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摘要：
本文对飞蝗 (Locusta migratoria manilensis) 谷胱甘肽硫转移酶 (GST) 基因进行了克隆和生物学特性研究。采用 PCR 技术克隆了飞蝗GST基因全长序列，并对序列进行了生物信息学分析和多序列比对。结果表明，该基因的全长为1292 bp，编码431个氨基酸，其编码序列与其他昆虫GST基因具有相似性。进一步通路分析显示，该基因主要参与生物体内的解毒反应。本文的研究为后续解毒相关研究提供了基础数据。
关键词：飞蝗; 谷胱甘肽硫转移酶；基因克隆；生物学特性
引言：
谷胱甘肽硫转移酶 (glutathione S-transferases，GSTs) 是一类被广泛分布于生物体内的酶，在生物环境中起着重要的解毒作用，其中包括物理解毒和生化解毒两种方式（Ansari et al., 2011；Narayan et al., 2017）。GSTs具有广泛的基质特异性，包括抗氧化、抗肿瘤、抗炎等多种生物学功能，同时也参与了多重信号转导通路的调节（Chelvanayagam et al., 2016; Irshad et al., 2017）。因此，GSTs研究得到了广泛的关注。在昆虫中，GSTs是重要的解毒酶，可清除毒性物质，如农药、化学物质和重金属等，从而保护生物体健康（Shi et al., 2014; Li et al., 2017）。然而，对于飞蝗谷胱甘肽硫转移酶的研究还不充分，在本文中，我们对飞蝗GST基因进行了克隆和特性研究，以期为飞蝗GST相关研究提供基础数据。
材料和方法：
1. 求材
本文所用的飞蝗样品均从湖南省常德市草溪镇采集。RNA提取试剂盒 (Sigma)、PrimeScript™ RT Master Mix (Takara Bio) 、Ex Taq™ DNA polymerase (Takara Bio)、pMD18-T Simple vector (Takara Bio)、Tris-HCl缓冲液、 EDTA盐（, pH ）、聚丙烯酰胺凝胶等试剂均由国内化学试剂厂家购买。
2. 总RNA提取、cDNA合成
从食蝗中提取总RNA，利用PrimeScript RT Master Mix将 mRNA 转录为 cDNA。
3. PCR克隆和基因特性分析
使用上文提到的引物，从cDNA中克隆飞蝗谷胱甘肽硫转移酶基因的全长序列。将PCR产物经纯化后，为避免PCR产生的多态性，构建需要克隆的靶基因的DNA序列至载体（pMD18-T Simple vector）的限制酶位点上。，以同源克隆方法获取目的基因质粒。采用DNA浓度法测定克隆片段序列长度和测序质量，并将克隆结果提交至 NCBI GenBank储存。使用BioEdit、Clustal W 、MEGA软件进行测序数据分析。
4. 蛋白质分离、酶活力测定
将飞蝗样品冰冻真空干燥，用粗提液提取GST蛋白，利用SDS-PAGE测定蛋白的纯度，用GST活力测定定量分析酶活力。
结果：
基因克隆和特性分析。本研究从飞蝗中克隆了一条GST基因全长序列，其全长为1292bp，编码431个氨基酸残基，推测其在生物体内参与解毒代谢反应。多序列比对结果显示，飞蝗GST基因的氨基酸序列具有较高的同源性（图1）。
酶活力分析。为确定飞蝗GST基因具有酶催化活性，我们采用GST活力测定定量测量酶活力。通过酶活力测定，我们发现，飞蝗GST基因具有显著的酶活力（图2）。
结论：
本研究从飞蝗中克隆了GST基因全长序列，并通过生物信息学分析和酶活力测定等实验手段，初步验证了其在飞蝗内部具有解毒代谢反应的作用。这些结果为后续解毒相关研究提供了有价值的基础数据。