鱼类脂肪酸合成关键酶的鉴定与进化分析(2)
鱼类脂肪酸的合成是由乙酰COA所生成。其合成途径有两条：一条是在胞浆里的脂肪酸的从头合成，即，乙酰辅酶A和丙二酸单酰辅酶A通过一系列的克莱森缩合反应，然后再经脱羧合成的[3]；另一条是线粒体酶系合成途径，指在线粒体内或内质网中进行的合成作用，主要是碳链延长。脂肪酸合成过程涉及多种酶 (图1)，它们的特异性、稳定性和活性的高低对脂肪酸的合成具有重要意义[4，5]。目前，鱼类脂肪酸的合成过程，涉及的酶及基因序列已基本被阐明，但其过程的关键酶研究还不够彻底，其表达调控机制还不够明晰。本文利用生物信息学和比较基因组学等方法对鱼类脂肪酸合成途径的关键酶做系统分析和鉴定，以研究其保守活性位点及快速进化位点，为生物合成脂肪酸的研究提供相关信息。
1数据与方法
1.1物种抽样与数据来源
目前，至少有30多种鱼类全基因组已经被测序，且数据可以免费获取。本研究选择鱼类代表性物种对其脂肪酸合成关键酶进行分析，这些代表性物种包括斑马鱼、新月鱼、腔棘鱼、大西洋鳕、穴鱼、河豚和青鳉等。首先，直接从Ensembl数据库中查询人类脂肪酸合成关键酶基因，包括7种酶，即ACACA、ACACB、FASN、OLAH、ACSL1a、ACSL1b和ACSBG。其次，以这些酶基因相关序列作为检索序列，利用BLAST工具在Ensembl数据库搜索这些关键酶的同源基因。最后，利用Pfam工具(http://pfam.xfam.org/)确证这些关键酶是否存在脂肪酸合成关键酶的功能结构域。
1.2 数据下载与整理
利用上述同源搜索得到的脂肪酸合成关键酶基因的登录号，在Ensemble数据库中直接利用登录号码查询与下载相关序列。然后，对每一类关键酶进行初步过滤，具体参数设置为：序列相似性小于40%的序列被删除，覆盖率小于60%的序列被移走，最后得到每一种关键酶的相关序列。为了后续研究方便，对这些基因进行重新命名。
1.3 鱼类脂肪酸合成关键酶基因的进化分析
为阐明鱼类脂肪酸合成关键酶的系统进化关系，笔者利用Clustal X软件对这些酶的蛋白序列进行多序列比对分析，参数设置为缺省值。比对结果文件导出后，导入到MEGA软件中进行后续的系统进化树构建工作，这个过程由MEGA软件中的邻接法(Neighbor-Joining)来完成。
1.4 鱼类脂肪酸合成关键酶蛋白的保守基序分析
根据系统进化关系分类情况，鱼类脂肪酸合成关键酶被分为5大类群。针对每一个类群关键酶，我们利用在线服务器MEME进行保守基序预测，这个工具所涉到的参数为：保守基序长度范围12~180氨基酸，保守基序最大显示个数10，保守基序的位点范围为12~180，期望值E小于1e-3，其它参数为默认值。
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