猪DNA甲基转移酶基因家族进化分析

作者：龚文滔; 潘向春; 蔡佳丽; 王祎菲; 李加琪; 张哲; 袁晓龙^*

来源：中国畜牧兽医, 2022, 49(09): 3283-3291.

DOI：10.16431/j.cnki.1671-7236.2022.09.002

• 猪
• DNA甲基转移酶(DNMT)
• 系统进化
• 表达分析

【目的】探究猪DNA甲基转移酶(DNMT)基因家族的基因特性及表达模式。【方法】利用生物信息学方法鉴定猪全基因组范围的DNMT基因家族，并对其染色体定位、理化性质、蛋白质结构、亚细胞定位、基因结构、保守基序、系统进化关系、共线性关系和基因表达模式进行分析。【结果】共鉴定得到5个猪DNMT基因家族成员：PigDNMT1、PigDNMT2、PigDNMT3、PigDNMT4和PigDNMT5,分别位于2、3、13、14、17号染色体上。猪DNMT基因家族进化树分析发现，PigDNMT1和PigDNMT4、PigDNMT2和PigDNMT5的亲缘关系较近。PigDNMT2和PigDNMT5具有相同数量和排列顺序的保守基序，但在基因结构上差异较大。系统进化树结果揭示，猪、人、小鼠和牛的DNMT基因家族分为4个亚族，其中猪与牛的DNMT基因家族亲缘关系更近。基因共线性分析显示，猪与人、小鼠、牛之间都具有4对直系同源DNMT基因，表明4个物种的DNMT基因间存在较强的共线性关系。猪DNMT家族蛋白长度在228～1 706个氨基酸之间，分子质量在26 133.32～192 267.80 u之间，等电点在6.00～9.06之间。二级结构预测分析结果显示，猪DNMT蛋白主要由无规则卷曲组成。亚细胞定位分析发现，5个猪DNMT蛋白定位于细胞核。母猪性腺轴的转录组数据分析发现，PigDNMT1在下丘脑、垂体和卵巢组织中随着初情启动过程而展现出不同的表达模式。【结论】本研究在猪基因组上共鉴定出5个DNMT基因，并发现性腺轴组织中的PigDNMT1在初情启动过程中呈现出不同的表达模式，为解析猪DNMT基因家族功能提供一些参考。

• 单位
  华南农业大学; 广东省农业动物基因组学与分子育种重点实验室