T-box基因家族的进化分析

发布时间：2020-04-03 06:25

【摘要】：自1927年T (Brachyury)基因被首次发现以来,越来越多的具有同源DNA结合结构域的基因被归入T-box基因家族。大量的研究提示,T-box基因在许多物种的发育中起着关键的作用,其突变将导致多种疾病。如在人类中,Tbx3和Tbx5突变可分别导致Ulnar-Mammary综合征和心-手综合征。所有的T-box转录因子均包含一个特征结构,即在N端有一个由180个氨基酸残基组成的DNA结合域,称为T-box区。该区域的DNA序列高度保守,而各成员之间的其余序列则并未发现相似性。研究者对T-box家族成员之间的同源性进行了探索,但尚未对来自不同物种的T-box基因进行系统分析。此外,最新发现的T-box成员未被纳入这类研究,因此有必要对T-box家族的进化进行更为系统的起源分析。本研究尝试用比较基因组学方法分析人类以及多个其他物种的T-box家族基因的序列一致性,从而揭示其间在进化上的联系,具体涉及T-box家族基因的古老性分析、即确定其中最原始的版本,此外将探讨该家族基因随进化所发生的变化。本研究通过生物信息学方法发现了T-box基因进化过程中的重要物种,并推测了其中的位点变化。本研究不仅将有助于帮助研究者从宏观上了解T-box家族成员的亲缘关系和演化史,还可能从表达模式以及疾病表型的分析中发现基因与发育的重要规律。此外,通过对T-box基因家族相关数据和软件比对结果进行整理,本研究还利用MyEclipse和Tomcat构建了JSP平台,并用MySQL数据库实现了数据存储以及信息交互,对分析结果和最新的发现进行展示。这也是首次尝试对T-box家族进行系统的分析和可视化处理,具有较强的实用价值。
【图文】：

功能相,基因,座位,家族

yp图1.1 (A)鸟的翅膀与蝙幅的翅膀是相似的，因为它们的功能相同。但是它们并不来自于具有飞行功能的共同祖先结构。（B)鸟的前肢骨煃与蝙蝠是同源的，因为它们来自共同的祖先结构。Fig. 3.3 (A) The wings of birds and bats are analogous, because they carry out the same function, but arenot descended from a common ancestral structure having that ftinction (B) The skeletal forelimbs of birdsand bats are homologous, because they descend from the same structure in their common ancestor.1.1.2 ？X基因家族概述1927年，方/m?勿Cr)座位被首次发现。1990年，该基因得到克隆并证实编码一种转录因子，但对其的研宄发现T基因并不符合转录基因家族的共同标准[2]。7"基因似乎是其家族的唯一成员。但在随后几年内研究者在小鼠中发现一系列与T座位相关的基因，该基因家族在所有物种发育过程中均起关键作用，他们均有与T座位同源的DNA结合结构域，被称为家族P】。系统发育学研宄表明：该家族起源于原始祖先类型向后生动物演变的过程中。现在人们已经在线虫、果绳、海胆、海鞘、文昌鱼、爪蟾、鸡、斑马鱼、小鼠、人的基因组中发现了基因。对基因的相关研宄表明

进化树,四肢,过表达,不发育

图1.3 Ruvinsky等构建的家族基因进化树Fig. 1.3 T-iox gene evolutionary tree created by Ruvinsky, et al在前肢间叶细胞，TArJ在后肢间叶细胞中的不适当的过表达能够使本来不发育成四肢的组织发育成四肢，，这种转换作用甚至包含了起源于中胚层的骨豁肌元件或者是本来应该
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R394

【参考文献】