亚洲璃眼蜱饥饿若蜱CYP450基因家族生物特性及其CYP20a1的分布

摘要

对正常生理条件下亚洲璃眼蜱饥饿若蜱(Hyalomma asiaticum Unfed Nymph,HasiUN)CYP450基因家族进行识别、鉴定和功能分析，为CYP450基因在HasiUN体内生物合成、内外源物质代谢等机理性研究提供依据。借助生物信息学方法从前期实验室测定的2周龄大小HasiUN转录组中对HasiUN CYP450基因进行了识别、鉴定，GO、KEGG注释，表达特征分析。随后，通过qRT-PCR和网络互作预测对Hasi CYP20a1基因在饱血雌蜱中的组织表达、分布和潜在的功能进行初步研究。结果表明，87个HasiUN CYP450基因被识别，它们大小为1 089～1 692 bp,编码的蛋白质大多数为碱性，亲水，不稳定，含有1个和不含跨膜区数量相近，个别具有信号肽。遗传进化与结构分析结果显示，含有完整CYP450结构域的HasiUN CYP450除了明确地分布在clan 2、clan3、clan4、clan mito外，还分布在CYP20 clan,其中分布在clan3中的基因数量最多；CYP20 clan存在于2科7属13种单宿主、三宿主蜱种。HasiUN CYP450 MEME分析结果显示，不同clan的具有不同数量和组合的Motif。表达水平分析结果显示，HasiUN CYP450的表达水平不同，正常表达基因中clan3分布最多，而mito clan基因均为低表达。功能注释结果显示，HasiUN CYP450主要与GO注释的生物过程，KEGG注释中的代谢和有机体系统相关。HasiUN CYP20a1分布结果显示，HasiUN CYP20a1在唾液腺、中肠、马氏管等组织中均有分布(表达),主要分布在唾液腺和卵巢中。蛋白网络互作和前期的研究结果提示CYP20a1可能在紫外线诱导的毒性代谢，内分泌干扰物代谢和神经系统有害物质代谢中发挥重要作用。本研究首次对正常生理条件下HasiUN CYP450基因生物特性和表达模式进行分析；对来自新分类HasiUN CYP20a1的分布和功能进行了初步研究。上述结果为后续HasiUN CYP450基因的功能研究提供了理论依据。

关键词

亚洲璃眼蜱 / CYP450 / 基因家族 / 基因表达 / 生物信息学分析