[發(fā)明專(zhuān)利]家蠶糖受體蛋白基因Bmor3及用途

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810233309.X
• 申請(qǐng)日: 2008-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101492680A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙愛(ài)春;代方銀;徐漢福;夏慶友;向仲懷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12N15/12
• 分類(lèi)號(hào): C12N15/12;C07K14/705;A01K67/04
• 代理公司: 重慶弘旭專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 周韶紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及家蠶食性相關(guān)的糖受體基因。

背景技術(shù)

味覺(jué)系統(tǒng)能檢測(cè)和區(qū)分不同的味覺(jué)刺激，這是所有動(dòng)物所具有的普遍特征。植食性是鱗翅目昆蟲(chóng)的一個(gè)重要特性。家蠶是一種寡食性經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)，幼蟲(chóng)僅食桑葉。家蠶取食主要包含兩個(gè)階段：第一，家蠶幼蟲(chóng)接受外界氣味物質(zhì)所刺激，發(fā)生趨向反應(yīng)。氣味物質(zhì)透過(guò)幼蟲(chóng)觸角嗅孔，進(jìn)入到觸角淋巴液腔，與高濃度的氣味結(jié)合蛋白結(jié)合形成復(fù)合體，然后通過(guò)淋巴液循環(huán)，運(yùn)輸?shù)叫嵊X(jué)神經(jīng)細(xì)胞膜上，與特異嗅覺(jué)受體結(jié)合，刺激電信號(hào)的產(chǎn)生，生物電信號(hào)經(jīng)過(guò)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑，到達(dá)大腦中樞，進(jìn)而調(diào)節(jié)家蠶的行為反應(yīng)。第二，當(dāng)家蠶被某種喜好氣味所吸引，并到達(dá)該物質(zhì)處，將發(fā)生咬食、吞咽行為，該物質(zhì)中所含成分將刺激家蠶唇瓣、咽下神經(jīng)節(jié)等處的神經(jīng)細(xì)胞，其上的味覺(jué)受體與其作用后，產(chǎn)生特異電信號(hào)，經(jīng)過(guò)傳導(dǎo)、神經(jīng)反饋等調(diào)節(jié)，促使家蠶對(duì)食物作出選擇。

家蠶基因組編碼了能識(shí)別植物成分中多種化合物的基因，其中同屬于GPCR家族成員的嗅覺(jué)和味覺(jué)受體基因在家蠶覓食、攝食過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用。味覺(jué)受體多分布在唇瓣、下顎、觸角等部位的化學(xué)感受器神經(jīng)細(xì)胞中，軸突延伸到大腦中的咽下神經(jīng)節(jié)。味覺(jué)神經(jīng)細(xì)胞感知食物中的糖、水和鹽等成分，并產(chǎn)生相應(yīng)的生理電信號(hào)，進(jìn)而調(diào)節(jié)家蠶的擇食行為。桑葉作為家蠶的主要食物，所含成分復(fù)雜，主要包括糖類(lèi)、甾體及三萜類(lèi)化合物、多種氨基酸、生物堿、有機(jī)酸及其它化合物，其中糖類(lèi)與蛋白質(zhì)或氨基酸成分比列，對(duì)家蠶的生長(zhǎng)發(fā)育、蠶絲蛋白的合成、蠶繭質(zhì)量等有密切的關(guān)系。甜味物質(zhì)的感知是生物的重要味覺(jué)特征之一，諸如果蠅、家蠶等以攝取糖類(lèi)物質(zhì)作為主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生物尤為明顯。他們利用特有味覺(jué)受體從植物中有害的苦味化學(xué)物中區(qū)分富含糖、氨基酸的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因此，對(duì)糖類(lèi)物質(zhì)的敏感性，直接關(guān)系到家蠶的擇食行為。

隨著家蠶基因組數(shù)據(jù)的日益完善，我們從中獲得了大量的信息，篩選出了與感知糖類(lèi)物質(zhì)直接相關(guān)的味覺(jué)受體基因。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明將家蠶寡食性機(jī)制研究與現(xiàn)代基因工程育種相結(jié)合，其目的在于提供一種與家蠶寡食性直接相關(guān)的糖受體基因，對(duì)糖受體基因的研究，將在家蠶育種等方面有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。

基于味覺(jué)受體的結(jié)構(gòu)和特異表達(dá)模式，我們得到了一個(gè)感知糖的受體基因，具體方法如下：

(1)在http://www.ncbi.nlm.nih.gov/下載果蠅等昆蟲(chóng)所報(bào)道的糖受體基因序列；

(2)將序列在家蠶基因組海量數(shù)據(jù)中進(jìn)行tBLASTn比對(duì)，為了得到可能的同源序列，E值為默認(rèn)的10；

(3)序列同源性分析：味覺(jué)受體序列分化嚴(yán)重，同源性較低，故將E值小于5的各序列從家蠶基因組數(shù)據(jù)中提出來(lái)，并在http://www.softberry.com/berry.phtml對(duì)其相應(yīng)片段約1萬(wàn)個(gè)BP范圍內(nèi)DNA序列進(jìn)行基因預(yù)測(cè)；

(4)將所預(yù)測(cè)得到的基因完整的ORF，在NCBI中進(jìn)行BLAST，驗(yàn)證所得結(jié)果是否為目的基因，結(jié)果表明，家蠶糖受體一個(gè)具有7次跨膜結(jié)構(gòu)域的G-蛋白偶聯(lián)受體，為一個(gè)新基因；

(5)Bmor3cDNA克隆的獲得：根據(jù)預(yù)測(cè)所得到的Bmor3完整的ORF設(shè)計(jì)引物，以家蠶幼蟲(chóng)頭RNA反轉(zhuǎn)錄得到的cDNA為模板擴(kuò)增，擴(kuò)增片段克隆到Pmd18-T(上海Sangon)載體上，然后進(jìn)行序列測(cè)定與拼接，從而獲得Bmor3cDNA基因克隆；

(6)細(xì)胞水平驗(yàn)證Bmor3：利用RNAi、EAG等技術(shù)，驗(yàn)證了Bmor3對(duì)糖類(lèi)物質(zhì)敏感，為家蠶糖受體蛋白基因。

上述方法獲得的Bmor3基因完整的ORF及其推斷的氨基酸序列如下：

ATG?TCA?CGG?ATC?TTC?TCG?ATG?ACG?CGA?TAC?TTT?GGC?GTT?TCT?ACA?TGT?AAG?CCC?AGT?ATC

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