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超深渊(6000-11000m)是地球上人类了解最少的区域,具有低温、高压、黑暗和寡营养等特点。尽管这样极端恶劣的环境对大多数生物来说难以适应,但有海洋活化石之称的海参却在海沟的大型底栖动物群落中占据主导地位。因此深海海参是探究生物极端环境适应性机制的理想对象,其相应的生物活性产物也具有潜在的应用价值。
本研究以采集自雅浦海沟(8°3’N,137°33’E,5090m)的海参(Peniagone sp.)为研究对象,运用第二代测序技术Illumina2000平台对其开展转录组测序。总计产出11.03Gb碱基数目,Q20高达98.68%。进一步,通过组装,我们得到了96,911个Unigenes,平均长度为572bp,N50为786bp。高质量的测序与序列组装为进一步的分析奠定了可靠的基础,通过7大数据库的功能注释分析,使我们对Peniagone sp.的分子特征有了较为全面的认识,同时对其对超深渊极端环境适应的分子基础也有了进一步的了解。Peniagone sp.可以通过生物活性分子和化学物质使其能够适应低温环境,如cold shock domain-containing protein,以及通过改变氨基酸残基变化从而影响蛋白的稳定性和灵活性以便适应高压环境。酪氨酸激酶受体和netrin受体家族分子则是其适应黑暗环境对外界刺激作出反应的重要分子。多种具有消化功能的蛋白及高表达量的精氨酸激酶保证了其在寡营养环境中的能量获取与储存。此外,分析还发现Peniagone sp.具有较完整的固有免疫系统。
海洋无脊椎动物凝集素作为一种重要的模式识别因子,具有多种生理活性,包括抗菌、抗真菌、抗肿瘤、抗病毒、抗炎症等,在生物学的多个领域中均有着广泛的应用价值。通过对Peniagone sp.转录组的分析,我们从中发现了3个echinodins基因。在对其密码子特性分析的基础上,我们对其分别进行了克隆与大肠杆菌异源重组表达,获得了高纯度的重组蛋白。进一步结合显微镜观察和ELISA分析表明,3种echinodins对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、溶血弧菌及嗜水单胞杆菌均有凝集作用,具有进一步开发利用的潜力。
综上所述,通过对Peniagone sp.转录组的分析及对其功能基因的探究,使我们对深海海参适应超深渊环境的分子机制有了初步认识,同时也为进一步开发利用潜在的生物资源奠定了基础。
本研究以采集自雅浦海沟(8°3’N,137°33’E,5090m)的海参(Peniagone sp.)为研究对象,运用第二代测序技术Illumina2000平台对其开展转录组测序。总计产出11.03Gb碱基数目,Q20高达98.68%。进一步,通过组装,我们得到了96,911个Unigenes,平均长度为572bp,N50为786bp。高质量的测序与序列组装为进一步的分析奠定了可靠的基础,通过7大数据库的功能注释分析,使我们对Peniagone sp.的分子特征有了较为全面的认识,同时对其对超深渊极端环境适应的分子基础也有了进一步的了解。Peniagone sp.可以通过生物活性分子和化学物质使其能够适应低温环境,如cold shock domain-containing protein,以及通过改变氨基酸残基变化从而影响蛋白的稳定性和灵活性以便适应高压环境。酪氨酸激酶受体和netrin受体家族分子则是其适应黑暗环境对外界刺激作出反应的重要分子。多种具有消化功能的蛋白及高表达量的精氨酸激酶保证了其在寡营养环境中的能量获取与储存。此外,分析还发现Peniagone sp.具有较完整的固有免疫系统。
海洋无脊椎动物凝集素作为一种重要的模式识别因子,具有多种生理活性,包括抗菌、抗真菌、抗肿瘤、抗病毒、抗炎症等,在生物学的多个领域中均有着广泛的应用价值。通过对Peniagone sp.转录组的分析,我们从中发现了3个echinodins基因。在对其密码子特性分析的基础上,我们对其分别进行了克隆与大肠杆菌异源重组表达,获得了高纯度的重组蛋白。进一步结合显微镜观察和ELISA分析表明,3种echinodins对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、溶血弧菌及嗜水单胞杆菌均有凝集作用,具有进一步开发利用的潜力。
综上所述,通过对Peniagone sp.转录组的分析及对其功能基因的探究,使我们对深海海参适应超深渊环境的分子机制有了初步认识,同时也为进一步开发利用潜在的生物资源奠定了基础。