大菱鲆MKK基因家族全基因组鉴定及其在生物和非生物应激下的表达分析
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郑卫卫1，2
徐锡文2，3
陈松林1，2，3
俄泽琛1，2
刘英杰1，4
《水产研究进展》
2023年2期
摘要:
为了阐明大菱鲆丝裂原活化蛋白激酶激酶(mitogen-activated protein kinase kinases，MAPKKs或MKKs)基因家族在生物和非生物应激响应中的作用，本实验首先通过生物信息学方法对大菱鲆MKK基因家族进行了全基因组水平的鉴定，利用多个应激相关转录组数据集分析了大菱鲆MKK家族成员在不同组织及不同生物和非生物应激下的表达模式。结果显示，本研究在大菱鲆全基因组水平上共鉴定出9个MKK基因家族成员，它们不均匀地分布在7条染色体上，并分别对其编码蛋白的理化性质、蛋白二级结构和亚细胞定位进行了预测。基于系统发育分析，将SmMKKs划分为5个亚家族。内含-外显子结构、保守基序和多重序列比对分析结果不仅为大菱鲆MKK亚家族分类提供了证据，而且表明SmMKKs在进化上高度保守。SmMKKs在不同组织及不同生物和非生物应激下的基因表达模式分析表明，SmMKKs具有明显的组织特异性表达。另外，结果显示，粘孢子虫和肿大细胞病毒感染后，SmMKK6a呈极显著差异表达；热应激处理后，SmMKK6a呈极显著差异表达；高盐或低盐胁迫后，SmMKK4a、SmMKK4b、SmMKK6a和SmMKK7呈极显著差异表达。SmMKK6a在各种应激条件下均表现出极显著响应，表明其可能在综合抗应激中具有潜在的作用。这可能是第一个对大菱鲆MKK基因家族进行系统识别和功能分析的研究。以上研究结果不仅表明MKK基因家族在大菱鲆响应多种生物和非生物应激中发挥重要作用，而且也为大菱鲆综合抗逆分子选择育种研究提供了重要的理论支撑。
