蝙蝠苦味受体基因的进化

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lummy
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蝙蝠是翼手目(Chiroptera)动物的总称,通常分为大蝙蝠亚目(Magchiroptera)和小蝙蝠亚目(Microchiroptera),它是哺乳动物中数量仅次于啮齿目(Rodentia)动物的第二大类群,分布广泛。翼手目成员在食性选择和食物组成上差异巨大,大蝙蝠亚目的成员为食果蝙蝠,取食包括水果和花,部分种类还取食花蜜,花粉,树叶等;而大多数的小蝙蝠亚目成员主要捕食昆虫,捕食的昆虫涵盖了鳞翅目(Lepi dopt era)、膜翅目(Hymenoptera)、双翅目(Diptera)、半翅目(Hemiptera)、鞘翅目(Coleopteran)、蜻蜒目(Odonata)、直翅目(Orthoptera)、同翅目(Homopteran)、革翅目(Dermaptera)等主要昆虫类群。然而,有很多有机物包括咖啡因、尼古丁、番木鳖碱以及众多的化学合成药物都具有苦味,较淡的苦味会引起不适口感觉,浓烈的苦昧会引发恶心呕吐,这些有毒物质存在于自然界当中,而一些昆虫也分泌有毒有害化合物来抵御捕食压力,所以蝙蝠在自然捕食状态下存在误食有害物质的风险,但是蝙蝠当中对于苦味物质的识别机制并不清楚。   随着研究水平的提高,科学家发现了对有毒有害物质的苦味物质的识别机制,起初仅仅在人和小鼠中得到证实,之后扩展到河豚鱼、斑马鱼、大鼠、狗、青蛙、鸟、河豚以及负鼠等脊椎动物当中。利用网上可用的莹鼠耳蝠(Myotislucifugus)基因组序列,通过和人、小鼠、大鼠、鸡和青蛙T2R基因TBlastN比对,莹鼠耳蝠中T2R基因的功能得到验证,我们共发现了9个完整的T2R基因,8个不完整基因和9个假基因。在Mega软件用邻位相邻法(neighbor-joining)生成的系统发生树的顶端,一簇蝙蝠的T2R基因聚类到一枝,对其进行了最大似然法(Maximum likelihood method)分析支持存在正选择位点。   为了研究T2R基因在蝙蝠中的进化,我们根据已出版的网络数据库中其他哺乳动物的T2R7基因序列设计引物,扩增T2R7基因、克隆、测序之后得到11种蝙蝠的T2R7基因序列,从网络数据库中搜索得到8种其它哺乳动物的T2R7基因序列,MEGA4软件中用邻位相邻法构建T2R7的系统进化树,结果显示蝙蝠T2R7基因和其它哺乳动物的T2R7基因明显聚为两个进化枝,并且具有很高的置信度。之后在PAML4软件包中选用位点模型(site-specific mogel)分析鉴定了2个具有正选择的胞外位点,似然比率检验(Lilelihood ratio tests)也支持了该基因进化过程中存在正选择位点的结论。我们还发现印度假吸血蝠(Megaderma lyra)中的T2R7基因为假基因,表明在进化过程中,该物种的T2R7基因功能发生了改变或者丧失。我们利用有限的基因序列数据得到的研究结果依然能够提供了些许T2R7基因的演化动态。
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