实验室在南极磷虾基因组和功能基因挖掘研究方面取得新进展

发布者:生命学院安全责任人发布时间:2020-03-30浏览次数:11


南极磷虾(Euphausia superba),又名大磷虾或南极大磷虾,是一种生活在南极洲水域的甲壳动物,生物储藏量巨大。南极磷虾富含蛋白质、矿物元素、不饱和脂肪酸、甲壳素、虾青素等多种生物活性物质,综合开发利用其生物资源具有极其重要的经济价值和战略意义。实验室与深圳华大海洋研究院石琼教授团队合作,在国际上首次开展了南极磷虾基因组调查(Survey)和功能基因挖掘研究,取得了一系列新认识和新发现,研究成果在国际学术刊物Marine Drugs刊发。

基因组调查发现,南极磷虾基因组大小约为42.1 Gb。从南极磷虾线粒体基因组中鉴定得到coxIcoxIIatp813个线粒体蛋白编码基因,这些基因主要富集于“catalytic activity”、“molecular function”GO条目。通过对磷虾目和对虾科几个代表物种的nad4L基因序列进行进化分析,进一步证实E. superba属于磷虾目,且线粒体基因nad4L可能是南极磷虾物种鉴定的关键基因。为进一步验证南极磷虾基因组调查数据的可靠性,对基因组和转录组中的简单重复序列(Simple sequence repeats, SSR)进行了分析。分别从转录组和基因组草图中鉴定得到了1,02674,661SSRs,长度为2~6 bp。为进一步挖掘南极磷虾的功能基因资源,对其转录组数据提示的抗菌肽(AMPs)和降血压肽(AHTPs)进行了深入探究。共鉴定得到85AMPs基因,Buforin IcgUbiquitincrustin是其中表达水平较高的成员。此外,从南极磷虾转录组中鉴定得到了23AHTPsVSVGLPLRPGGYLGPLKP等基因的表达水平较高(图1)。

以上关于南极磷虾基因组及功能基因挖掘的研究为深入解析南极磷虾的基础生物学特征、指导南极磷虾生物资源的科学开发和有效利用提供了理论支撑。

该研究得到国家重点研发计划项目(2018YFC0310802)的支持。王玲玲研究员、刘兆群副研究员为论文共同第一作者,宋林生研究员为通讯作者。