GPR50與PPARα基因在靈長類中的分子進化研究.pdf

1、非人靈長類分布廣泛，隸屬于哺乳綱(Mammalia)靈長目(Primates)，是動物界最高等的類群。我國非人靈長類動物種類繁多，約占全世界種類的15％，共4科7屬23種共計39亞種，然而由于人類活動區(qū)域的擴張、過度捕獵以及生態(tài)環(huán)境的破壞，使得近年來靈長類物種生存環(huán)境受到嚴重的威脅，部分靈長類物種已經(jīng)瀕臨滅絕，許多珍貴物種的數(shù)量急劇減少，分布范圍越來越小。因為靈長類動物與人類遺傳關(guān)系密切，因而常常用于遺傳學(xué)研究，對靈長類動物的研究將有助

2、于加強人類遺傳疾病以及能量代謝方面的認識，同時也有利于保護和利用靈長類動物的遺傳資源。GPR50基因與PPARα基因在脂類代謝方面具有重要的作用，參與到脂類代謝基因的表達，同時也是脂肪肝、糖尿病、動脈硬化等疾病的重要影響因素。通過對靈長類動物GPR50基因和PPARα基因的分子進化研究，將有助于理解靈長類動物應(yīng)對自然選擇時表現(xiàn)出的適應(yīng)與進化機制。
　　本研究通過PCR擴增和測序技術(shù)，獲得4個靈長類動物GPR50基因和PPARα基因

3、的完整編碼區(qū)序列，它們分別是金絲猴（Rhinopithecus roxellana）、藏酋猴（Macaca thibetana）、平頂猴（Macaca leonina）和白臀葉猴（Pygathrixnemaeus），從公共數(shù)據(jù)庫中下載得到13個其他靈長類動物的GPR50和PPARα基因完整編碼區(qū)序列。在基于這些物種GPR50和PPARα基因編碼區(qū)序列的基礎(chǔ)上，利用MEGA6.0及Lasergene軟件包對序列進行整理分析核苷酸和氨基酸序

4、列特征，利用Bioedit軟件內(nèi)置程序?qū)π蛄械南嗨贫冗M行計算，SMART在線預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域，分別使用鄰接Neighbour-Joining(NJ)法和最大似然Maximum Likelihood(ML)法對兩個基因進行系統(tǒng)發(fā)育樹的重建，利用分子進化的相關(guān)理論知識，研究GPR50和PPARα基因在靈長類動物中的演化情況，并得到如下一些主要結(jié)果:
　　(1)本研究成功擴增出4個靈長類的GPR50和PPARα基因完整編碼區(qū)序列，獲得金

5、絲猴、藏酋猴、平頂猴、白臀葉猴GPR50基因編碼區(qū)2個外顯子的完整序列總長度分別為1866bp、1887bp、1887bp、1866bp，獲得金絲猴、藏酋猴、平頂猴、白臀葉猴PPARα基因編碼區(qū)6個外顯子完整序列總長度分別為1407bp、1404bp、1404bp、1407bp。
　　(2)利用測得的序列和數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)報道的序列對靈長類動物的同源性進行比較，同源性結(jié)果顯示，序列同源性均較高，GPR50基因核苷酸的同源性在67％以上

6、，氨基酸同源性在77％以上;PPARα基因核苷酸的同源性在88％以上，氨基酸同源性在89％以上。
　　(3)通過在線預(yù)測GPR50和PPARα蛋白結(jié)構(gòu)域，結(jié)果顯示，GPR50與PPARα蛋白在靈長類動物中蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)非常相似。GPR50屬于典型的7型跨膜結(jié)構(gòu)，PPARα中含有1個ZnF_4C域和一個HOLI域。
　　(4)通過系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建，本研究中選用了兩種方法通過GPR50與PPARα基因?qū)`長類動物的系統(tǒng)發(fā)育樹進行構(gòu)建

7、，NJ樹和ML樹具有相同的拓撲結(jié)構(gòu)，與公認的靈長類發(fā)育關(guān)系相符。分為人、大猿、小猿、舊大陸猴、新大陸猴和原猴6個大的聚類，各科靈長類動物的物種很好的聚為單群，且科間的分歧通過置信值得到了很好的支持。
　　(5)利用PAML平臺對靈長類的進化速率進行估算，選擇壓力估計結(jié)果顯示GPR50和PPARα在各物種間受到不同的選擇壓力?？赡芘c它們在不同物種間關(guān)聯(lián)的能量代謝功能有關(guān)，在各個分支中，主要受到的是純凈化選擇(purifyigsele