多房棘球绦虫比较基因组分析及LDH基因家族研究

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包虫病(Alveolar Echinococcosis,AE)由多房棘球绦虫(Echinococcus multilocularis,EM)和细粒棘球绦虫(Echinocococcus granulosus sensu stricto,EG)幼虫寄生人体所引起的一种人畜共患疾病。两种虫体外部形态非常相似。关于它们的物种进化、寄生适应性、宿主互作、免疫逃避等相关机制了解甚少,预防控制和治疗手段等发展缓慢。本研究对多房棘球绦虫及细粒棘球绦虫基因组进行比较分析,探讨了多房棘球绦虫的适应性进化。此外,分析了多房棘球绦虫乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)基因家族(EM-LDH)成员、结构及密码子偏好性。结果如下:1.比较基因组学分析发现,多房棘球绦虫与细粒棘球绦虫相对于其共同祖先于1.9个百万年前发生分化,并发现多房棘球绦虫适应性相关的基因及基因家族进化,其中691个基因家族发生扩张,富集结果主要与代谢、寄生、免疫及生长发育相关。多房棘球绦虫受到正选择的基因主要与蛋白酪氨酸磷酸酶活性,蛋白酶及蛋白酶抑制剂相关。2.EM-LDH有8个成员,8个EM-LDH蛋白均有保守的LDH结构域。并根据所识别并结合的DNA序列、保守基序、蛋白功能划分为I、Ⅱ两个亚家族。EM-LDH家族基因编码序列(CDS)长度为936 bp至1185 bp,对应蛋白质长度为312至395个氨基酸。EM-LDH与细粒棘球绦虫LDH基因家族成员有较高的同源性。3.EM-LDH密码子主要倾向于偏好G和C结尾。密码子第三位碱基为G或C的频率为41.28%至62.46%。异源表达系统预测发现,与大肠杆菌、酵母表达系统相比,EM-LDH最佳异源表达系统为非洲爪蟾表达系统。
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