文档介绍：基因遗传学论文:猪Mitf基因的比较基因组学和进化分析
摘要:Mitf(Microphthalmia-associtated transcription factor)是小眼畸形相关转录因子,在黑色素细胞的发育、分化和功能调节上起着重要作用,同时还参与了其它3种细胞包括肥大细胞、破骨细胞和眼色素上皮细胞的发育和分化。针对猪的Mitf基因,从GenBank核酸数据库和proenseml网站下载4条猪的含有Mitf基因片段的基因组序列与牛、人、鼠3种物种的Mitf基因组序列进行比较基因组分析,结果发现,下载的猪Mitf基因组序列或没有排序,或存在一定错误排列。通过生物信息学和比较基因组分析,将猪Mitf基因的基因组序列进行重新组装,得到由6条有序基因组片段组成的较为完整的Mitf基因组序列,并根据人类Mitf基因的转录本信息推测出5种不同猪Mitf基因的转录本。进化分析表明,在人类、小鼠、猪、牛、马和狗中,猪和牛Mitf基因的进化关系最近,提示做猪基因的生物信息学分析可借鉴牛的基因分析结果。
关键词:猪小眼畸形相关转录因子电子重排比较基因组学
小眼畸形首先发现于突变小鼠。1942年Hertwig发现一种放射诱变的突变小鼠,其表现为小眼畸形,眼裂减小,早发性耳聋,皮毛和视网膜的色素减退。其相关的突变位点被称为mi位点[1],之后,在这个位点上发现多个等位变异[2]。1993年,小鼠的小眼畸形相关转录因子(Microphthalmia-associtated tran-scription factor,Mitf)基因被克隆,证实小鼠Mitf基因位于mi位点上,在mi位点上的突变与其Mitf基因的缺陷有关,也就是说,该基因发生突变会引起相关可见的表型变化[3]。Mitf蛋白属于Tfe转录因子超级家族的成员,具有典型的基本螺旋-环-螺旋亮氨酸拉链(basic helix-loop-helix leucine zipper,bHLH-Zip)结构[3]。Mitf蛋白能够形成同源二聚体或与Tfe3、TfeB、TfeC形成异源二聚体,从而结合以
“CANNTG”为核心的E-盒或M-盒序列,起到调控目标基因转录表达的作用[4]。在小鼠的眼发育形成过程中,如果Mitf丧失了正常功能,将导致眼裂减小,或导致成年时的小眼畸形。另外,在神经嵴细胞定向分化发育成黑色素细胞过程中,Mitf参与了其分化,Mitf突变将导致皮肤着色的改变[5,6]。
人类的Mitf基因突变会引起Waardenburg 2A型综合症和Tietz综合症,两者均为常染色体显性遗传疾病,表现为皮肤色素减退、虹膜色素异常和听觉神经性耳聋等症状[7,8]。小鼠的Mitf基因定位于6号染色体的6qD3上, kb;,。它们均由9-10个外显子构成,而且都存在多个不同转录本[9]。NCBI的GenBank中,小鼠至少有9种不同的Mitf转录本:Mitf-A,-A1,-A2,-H,-H1,-H2,-H3,-M和-M1,编码的Mitf蛋白其氨基酸长度从349 aa变化到526 aa;人类也存在10种不同的MITF转录本:Mitf-A1,-A2,-B1,-B2,-C1,-C2,-H1,-H2,-M1和-M2,编码的