昆虫Kr-h1基因的生物信息学分析
2023-10-21陈煜民张微微邓建玲
王 欢,陈煜民,李 凯,张微微*,邓建玲*
(1.上海农林职业技术学院植物科学技术系,上海 201699;2.东华大学生物与医学工程学院,上海 201620)
Kr-h1(Krüppel-homolog 1)是一种含有C2H2 锌指结构的转录因子[1],协同Met 基因与E93 基因,由这三者作为关键因子共同组成了MEKRE93 通路,并控制着变态[2]。Met 基因协同保幼激素通过结合Kr-h1基因上游应答原件来激活Kr-h1[3],Broad 复合体作为蜕皮激素信号通路的重要节点,E93 转录因子作为触发成虫特征出现的关键因子,均受到Kr-h1 基因的调控[4]。Kr-h1 作为昆虫变态发育重要因子,主要参与保幼激素对于昆虫变态发育的调控[5],在昆虫翅型分化[6]、社会化分工[7]、神经系统形成[8]与卵巢发育[9,10]等生理过程中都发挥着重要的作用,是近年来研究昆虫变态发育与害虫生物防治的重要靶标分子。
鉴于Kr-h1 在昆虫变态发育过程中的重要性,无论是Kr-h1 抑或C2H2 锌指结构均已发现在昆虫中相当保守[11],而Kr-h1 本身的磷酸化位点及其激素调控[12],也已证明在昆虫中是进化保守的。但对Kr-h1 进化的研究尚不充分,其在不同昆虫中表达模式的共性尚未明确,因此,全面分析Kr-h1 在不同目昆虫中的蛋白结构特点与基因表达模式及其进化特征,或可用于限制Kr-h1 在昆虫化蛹或者蛹期变态时的表达、阻断保幼激素代谢通路,进而起到阻碍有害昆虫正常变态发育的目的,这可能成为菜粉蝶等农业害虫生物防治的新策略。
本研究基于菜粉蝶Kr-h1 基因与NCBI 序列数据,解析了昆虫Kr-h1 基因结构、序列比对、保守结构域、二级结构、三级结构与表达模式分析,并重构系统发育树。……
