蚊抗药性相关新基因——糖原分支酶基因(NYD-GBE)的克隆和初步鉴定

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【目的】 从淡色库蚊溴氰菊酯抗性品系中扩增出糖原分支酶基因(NYD—GBE)的全长序列,验证其在抗性品系和敏感品系中的表达差异,并构建NYD—GBE原核和昆虫表达载体,通过细胞转染鉴定其与抗药性相关的关系。 【方法】 根据抑制性差减杂交和基因芯片筛选获得的抗性相关糖原分支酶cDNA片段,设计引物,运用多种快速扩增cDNA末端法(Rapid amplification of cDNA ends RACE)从淡色库蚊抗性品系中扩增出基因的5’和3’末端,然后通过T/A克隆插入pGEM-T Easy质粒载体,经过测序、对位拼接获取全长序列。用BlastX软件将该基因推导的氨基酸序列与蛋白质公共数据库Swissprot分析,用ClustalW软件作聚类分析,用EMBL pI/Mw tool计算等电点和分子量,Signal3.0软件进行信号肽分析,ProtScale软件进行疏水性分析,PSORT Ⅱ软件进行细胞定位分析,PatSearch软件进行基序分析,SMART软件进行蛋白质结构域分析。通过实时荧光定量PCR(Real time PCR)技术验证在抗性品系和敏感品系中的表达差异,并用基因重组方法构建NYD-GBE原核和昆虫表达载体;将昆虫表达载体转入蚊细胞,经筛选获得稳定转染的细胞系,RT-PCR鉴定目的基因的稳定表达,并用~3H TdR掺入法检测稳定表达的细胞对溴氰菊酯的敏感性。 【结果】 获得淡色库蚊NYD—GBE基因全长cDNA序列,总长度为2337bp,开放阅读框为2070bp,编码689个氨基酸(GenBank/NCBI DQ102393,2005),荧光定量PCR结果显示,NYD-GBE在淡色库蚊溴氰菊酯抗性品系中的表达量是敏感品系的19.67倍。全长基因推导出的氨基酸序列与公共数据库比对,发现与冈比亚按蚊(Anopheles gambiae)和拟暗果蝇(Melanogaster pseudoobscura)的一个未知功能蛋白分别具有82%和72%同源性。蛋白质的理论分子量为79811.25Ku,等电点为6.11。成功构建NYD—GBE原核和昆虫表达载体。~3H掺入法结果显示转染NYD—GBE目的基因细胞组的存活率与对照转染无关基因CAT细胞组无显著性差异(p>0.05)。 【结论】 NYD-GBE基因在淡色库蚊溴氰菊酯抗性品系中高表达,提示NYD-GBE基因与淡色库蚊溴氰菊酯抗性相关,但其在细胞对抗溴氰菊酯的毒性作用中未发现有保护作用。
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