眼镜王蛇线粒体基因组全序列分析

参照近缘物种线粒体基因序列共设计和合成了8对引物, 结合Ex Taq-PCR、TA克隆和步移测序技术, 文章首次获得眼镜王蛇线粒体基因组全序列(GenBank登录号: EU_921899)。该基因组全长17 267 bp, 共编码13个蛋白、2个rRNA、23个tRNA-- 其中tRNA-Ile基因发生了复制, 属于一种新的蛇类物种线粒体基因排列模式, 另外还含有2个非编码的富含AT的控制区。除了8个tRNA基因和1个蛋白基因由L链编码外, 其余均由H链编码, 其中H链编码基因的A和T含量接近, 而L链上A的含量则明显高于T。基于21种蛇合并的“12S＋16S”rRNA基因序列的系统发育分析表明, 眼镜王蛇属与眼镜蛇属亲缘关系较近, 两者与环蛇属共同构成一个单系群。作为国内外眼镜王蛇线粒体基因组全序列的首次报道, 上述结果对于蛇类物种分子系统发育和进化研究具有重要意义。     

北京鸭线粒体基因组全序列测定和分析

线粒体DNA作为遗传标记,已在家鸡(Gallus gallus)和家鹅(Anser anser)的研究中取得了重大进展,而对家鸭(Anas platyrhychos domesticus)的研究却很少.本研究参照近源物种线粒体基因组序列设计15对引物,通过PCR扩增、测序、拼接,获得北京鸭(A.platyrhychos)线粒体基因组全序列,初步分析其特点和各基因的定位.结果显示,北京鸭线粒体基因组全长16 604 bp,碱基组成为29.19%A、22.20%T、15.80%G、32.81%C,包含13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个非编码控制区(D-loop),基因组成及排列顺序与其他鸟类相似.基于线粒体D-loop区全序列,用N-J法构建了7种雁形目鸟类系统进化树,结果表明,北京鸭与绿头鸭(A.platyrhychos)系统进化关系较近.     

银环蛇线粒体基因组全序列分析

根据GenBank公布的蛇类物种线粒体基因序列和已知的引物序列,总共设计和合成了9对引物.采用保真度较高的Ex-Taq酶,以总基因组DNA为模板进行PCR扩增,产物纯化后进行TA克隆和步移测序,拼接后获得了全长17 144 bp银环蛇线粒体基因组全序列.其共编码13种蛋白质、2种rRNA和22种tRNA.这些基因没有内含子,基因间排列紧密,仅有极少或完全没有核苷酸,甚至相互重叠.除了含有2个调控线粒体基因组复制和转录的控制区外,其余基因在长度和位置等方面与其它脊椎动物均具有较高的同源性.     

三斑海马线粒体基因组核苷酸全序列结构与分析

通过PCR扩增并测序获得了三斑海马(Hippocampus trimaculatus)线粒体DNA(mt DNA)全序列。三斑海马线粒体基因组全序列长度为16 534 bp(Gen Bank登录号为KJ956892),编码37个基因,包括13个蛋白编码基因、22个t RNA基因和2个r RNA基因。非编码区域包括1个控制区(D-loop)及一个轻链复制起始区域。大部分基因由H-链编码,包括14个t RNA基因、2个r RNA基因、12个蛋白编码基因;只有ND6和8个t RNA基因是在L-链编码。预测的22个t RNA基因的二级结构均为典型的三叶草状。基因间隔一般1~14 bp不等。此外,还存在7处碱基重叠,其中,4处是鱼类和脊椎动物典型的基因重叠位点。总的碱基含量分别为,A 32.7%,C 23.4%,G 14.6%,T 29.3%,A+T含量为62.0%。其线粒体基因组序列的结构与脊椎动物的典型结构近似。邻接法和贝叶斯法构建的三斑海马系统进化树的拓扑结构相似,这与现有的三斑海马的系统演化地位一致。本研究为海马的进化研究以及保护工作提供了基础数据。     

褶纹冠蚌线粒体基因组全序列分析

采用LA-PCR(Long amplification polymerase chain reaction )扩增方法首次获得褶纹冠蚌(Cristaria plicata)线粒体基因组全序列。分析表明:序列全长15 712 bp, 包括13个蛋白质基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和26个长度为2~328 bp的非编码区。A、T、C、G碱基组成分别为36.54%、27.22%、23.22%、13.02%。大部分基因在L链编码, 其中ND3~ND5、ND4L、COI~COIII、ATP6、ATP8、tRNA^Asp和tRNA^His在H链编码。基因排列与同科的射线佩饰真珠蚌(Lampsilis ornata)一致, 与三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)在COII和12S rRNA之间存在差异。13个蛋白质基因具有I(AUU、AUC)、V(GUG)、M (AUA、AUG)3种起始密码子, 除ND2终止密码子为不完整的T, 其余基因均为典型的UAA或UAG。22个tRNA中, 除tRNA^Thr、tRNA^Lys、tRNA^Ser(UCN)、tRNA^Asp、tRNA^Arg、tRNA^Tyr和tRNA^Met之外, 其他15个tRNA都具有典型三叶草结构。与其他淡水双壳贝类一样, 褶纹冠蚌具有ATP8基因, 该基因可能与细胞质的渗透压平衡有关。     

短尾蝮蛇线粒体基因组全序列分析

参照近缘物种的线粒体基因序列设计并筛选得到8对引物,结合TA克隆和步移测序获得了全长17227bp的短尾蝮蛇线粒体基因组全序列.与多数蛇类线粒体基因组类似,其共编码包括13个蛋白、2个rRNA和22个tRNA在内的37个基因,另外还包含2个非编码的富含AT的控制区.基因间排列紧凑,多数基因间间隔极短甚至发生重叠.除nad1、cox1和nad3外,多数蛋白编码基因均以ATG作为起始密码子,终止密码子的使用则存在TAA、AGA、AGG和不完全的T4种情况.基于合并的19个tRNA基因序列组合数据采用NJ、MP和ME3种算法对21种蛇进行了初步的系统发育分析,结果表明,各主要分类单元之间的亲缘关系与前人基于形态学、线粒体12SrRNA和cytb基因序列研究的结论完全一致,这证实了基于合并的线粒体tRNA基因序列进行蛇类物种DNA分子系统学研究的可行性.     

赤麂线粒体全基因组的序列和结构

提取赤麂细胞株总DNA,参照我们实验室已测定的同属动物小麂线粒体全基因组序列设计引物,PCR扩增、测序、拼接,获得赤麂线粒体全基因组序列并进行生物信息学分析。赤麂线粒体全基因组序列全长16354bp。定位了22个tRNA基因、2个rRNA基因、13个蛋白编码基因和1个D-loop区。赤麂与小麂及其它哺乳动物线粒体的基因组结构相同,它们的序列同源性都较高。     

中华鳖线粒体基因组序列分析

参照近源物种线粒体基因组序列,设计17对特异引物,采用PCR产物直接测序法测得中华鳖线粒体基因组全序列.初步分析其基因组特点和各基因的定位,用pDRAW32软件预测12种限制性酶对其的酶切图谱.结果表明,中华鳖线粒体基因组全长17364bp,核苷酸组成为35.23%A、27.26%T、25.73%C、11.78%G,包括13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个非编码控制区.基于线粒体基因组编码的13个蛋白质的氨基酸序列,用NJ法和MP法构建系统进化树,分析6种龟鳖类动物之间的亲缘关系,与传统的系统分类基本一致,初步确定淡水龟科与海龟科的亲缘关系比与龟科的亲缘关系要近.     

暗纹东方鲀线粒体基因组核苷酸全序列测定与分析

以暗纹东方鲀(Takifugu fasciatus)肝的线粒体DNA为模板,参照红鳍东方鲀(T.rubripes)等近源鱼类的线粒体基因组DNA序列,设计合成14对特异引物,进行PCR扩增并测序,首次获得了暗纹东方鲀线粒体基因组全序列。结果表明,暗纹东方鲀线粒体基因组序列全长16 444 bp(GenBank登录号为GQ409967),A+T含量为55.8%,其mtDNA结构与其他脊椎动物相似,由22个tRNA基因、2个rRNA基因、13个蛋白质编码基因和1段819 bp非编码的控制区(D-loop)所组成。蛋白质基因除COⅠ和ND6的起始密码子为GTG、CCT以外,均为典型的起始密码子ATG。ND1、ATPase8、COⅢ、ND4L、ND5、Cyt b使用典型的终止密码子TAA,其他的使用不完全终止密码子。除ND6和tRNAGln、tRNAAla、tRNAAsn、tRNACys、tRNATyr、tRNASer、tRNAGlu、tRNAPro在L-链上编码之外,其余基因均在H-链编码。基因排列顺序与已测定的鲀类一致,这显示了鲀类线粒体基因排列顺序上的保守性。tRNA基因核苷酸长度为64～73nt,预测了22个tRNA基因的二级结构,均呈较为典型的三叶草状。基于19种鲀类mtDNA全序列构建的进化树表明,暗纹东方鲀与红鳍东方鲀、中华东方鲀(T.chinensis)聚成一个姊妹群。结果还支持东方鲀属鱼类为一单系类群。     

池蝶蚌线粒体基因组全序列分析简

采用普通PCR扩增、SHOT-GUN测序、软件拼接首次获得了池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)线粒体基因组全序列。线粒体基因组全长为15939 bp,由13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个SrRNA基因和28个长度为1—393 bp的非编码区组成;除ND3-ND5、ND4L、ATP6、ATP8、COX1-COX3、tRNA-D、tRNA-H之外,其他大多数基因在L链编码。池蝶蚌线粒体全基因组序列、蛋白编码基因、tRNA基因、rRNA基因及非编码区的A+T含量分别为60.36%、59.84%、61.7%、60.23%及62.5%,与其他淡水蚌类一致,均表现出A+T偏好性,淡水蚌类线粒体基因组长度的差异主要表现在非编码区长度的差异。池蝶蚌mtDNA的COX2-12SrRNA区域基因排列存在差异,是ND3、tRNAHis、tRNAAla、tRNASer1、tRNASer2、tRNAGlu、ND2、tRNAMet 8个基因发生重组造成。22个tRNA基因都具有典型的三叶草二级结构,tRNA-E与tRNA-W间的非编码区含有一个ORF区,而控制区并未发现。从GenBank上下载的14种双壳纲贝类的mtDNA序列构建的系统进化树,显示池蝶蚌与三角帆蚌亲缘关系最近。研究结果为淡水珍珠蚌线粒体基因重排及进化特征提供理论依据。     

水稻线粒体DNA雄性不育有关特异片段的克隆及序列分析

应用任意单引物聚合酶链反应技术,从水稻ＷＡ 型雄性不育系的线粒体ＤＮＡ 中得到一个特异的扩增片段Ｒ２－６３０ ＷＡ。以该片段为探针进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ 杂交分析检测到在雄性不育胞质与正常可育胞质间存在的线粒体ＤＮＡ 多态性。不育系珍汕９７Ａ 和其Ｆ１ 杂种的杂交图谱相同。而保持系珍汕９７Ｂ和恢复系明恢６３ 的杂交图谱一样。序列测定该片段全长６２９ ｂｐ,其碱基组成Ａ＋ Ｔ＝ ５４．１％ ,同源性比较结果显示, 该片段与１２３６ 个已报道的植物基因（包括１６ 个水稻线粒体基因）序列的同源性均小于５０％ 。序列内含有一个长度为１０ ｂｐ 的反向重复序列５－ＡＣＣＡＴＡＴＧＧＴ－３,位于２６２—２７２ 区段。另外,其３７９—４３９ 区段可编码一个含２０个氨基酸残基的短肽。上述结果表明,Ｒ２－６３０ ＷＡ 片段确与水稻野败型雄性不育密切相关。推测反向重复序列５－ＡＣＣＡＴＡＴＧＧＴ－３在细胞质雄性不育性状形成中,可能起着重要作用     

Mitogenomic analysis of Montipora cactus and Anacropora matthai (cnidaria; scleractinia; acroporidae) indicates an unequal rate of mitochondrial evolution among Acroporidae corals

The complete nucleotide sequence of the mitochondrial (mt) genome was determined for specimens of the coral species Montipora cactus (Bernard 1897) and Anacropora matthai (Pillai 1973), representing two morphologically distinct genera of the family Acroporidae. These sequences were compared with the published mt genome sequence for the confamilial species, Acropora tenuis (Dana 1846). The size of the mt genome was 17,887 bp and 17,888 bp for M. cactus and A. matthai. Gene content and organization was found to be very similar among the three Acroporidae mt genomes with a group I intron occurring in the NADH dehyrogenase 5 (nad5) gene. The intergenic regions were also similar in length among the three corals. The control region located between the small ribosomal RNA (ms) and the cytochrome oxidase 3 (cox3) gene was significantly smaller in M. cactus and A. matthai (both 627 bp) than in A. tenuis (1086 bp). Only one set of repeated sequences was identified at the 3′-end of the control regions in M. cactus and A. matthai. A lack of the abundant repetitive elements which have been reported for A. tenuis, accounts for the relatively short control regions in M. cactus and A. matthai. Pairwise distances and relative rate analyses of 13 protein coding genes, the group I intron and the largest intergenic region, igr3, revealed significant differences in the rate of molecular evolution of the mt genome among the three species, with an extremely slow rate being seen between Montipora and Anacropora. It is concluded that rapid mt genome evolution is taking place in genus Acropora relative to the confamilial genera Montipora and Anacropora although all are within the relatively slow range thought to be typical of Anthozoa.     

节肢动物线粒体基因组与系统发生重建

对mt基因组的比较研究是探讨节肢动物系统发生的有效手段之一。基因的排列和DNA序列可以为重建节肢动物的系统发生提供有用的信息。目前,已测定mt基因组全序列的节肢动物已增加到44种。归纳、总结了节肢动物mt基因组的基本特征、基因顺序、基因重排的发生和机制等。简要评述基于mt基因组的节肢动物系统发生研究。