摘要: 细胞色素P450第6亚家族基因为昆虫所特有,与抗性相关。为了检测家蚕Bombyx mori cyp6u1基因是否与耐氟性相关,首先克隆了cyp6u1基因。采用生物信息学方法获得与黑腹果蝇Drosophila melanogaster cyp6u1基因同源的家蚕B.moricyp6u1基因序列,预测该序列的开放阅读框(ORF)为1476bp,编码491个氨基酸,推定的蛋白质分子质量为56.15kD,等电点为9.23。以家蚕5龄第3天幼虫精巢cDNA为模板,设计特异引物PCR扩增出一条约1500bp的条带,大小与家蚕cyp6u1序列的ORF预测值接近,命名为Bmcyp6u1基因(GenBank登录号:HM130560)。同源性分析表明,Bmcyp6u1基因与蜜蜂Apis mellifera的同源基因cyp6AS13的相似性为56%,与拟南芥Arabidopsis thaliana的cyp72A82的相似性为48%,与人Homosapiens的cyp3A7基因的相似性为50%。芯片数据分析表明,Bmcyp6u1基因在家蚕5龄第3天幼虫各组织表达量很低,只在精巢组织(5龄第3天)稍有表达,推测该基因具有组织特异性。

摘要: 谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)是一个功能广泛的超基因家族,其中Zeta家族在动物、植物和细菌中均有分布。在哺乳动物中,Zeta GSTs具有马来酰乙酰乙酸异构酶(MAAI)活性,参与苯丙氨酸/酪氨酸的代谢过程。本研究对家蚕Bombyxmori基因组中预测的GST基因(BmGSTz1)进行了表达序列标签的搜索,经拼接后获得一条含有3′和5′非翻译区在内的长度为1239bp的cDNA序列,其3′端含有AATAAA加尾信号。BmGSTz1基因含有4个内含子,外显子/内含子边界均符合GT-AG规则。经TA克隆证实,BmGSTz1基因编码区序列全长648bp,共编码215个氨基酸。BmGSTz1推定的分子量为24.8kD,等电点pI为8.06。BmGSTz1与其他昆虫和哺乳动物GSTz1的氨基酸序列高度保守,进化分析表明家蚕BmGSTz1与黑腹果蝇Drosophila melanogaster、冈比亚按蚊Anopheles gambiae、意大利蜜蜂Apismellifera和赤拟谷盗Tribolium castaneum的GSTz1形成1∶1∶1∶1∶1的直系同源关系。RT-PCR和基因芯片数据表明BmGSTz1在家蚕5龄第3天幼虫各组织中都有表达。序列和组织表达特征分析结果提示家蚕BmGSTz1可能具有MAAI活性,这将为进一步深入研究BmGSTz1基因的功能提供参考。

摘要: 昆虫的气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)在昆虫与外界环境化学信息交流过程中起着重要作用,对昆虫觅食、求偶、繁殖具有重要意义。普通气味结合蛋白/性信息素结合蛋白(general odorant binding protein/pheromone binding protein,GOBP/PBP)是鳞翅目昆虫OBP家族的一个重要单系群。为进一步明确家蚕Bombyx moriGOBP/PBP基因的结构、表达及功能,本研究利用染色体定位及半定量表达分析方法对其进行了分析。染色体定位分析显示,这些基因以基因簇的形式存在于第19染色体的nscaf3052上,基因结构相似,转录方向一致,表明这些基因可能由同源基因复制产生,并具有类似功能。对家蚕蛹和成虫不同发育阶段的雌、雄虫多种组织中进行表达分析发现,这些基因的表达在不同发育时期和不同组织间差异明显(P<0.05),相对表达量均以触角中为最高,其他非嗅觉组织中也多有表达,性别间差异不大,说明了该基因簇基因除了具有嗅觉相关的功能外,很可能具有其他尚未被发现的功能。

摘要: 为了研究家蚕Bombyxmori CYP3家族基因经蜕皮激素诱导后的表达变化,用蜕皮激素溶液(2×10-3μg/μL)浸泡的桑叶喂食家蚕B.mori5龄幼虫,以不用蜕皮激素处理的桑叶喂食家蚕为对照,采用双跟踪标定定量PCR(dual-spike-in qPCR)方法,检测在蜕皮激素诱导下家蚕中肠和脂肪体内CYP3基因家族的转录水平。结果表明:与对照相比,在蜕皮激素诱导下家蚕幼虫体内脂肪体中CYP302,CYP306和CYP339的转录水平分别上升了191.4,7.4和421倍,在中肠中变化不显著;其余基因转录水平变化不明显或检测不到转录活性。结果说明CYP339基因有可能参与家蚕蜕皮激素的代谢,这为进一步研究P450基因与内源物质的关系提供理论基础。

摘要: 酪氨酸羟化酶作为儿茶酚胺合成的限速酶,广泛存在于昆虫、哺乳动物和人类中,是其新陈代谢不可缺少的酶类。在其他昆虫中,酪氨酸羟化酶参与了黑色素的合成,并在昆虫外骨骼的硬化过程中发挥关键作用。为了研究家蚕Bombyxmori酪氨酸羟化酶基因的生理生化功能,本文对其基因结构、表达特征及功能进行了研究。基于家蚕基因组和基因芯片数据的生物信息学分析表明,BmTh位于家蚕1号染色体上,含有8个外显子,编码561个氨基酸。基因芯片数据显示在家蚕5龄第3天的头部和体壁组织中的表达量较高,RT-PCR验证结果与此一致。利用石蜡组织切片材料和RNA探针对BmTh进行表达定位,原位杂交结果显示在家蚕头部边缘和体壁上有明显的杂交信号。在幼虫发育至熟蚕时注射酪氨酸羟化酶抑制剂3-indole-L-tyrosine(3-IT),20mmol/L的浓度对幼虫几乎没有影响,50mmol/L的浓度导致幼虫变态不完全和化蛹困难,100mmol/L的浓度使幼虫致死且体色变黑。结果提示,BmTh对家蚕变态发育起重要作用,是家蚕正常发育不可缺少的关键基因。