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梨PucACO、PucACS基因家族鉴定及其生物信息学分析
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作者 刘亚龙 欧春青 +5 位作者 张艳杰 李舒然 王晨 吝茹雪 姜淑苓 王斐 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2024年第12期105-122,共18页
【目的】对梨PucACO、PucACS基因家族进行生物信息学分析,为进一步研究PucACO、PucACS基因家族在梨生长发育过程中的功能奠定基础。【方法】在‘中矮1号’基因组中鉴定出梨PucACO、PucACS基因家族,利用ExPASy、Plant-mPLo、NetPhos等软... 【目的】对梨PucACO、PucACS基因家族进行生物信息学分析,为进一步研究PucACO、PucACS基因家族在梨生长发育过程中的功能奠定基础。【方法】在‘中矮1号’基因组中鉴定出梨PucACO、PucACS基因家族,利用ExPASy、Plant-mPLo、NetPhos等软件分析PucACO、PucACS蛋白的理化性质,使用TBtools分析PucACO、PucACS基因家族的基因结构、构建进化树及共线性分析,使用Swiss-Model、I-TASSER、ROBETTA预测PucACS、PucACO蛋白的3D模型,并使用SAVEs6.0对其进行质量评估,再使用VMD对PucACO、PucACS蛋白的三级结构进行美化。【结果】共鉴定出8个梨PucACO基因和8个梨PucACS基因,其中梨PucACO基因编码蛋白长度为226~322个氨基酸,核苷酸序列一致性及氨基酸序列同源性分别为38.05%~99.78%和29.39%~99.70%,相对分子质量为25.75~36.54 ku,等电点为5.07~5.84;所有PucACO基因编码的蛋白质均为亲水性蛋白质,部分为不稳定蛋白,亚细胞均位于细胞质中,脂肪系数为76.13~89.25,热稳定性比较好。梨PucACS基因编码的蛋白长度为432~794个氨基酸,核苷酸序列一致性及氨基酸序列同源性分别为31.79%~100%和30.00%~100%,相对分子质量为48.41~89.77 ku,等电点为5.48~8.41;不稳定系数均大于40,为不稳定蛋白质;PucACS2位于细胞质中,其余均位于叶绿体中;脂肪系数为77.17~84.40,热稳定性较好,均为亲水性蛋白质。PucACS和PucACO蛋白生物学功能主要以丝氨酸磷酸化修饰为主,均不含信号肽位点,无跨膜结构,且不含GPI锚定蛋白位点。二级结构预测结果表明,PucACS、PucACO蛋白质结构均以α-螺旋和无规则卷曲为主,PucACS中包含多个保守的脯氨酸,PucACO中包含多个保守的组氨酸。梨PucACS基因家族分为3类,PucACO基因家族可以分为2类,PucACS、PucACO家族各成员的基因结构和保守基序差异较小,内含子数量和所包含的基序大致相同。梨PucACS、PucACO基因家族启动子顺式作用元件分析结果表明,该启动子中存在多种与植物生长调控、植物激素调节、逆境诱导等相关的作用元件。拟南芥与梨共存在24对共线性关系,其中PucACS家族与拟南芥构建了16对共线性关系,PucACO家族与拟南芥构建了8对共线性关系。梨物种内部的共线性分析结果表明,PucACO家族之间存在3对共线性关系,PucACS家族之间存在4对共线性关系。【结论】鉴定出8个梨PucACS基因和8个梨PucACO基因,其生物信息学分析结果丰富了梨PucACS和PucACO基因的分子生物学理论。 展开更多
关键词 梨遗传育种 pucacs PucACO 生物信息学 基因结构 蛋白质结构
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