类乌齐牦牛SIRT3基因克隆与生物信息学及差异表达分析

【作者】 杨玉梅； 柴志欣； 王会； 王吉坤； 信金伟； 姬秋梅； 钟金城；

【机构】 西南民族大学青藏高原动物遗传资源保护与利用教育部重点实验室； 西藏自治区农牧科学院省部共建青稞和牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室；

【摘要】 沉默信号调节因子家族是调节机体代谢的主要影响因子,包含7个家族成员,其中SIRT3对脂肪代谢发挥重要作用。旨在丰富牦牛SIRT3基因的基础研究,进一步探讨SIRT3基因的生理功能及分子机制,通过对西藏类乌齐牦牛SIRT3基因进行克隆,采用生物信息学方法对其编码蛋白的理化性质、疏水性、信号肽、二级结构等进行预测分析。结果表明,类乌齐牦牛SIRT3基因CDS区长1 002 bp,编码333个氨基酸,与普通牛该基因CDS区存在碱基突变,编码氨基酸发生错义和同义突变,同义突变发生在49 bp、279 bp、342 bp和384 bp,导致密码子TTG→CTG、CCA→CCG(脯氨酸)、GAA→GAG(谷氨酸)和TTC→TTT(亮氨酸),错义突变发生在149 bp、620 bp,GGC→GAC(甘氨酸突变成天冬氨酸)、GTG→GCG(缬氨酸突变成丙氨酸)。其编码蛋白是亲水性蛋白,有多个跨膜区域和磷酸化位点,不具有信号肽,主要位于线粒体中,二级结构主要以无规卷曲和α-螺旋为主。功能预测分析发现SIRT3基因编码蛋白在催化活性、核苷酸结合及辅因子结合等过程发挥主要功能,主要参与生物体代谢过程。系统进化树表明,类乌齐牦牛SIRT3基因与普通牛、羊同源性较高,亲缘关系最近。定量分析显示,SIRT3基因在牦牛肝脏中的表达水平显著高于其他组织,说明该基因与牦牛脂肪代谢相关。因此,类乌齐牦牛SIRT3基因结构和功能较保守,通过克隆及生物信息学与差异表达分析为进一步探讨该基因对牦牛脂肪代谢的分子机制提供理论依据。更多还原