马氏珠母贝组蛋白乙酰化修饰相关基因的分子进化及功能分析

作者：张明; 杨帅; 曹艳飞; 卢晓文; 焦钰

来源：南方农业学报, 2022, 1-14.

• 马氏珠母贝
• 组蛋白
• 组蛋白乙酰化
• 植核免疫

【目的】探究组蛋白乙酰化修饰相关基因的分子进化特征，及其在马氏珠母植核免疫调控中的作用，为进一步阐述组蛋白乙酰化修饰在珍珠贝免疫调控中的作用提供理论基础。【方法】应用生物信息学分析方法对马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)、长牡蛎(Crassostrea gigas)、帽贝(Lottia gigantea)、章鱼(Octopus bimaculoides)、海兔(Aplysia californica)、海蠕虫(Capitella teleta)、水蛭(Helobdella robusta)、斑马鱼(Danio rerio)和人类(Homo sapiens)9个物种的组蛋白乙酰转移酶(histone acetylase，HAT)和组蛋白去乙酰化酶(histonedeacetylase，HDAC)基因进行全基因组鉴定，分析其分子进化历程；利用课题组已有的转录组数据，分析马氏珠母贝HAT和HDAC基因在植核后的表达变化；采用组蛋白H3/H4总乙酰化定量分析试剂盒检测马氏珠母贝植核后血细胞H3/H4组蛋白乙酰化水平变化。【结果】HAT和HDAC基因家族在9个物种基因组中的数目差异不明显，9个物种的原始共同祖先包含8个HAT基因家族的9个基因，以及19个HDAC基因家族的22个基因。马氏珠母贝基因组含有2个HAT家族(GNAT和MYST)的8个基因，其中包含2个GNAT类基因，6个MYST类基因；进化树分析发现，牡蛎和人与这些基因的相同基因家族聚在一起；序列分析发现，HAT基因家族成员中含有18个保守氨基酸序列。结构域分析发现所有的MYST类基因都含有MOZ＿SAS结构域，GNAT类基因都含有Hat1＿N或Acetyltransf＿1结构域，说明该序列的保守性；马氏珠母贝基因组中含有13个HDAC家族的18个基因。其中包含3个I类，3个II类，10个Ⅲ类和2个IV类。motif分析发现HDAC Ⅲ类基因家族包含3个保守氨基酸序列。HDAC I/II/IV类基因家族包含21个保守氨基酸序列，其分布的位置和序列组成不同，说明该家族成员的结构具有多样性。结构域预测结果发现，马氏珠母贝、长牡蛎、人类中的HDAC Ⅲ类基因都包含1～2个SIR2结构域，HDAC I/II/IV类基因中包含1个和多个Hist-deacety1结构域。在马氏珠母贝血细胞转录组中可检测到所有的HDAC和HAT基因，且HDAC在...

• 单位
  广东海洋大学