家蚕几种组织的EST及基因表达特征分析-特种经济动物饲养专业论文.docx

捅璺中文摘要 捅璺 中文摘要 本实验室选择家蚕12种不同组织器官和细胞。构建5’端非偏性cDNA文库，对每个文库火 规模EST测序。本文在获得的大规模EST数据基础上进行数据分析、挖掘，以期发现家蚕的重要功 能相关基因，并获取基因表达的组织差异和特异信息。这些基因的功能和表达信息获得-对家蚕有 用基因资源的深度开发及鳞翅目害虫的有效控制有重要价值。 1基于EST数据的基因表达谱聚类方法 本文采用基于大规模EST数据的基因表达谱聚类法。探讨在测序数据大量获得时从中提取有 价值信息的数据分析方法。利用两两基因(comig)或样本(文库)的相关系数定义基因或样本问 的距离，构建中高丰度表达基因和所有测序文库的进化树。从comig的进化树中获得具有一致表达 特征的成组基因。文库进化树反映了构建文库的组织阔的亲疏关系。 利用Audie和Cleaverie 取得的一个新的适用于分析标签抽样数据显著性检验的成对状况比 较法分析组织间差异表达基因，获得在两种组织间和同一组织不同时期基因表达显著不同的基因。 2大规模EST特征 2．文库构建及韧步分析 本实验室以家蚕品种“大造”为材料，选取五龄幼虫重要组织丝腺、中肠、脂肪体、体液、生 殖腺和发育期胚胎共构建12个非偏性cDNA文库，5’端方向大规模测序，获得81625个合格的EST 序列，Phrap软件拼接获得24678个非冗余序列(UniGene)。其中包括11627个重叠群(contig)， 13051个独立EST(Singleton)。 同源分析共检索到7944个UniGene与GeneBank等数据库的数据同源，同源且有功能注释的已 知基因有3899个UniGene(32605个EST)；同源但没有功能注释的己知序列有4045个UniGene(16087 个EST)；新序列有16734个UniGene，(32933个EST)。本次测序共有60％的EST为未知功能序列。 2．2基因表达谱聚类 对3064个contig(EST．5)和12个文库分别聚类，构建树形图。Contig聚类结果，各文库中 表达趋势一致的contig在树形图中构成相邻的一群，从中获取在本测序范围内文库(或组织)特异 表达的contig以及组织间协同表达的contig．并作进一步研究。文库聚类结果。培养细胞、中肠 和非受精卵与其它组织基因表达谱差异很大。脂肪体雌与雄、血液雌与雄、丝腺与卵巢表达谱很柑 似。丝腺与卵巢表达谱相似是一个有趣叉值得探讨的现象。 2．3所有文库中普遍表达基因分析 对所有测序组织中都有表达的UniGene分析，这部分有12个已知基因和7个已知序列。已知基 因包括膜蛋白tetraspanin D107、翻译调控肿瘤蛋白同源物(TCTP)、热激相关蛋白、泛素融合蛋 f 西南农业大学博士学位论文白、鸟氨酸脱羧酶．抗酶，、Y盒蛋白Ct-p40、核糖体蛋白、蛋白合成起始因子和翻译延长因子、 西南农业大学博士学位论文 白、鸟氨酸脱羧酶．抗酶，、Y盒蛋白Ct-p40、核糖体蛋白、蛋白合成起始因子和翻译延长因子、 丝素轻链、丝蛋白P25和30kD蛋白等蛋白基因．在维持家蚕正常生命活动中它们有重要作用。特 别是丝素轻链、丝、蛋白P25和30kD蛋白，该结果表明它们参与了家蚕重要的基础代谢过程。 2．4所有文库中极高表达基因分析 对所有测序组织中极高表达基因分析，有64个UniGene(EST≥i00)，代表15个已知基因和7 个已知序列。已知基因按表达量高到低依次是贮藏蛋白30kb．核糖体蛋白。丝心蛋白丝素轻链前体， 丝氨酸蛋白酶。翻译控制肿瘤蛋白同源物(TCTP)，跨膜蛋白(tetraspanin D107)、P25、贮藏蛋白 SP2和SPI、热激蛋白、溶菌酶、成虫翅盘生长因子、泛素等基因。除丝氨酸蛋白酶基因是中肠特异 表达，贮藏蛋白和成虫翅盘生长因子基因主要在脂肪体表达外．其余基因在各个组织中均表达。这 些家蚕生理功能重要蛋白基因的高表达，显示五龄盛时期蛋白质旺盛合成的生产特性和为发育变态 作物质准备这一生理特点 3．家蚕脂肪体组织基因表达谱 3．1脂肪体特异表达基因 幼虫脂肪体特异表达基因包括已知基因23个，未知功能序列52个．其中贮藏蛋白、抗菌蛋白 和类IDGF基因居表达量前三位，显示脂肪体合成贮藏蛋白、抗菌蛋白及参与发育的重要生理功能。 此外，保幼激素结合蛋白基因少量表达。检索SilkBase效据库进一步确定其中三个未知功能序列 contig是脂肪体特异表达。 蛹脂肪体特异表达基因包括7个已知基因(共5．52％)，未知功能序列108个(94．5％)。已知 基因有抗菌物hemolin、微管蛋白、表皮蛋白、转座酶、载脂蛋白基因低表达量表达。此外，特异表 达的未知功能序列有早期卵壳基因的非编码区及相关的重复序列以