ABC转运蛋白质在真核与原核中较为广泛。现在已经知道在人类的基因组中已经有48个ABC转运蛋白质超家族成员[4],在酵母中有大概有31个ABC转运蛋白质超家族[5]。在大肠杆菌 K-12基因组中,最少有大概80个的基因来编码ABC转运蛋白质,大约占基因组的5%[6]。在所有的植物中,用水稻和拟南芥作为代表的ABC转运蛋白质家族中的成员均达到120多个以上。这是因为植物为了适应固定的生活环境,长期进化而成的(Verrier等2008)[1]。植物中的ABC转运蛋白已经进行了统一得命名,并且将其分为9个亚家族:ABCA-ABCI [1]。本文章用(IPR003439)软件,下载了205个云杉ABC蛋白质,这些蛋白质中均含有ABC功能结构域(PF00005),并且将其分为12个类群,即ABCDEFGHIJKL类群,并且详细地介绍了各类群内的成员基因的ID号码。并且详细地介绍了云杉ABC基因的系统进化关系以及云杉ABC基因的表达特性。

    ABC蛋白质作为植物的细胞膜蛋白的重要组成成分,它的家族成员不仅数量多、种类广、作用方式复杂并且参与植物细胞的生命活动的大多数的过程[7]。在植物中ABC转运蛋白主要作用于植物的次级代谢产物在其特定的器官中的积累。例如:角质层的脂类沉积[8-9];清除苹果酸酯和调节气孔运动[10];根状茎等[11]和具腺毛状体的形成[12]。此外,也有研究表明,ABC转运蛋白在作物得产量、品质的形成以及抗性应答中都发挥着较为重要的作用[13]。

2 材料与方法

2。1 物种选择与序列数据检索

    为阐明ABC蛋白家族在裸子植物中的进化特征,同时搞清楚裸子植物ABC蛋白的序列特征,本研究选择欧洲云杉为对象,重点剖析欧洲云杉ABC蛋白家族成员的序列与进化特征。为在全基因组水平上,鉴定欧洲云杉ABC家族基因,首先从TAIR数据库(www。arabidopsis。org)中直接检索拟南芥ABC基因家族成员,直接下载这些ABC蛋白序列。然后以拟南芥的136个AtABC蛋白序列为种子序列,利用BLASTP工具搜索欧洲云杉数据库Congenie(http://congenie。org/),E值小于0。1的蛋白作为欧洲云杉ABC候选蛋白,进而利用InterProScan工具对这些ABC蛋白进行功能结构域扫描,如果候选ABC蛋白含有典型的ABC功能结构域(IPR003439),则被认为是欧洲云杉ABC蛋白。论文网

2。2 序列下载与聚类分析

 结合BLASTP和InterProScan分析结果,我们可以确定在云杉基因组中存在205个ABC蛋白,收集这些ABC蛋白对应的ID号码,利用这些ID号码在Greenphyl数据库中检索相应的蛋白序列,然后下载并保存为FASTA格式文本文件。为了对云杉205个ABC蛋白进行分类,我们利用BLASTCLUST工具对这些ABC蛋白进行聚类分析,参数设置为:序列相似性不低于30%;序列覆盖度不低于60%;每一组最少包含3个ABC蛋白。

2。3 功能注释分析

     为阐明欧洲云杉ABC蛋白主要参与哪些生物学过程、具有哪些分子功能以及参与哪些细胞组分建构,本研究基于基因本体GO或者其它的功能注释系统来分析云杉ABC蛋白功能,具体步骤是利用Blast2Go工具对205个云杉ABC进行系统功能注释,功能注释结果被以网络图方式绘制出来。

2。4 序列比对与系统进化关系分析

 在聚类分析基础上,为了进一步搞清楚欧洲云杉205ABC蛋白的系统进化关系,笔者将这些序列的FASTA文件提交到Phylogeny。fr平台内置的T-Coffee在线服务器上,T-Coffee工具对这些蛋白序列进行比对分析,其结果以Clustal格式保存在文本文件中;接下来将比对结果提交到Phylogeny。fr平台上的TNT工具中,系统进化树被建构,随后系统进化树由TreeDyn工具绘制,并对树拓扑结构进行手工调整。

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