埃及伊蚊AANAT基因家族进化分析及AANAT7基因功能探究

作者：唐雨; 张磊; 林智楠; 蒋林龙; 陈朝辉; 廖承红; 韩谦

来源：2021中国畜牧兽医学会兽医寄生虫学分会第二届青年科学家学术论坛, 中国上海, 2021-10-16.

DOI：10.26914/c.cnkihy.2021.080695

• AANAT
• 埃及伊蚊
• 进化
• 时空表达谱
• CRISPR/Cas9

芳烷基胺-N-乙酰基转移酶(Arylalkylamine N-acyltransferase,AANAT)能够催化多巴胺、五羟色胺等各种芳烷基胺乙酰化反应,从而参与多种重要生理功能的调节,是新型杀虫剂的潜在靶点。本研究首先通过生物信息学方法鉴定埃及伊蚊全基因组中的AANAT基因,系统分析其家族成员之间的功能分化和进化关系。但是前期研究结果表明其中的AANAT7家族成员并无转乙酰基活性,所以本研究首先从其蛋白三维结构的角度去解析其无活性的潜在原因,并通过CRISPR/Cas9技术对AANAT7基因进行敲除,进而探索其可能存在的重要生理功能。进化分析结果显示部分AANAT家族成员之间存在基因串联重复关系。RNA-Seq数据构建的时空表达谱结果显示埃及伊蚊AANAT不同的家族成员之间存在不同的表达模式,表明其在进化过程中出现了功能分化。三维结构比较分析发现其中的AANAT7基因家族成员无转乙酰基活性的原因可能是由于缺乏形成稳定催化活性中心的相互作用。通过基因编辑获得的AANAT7功能缺失的突变体与野生型成蚊相比,腿部的白色斑纹大面积消失,表明其在色素调节中扮演着重要作用。本研究有助于加深对埃及伊蚊所有AANAT基因家族成员的进化关系与功能分化的全面了解,并为进一步深入研究AANAT相关生理生化途径奠定基础。

• 单位
  海南大学; 生命科学学院