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昆明动物所研究揭示Kunitz/BPTI基因家族在硬蜱长时程吸血过程中发挥重要作用
日期:2012-02-07 |来源:昆明动物研究所 |作者:李功华 | 【 【打印】【关闭】浏览次数:

蜱是一类在世界范围内广泛分布,专性吸食脊椎动物血液为生的体外寄生虫。它们是细菌、病毒、蠕虫等病原体的传播者,能够导致多种人类和动物疾病,因此在动物流行病学上具有重要意义。蜱主要分为软蜱和硬蜱,它们具有不同的吸血策略,软蜱是短时程吸血(几分钟到几小时),而硬蜱是长时程吸血(几天甚至上周)。Kunitz/BPTI蛋白大量存在于蜱类唾液腺中并在吸血过程中发挥着重要作用。在软蜱和硬蜱中,Kunitz/BPTI蛋白具有不同的功能和结构域组成。Kunitz/BPTI蛋白的这种功能分化和结构域差异是怎样形成的,该家族的进化是否与软蜱和硬蜱中不同的吸血策略相关,至今还不清楚。 

中科院昆明动物研究所遗传资源与进化国家重点实验室生物信息学和系统生物学研究组的博士生代绍兴和张爱娣,在黄京飞研究员的指导下,系统地研究了在肩突硬蜱(Ixodes scapularis)中Kunitz/BPTI基因家族的进化,扩张和表达。研究揭示了Kunitz/BPTI基因家族在软蜱和硬蜱中存在的巨大差异。多结构域蛋白是在软蜱和硬蜱分化后才在硬蜱中进化而来。Group II and III 基因只存在于硬蜱属(Ixodes)中,并且在硬蜱的长时程吸血过程中表达上调。正选择驱动了Kunitz/BPTI基因家族的进化,在这过程中group II基因进化出了调控离子通道的新功能,通过增强硬蜱的吸血效率而在蜱类吸血过程中发挥作用。因此这项研究结果提示Kunitz/BPTI基因家族在软蜱和硬蜱中存在的巨大差异与硬蜱进化出的长时程吸血行为相关。最后,我们鉴定出来的六个差异表达基因可以作为控制蜱类的候选靶基因。

该研究结果目前发表于BMC Evolutionary Biology (http://www.biomedcentral.com/1471-2148/12/4/abstract)。该研究得到了科技部973项目,国家自然科学基金等的资助。

 
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