简佐义， 李午佼， 张修月， 岳碧松， 范振鑫

(四川大学生命科学学院，成都610064)

大熊猫嗅觉受体基因家族的生物信息学分析

简佐义， 李午佼， 张修月， 岳碧松， 范振鑫*

(四川大学生命科学学院，成都610064)

嗅觉受体(OR)在嗅觉系统识别气味的过程中起关键作用，哺乳动物OR蛋白由其最大的多基因家族编码。本研究深入分析了大熊猫Ailuropodamelanoleuca的OR基因家族，结果显示大熊猫有1 048个OR基因，包括645个完整基因、219个假基因和184个片段基因。大熊猫的OR基因根据序列相似性可划分为22个家族、240个亚家族，平均每个亚家族的成员不足5个，表明大熊猫的OR基因家族具有丰富的序列多样性。基于大熊猫、北极熊Ursusmaritimus、家犬Canislupusfamiliaris和小鼠Musmusculus的OR蛋白序列的多物种聚类分析显示它们具有267个直系同源基因簇，而大熊猫没有特有的OR基因，表明其嗅觉特异性不明显。大熊猫OR基因的数量明显比其近亲北极熊的少，显示其在进化过程中丢失了大量OR基因，这可能与其食性的显著改变有关。

大熊猫；嗅觉受体；基因家族；生物信息学

嗅觉受体(olfactory receptor，OR)是一类能够与气味分子特异性结合的G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor，GPCR)，通常含有310～340个氨基酸且具有7个跨膜结构域，在动物的嗅觉系统中起关键作用(Buck & Axel，1991；Freitagetal.，1998；Hasin-Brumshteinetal.，2009；Niimura，2012)。OR基因家族是哺乳动物最大的多基因家族，能编码多种OR蛋白(Hughesetal.，2014)。哺乳动物的OR基因通常表现出单外显子特征，因其编码区没有内含子，但在编码区上游存在不翻译的外显子，因此不管在表达过程中被剪接成多少种转录本，翻译后都会得到同样的蛋白(Youngetal.，2003)。研究表明，严重假基因化是OR基因家族的显著特征，如人类有51.8%的OR基因是假基因(Niimura，2012)。……