DNA連接酶Ⅲ在真核生物中的功能演化研究.pdf

1、DNA連接酶Ⅲ是真核生物催化DNA復(fù)制和修復(fù)過(guò)程產(chǎn)生的DNA切口連接的蛋白。以前研究認(rèn)為DNA連接酶Ⅲ是只存在于脊椎動(dòng)物的連接酶，但最近研究顯示，DNA連接酶Ⅲ還在非脊椎動(dòng)物存在。因此，本研究通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)搜索，系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建和功能保守性分析等對(duì)DNA連接酶Ⅲ在真核生物中的功能演化進(jìn)行了探討。結(jié)果顯示，DNA連接酶Ⅲ在單鞭毛生物包括動(dòng)物界，領(lǐng)鞭毛蟲界和變形蟲界等中存在，并在真菌界等中發(fā)生丟失。系統(tǒng)發(fā)育樹分析顯示DNA連接酶Ⅲ可能起源自DNA

2、連接酶IV的復(fù)制。對(duì)DNA連接酶Ⅲ線粒體引導(dǎo)序列(MLS)的預(yù)測(cè)顯示，除哺乳動(dòng)物和兩棲動(dòng)物外，領(lǐng)鞭毛蟲，果蠅屬三個(gè)物種（Drosophilaananassae，Drosophilamelanogaster和Drosophilavirilis），三刺魚（Gasterosteusaculeatus）中的DNA連接酶Ⅲ也含有MLS序列，而且這些MLS序列可能是種系特異的演化出的。結(jié)構(gòu)域功能保守性分析顯示，ZnF和BRCT結(jié)構(gòu)域在動(dòng)物界和領(lǐng)鞭毛

3、蟲界的祖先物種中演化出，但兩個(gè)結(jié)構(gòu)域在動(dòng)物界一些物種發(fā)生了種系特異的丟失，還有些物種雖然結(jié)構(gòu)域存在但其功能位點(diǎn)丟失。ZnF結(jié)合DNA切口的功能和BRCT結(jié)構(gòu)域與XRCClBRCT結(jié)構(gòu)域異構(gòu)化的功能都在動(dòng)物界和領(lǐng)鞭毛蟲界的祖先既已演化出，說(shuō)明DNA連接酶Ⅲ參與DNA的單鏈斷裂修復(fù)，堿基切除修復(fù)(shortpatch)和核苷酸切除修復(fù)是其較為古老和保守的功能。由于只有部分物種中的DNA連接酶Ⅲ含有線粒體引導(dǎo)序列，說(shuō)明不同物種中DNA連接酶Ⅲ