展13-15
• 1.3.1 PPARα基因的结构13
• 1.3.2 PPARα基因的功能与表达13-15
• 1.4 分子进化15-18
• 1.4.1 分子进化概述15-16
• 1.4.2 分子进化检测方法16-17
• 1.4.3 灵长类动物的分子进化研究17-18
• 1.5 本研究的目的与意义18
• 2 GPR50基因在灵长类中的分子进化研究18-36
• 2.1 材料与方法18-26
• 2.1.1 DNA样品18-19
• 2.1.2 主要实验仪器与设备19-20
• 2.1.3 实验试剂及其配制20-21
• 2.1.4 实验方法21-25
• 2.1.5 数据分析25-26
• 2.2 结果26-34
• 2.2.1 样品基因组DNA提取26-27
• 2.2.2 目的基因PCR扩增与序列测定27
• 2.2.3 GPR50基因编码区序列特征分析27-30
• 2.2.4 GPR50蛋白质序列在灵长类动物中的结构预测30-31
• 2.2.5 灵长类GPR50基因系统发育重建31-32
• 2.2.6 GPR50基因在灵长类中进化速率的估计32-33
• 2.2.7 GPR50基因在灵长类中正选择位点的鉴定33-34
• 2.3 讨论34-36
• 3 PPARa基因在灵长类中的分子进化研究36-47
• 3.1 材料与方法36-38
• 3.1.1 DNA样品36-37
• 3.1.2 主要实验仪器与设备37
• 3.1.3 实验方法37-38
• 3.1.4 数据分析38
• 3.2 结果38-45
• 3.2.1 样品基因组DNA的提取38
• 3.2.2 目的基因PCR扩增与序列测定38-39
• 3.2.3 PPARα基因编码区序列特征分析39-41
• 3.2.4 PPARα蛋白质序列在灵长类动物中的结构预测41-42
• 3.2.5 灵长类PPARα基因系统发育重建42-43
• 3.2.6 PPARα基因在灵长类中进化速率的估计43-45
• 3.2.7 PPARα基因在灵长类中正选择位点的鉴定45
• 3.3 讨论45-47
• 4 结论47-48
• 参考文献48-56
• 致谢56-57
• 攻读学位期间发表的学术论文57

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈万新;雌性推动社会进化[J];世界科学;2004年02期

2 龙廷;秦达念;;高等灵长类动物青春期启动的调控信号[J];汕头大学医学院学报;2007年04期

3 曾中兴;陈元霖;白寿昌;;国外主要灵长类动物研究机构一览[J];上海实验动物科学;1987年03期

4 李明晶;黄叔乔;;贵州野生灵长类动物调查报告[J];贵州科学;1993年03期

5 任红;;为什么有的人耳朵能动?[J];科学大众(小学版);2008年11期

6 ;“狒狒在此,禁止拍照!”[J];中外文摘;2010年07期

7 宁宏宇;灵长类动物为什么进化快[J];科学之友;2003年08期

8 高峰;;动物也请亲戚看孩子[J];学问;2000年07期

9 林静;;人类开始说话始于20万年前[J];科学咨询;2003年04期

10 肖革新,代解杰,王宝金,王斌,孙晓梅,唐东红;灵长类动物档案数据库系统设计与实现[J];实验动物科学与管理;2005年01期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 李进华;赵健元;周立志;王丽丽;;人与灵长类动物共患疾病及其传导机制研究[A];野生动物生态与资源保护第三届全国学术研讨会论文摘要集[C];2006年

2 万瑜;郭艳红;王柏军;杨钢;;人生长激素R167和D171的种族特异性[A];中国生理学会、中国神经科学会2005年神经内分泌免疫学术研讨会论文摘要汇编[C];2005年

3 王俊华;陆全;R.Hoffman;杨志坚;;重组蛋氨酸酶在灵长类动物体内的药效学、药动学和抗原性的初步研究[A];华东六省一市生物化学与分子生物学会2003年学术交流会论文摘要集[C];2003年

4 石蕊寒;佘锐萍;闫鹤;;北京动物园5例灵长类动物戊型肝炎疾病调查报告[A];2012年中国畜牧兽医学会兽医病理学分会暨中国病理生理学会动物病理生理专业委员会学术研讨会论文集[C];2012年

5 秦中玉;梁莹;唐德恩;莫肖敏;廖瑞庆;;五种灵长类动物毛形状结构研究[A];第四次全国电子显微学会议论文摘要集[C];1986年

6 菅复春;张庆涛;张龙现;宁长申;李德中;李同义;孙彦平;鲁坤;崔彬;;郑州市动物园草食动物和灵长类动物寄生虫感染情况调查和驱虫试验[A];中国畜牧兽医学会家畜寄生虫学分会第九次学术研讨会论文摘要集[C];2006年

7 顾希W

本文编号：459865