鱼类肌肉生长抑制素基因进化分析【开题报告】.doc

1、毕业论文开题报告生物技术鱼类肌肉生长抑制素基因进化分析一、选题的背景与意义肌肉生长抑制素（MYOSTATIN，MSTN）是近年来发现的一种重要的肌细胞负向生长调控因子，又称生长分化因子8（GROWTHDIFERENTIATIONFACTOR8，GDF8），属于转化生长因子（TRANSFORMINGGROWTHFACTOR，TGF）家族成员，是体内广泛表达的一种糖蛋白。MSTN是在1997年美国JOHNHOPKING大学医学院的研究小组发现的。该因子具有TGF8共有的结构特征，在脊椎动物体内是高度保守的，氨基酸序列有家族特征。目前国内外对小鼠、猪、牛、鸡、鸭以及鹅的MSTN基因做了大量研究，一致

2、认为该基因多态与生长发育相关，且是负调控肌细胞生长发育，这些哺乳动物中的MSTN主要在骨骼肌中表达。而通过对多种鱼类的研究发现，鱼类MSTN产物在身体中的分布比哺乳动物MSTN在体内的分布更广泛，除了在骨骼肌表达以外，还可以在多个组织中表达，如脑、肠、鳃、肾、性腺等等。鱼类与哺乳动物的MSTN有不同的分布、表达方式，暗示其可能有不同于哺乳动物MSTN的功能；除抑制肌肉生长外，可能还影响其他组织如神经系统的发育。如在MSTN缺失动物模型中除了影响骨骼肌发育外，还对脂肪沉积起抑制作用；以及近来研究发现MSTN基因还与肌肉萎缩症、爱滋病等与肌肉有关的疾病有关。MSTN一经发现就受到了生物学家、医学、

3、育种学界等科学工作者的广泛重视，很快地就成为了分子生物领域的一个研究热点，并且逐步向应用型转化。目前已有几十种鱼类MSTN基因被克隆和报道斑马鱼（DANIORERIO）、虹鳟（ONCORHYNCHUSMYKISS）、大西洋鲑（SALMOSALAR）、莫桑比克罗非鱼（OREOCHROMISMOSSAMBICUS）、白鲈（MORONEAMERICANA）、条纹石鮨（MSAXATILIS）、金头鲷（SPARUSAURATA）、斑点叉尾鲴（ICTALURUSPUNCTATUS）、波纹短须石首鱼（UMBRINACIRROSA）、花鲈（LATEOLABRAXJAPONICUS）、牙鲆（PARALICHTH

4、YSOLIVACEUS）、鲤（CYPRINUSCARPIO）、加州鲈（MICROPTERUSSALMOIDES）、眼斑拟石首鱼（SCIAENOPSOCELLATUS）和几种鲆蝶鱼类等。MSTN在鱼类生长发育、免疫和系统进化中的作用受到越来越多重视。目前MSTN基因已经广泛用于哺乳动物系统进化分析，但将其用于鱼类系统进化研究的报道还不多。本研究利用生物信息学上的各种软件对鱼类MSTN基因进行氨基酸替换分析、同源性比较及进化树的构建，得到鱼类MSTN基因的进化特性，以期为研究鱼类肌肉发育调控和进化机理奠定基础。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题1通过在NCBIHTTP/WWWNCBINLMNIH

5、GOV的NUCLEOTIDE中检索各种鱼类的MSTN基因的核苷酸序列。2对各种鱼类的MSTN基因利用生物信息学软件进行分析（1）通过CLUSTALW程序对各种鱼类的MSTN基因序列进行同源性比对。（2）通过MEGA41软件对各种鱼类的MSTN基因序列进行氨基酸替换分析及亲缘进化树的构建。3分析讨论鱼类MSTN基因的进化特性，并对其在分子生物领域上的应用进行展望。三、研究的方法与技术路线1研究方法1）序列检索通过在NCBIHTTP/WWWNCBINLMNIHGOV的NUCLEOTIDE中检索各种鱼类的MSTN基因的核苷酸序列。2）同源序列检索用检索到的鱼类MSTN基因序列通过CLUSTALW程序

6、对其进行同源性比对。3）氨基酸替换分析通过CLUSTALW程序对各种鱼类的MSTN基因序列进行氨基酸替换分析。4）进化树构建使用MEGA41软件的NJ法构建各种鱼类的MSTN基因的亲缘进化树。5）对得出的数据进行进化特性的分析。2技术路线在NCBI中检索待用鱼类的MSTN基因的核苷酸序列建立FASTA格式四、研究的总体安排与进度2010年10月到2010年11月查阅文献、资料，熟悉实验中要用的各种生物信息学软件2010年12月到2011年2月进行网上实验和外文文献的翻译。2011年3月到2011年4月完成毕业论文。在NCBI中检索待用鱼类的MSTN基因的核苷酸序列建立FASTA格式用软件进行序

7、列分析同源性比对进化树构建氨基酸替换分析鱼类MSTN基因的进化特性CLUSTALWMEGA412011年5月准备毕业论文答辩。五、主要参考文献1ALEXANDRACMCPHERRON,ANNMLAWLER,LEESJREGULATIONOFSKELETALMUSCLEMASSINMICEBYANEWTGFSUPERFAMILYMEMBERJNATURE,1997,387662883902岳志刚,杨福合,邢秀梅,宋兴超肌肉生长抑制素的研究新进展J黑龙江畜牧兽医,2010,631333徐良梅,等肌肉生成抑制素一MSTN一基因及其在畜牧业上的应用J东北农业大学学报,2008,3961411444GO

8、NZALEZCADAVIDNF,TAYLORWE,YARASHESKIK,ETA1ORGANIZATIONOFTHEHUMANMYOSTATINGENEANDEXPRESSIONINHEALTHYMENANDHIVINFECTEDMENWITHMUSCLEWASTINGPROCNATLACADSCIUSA,1998,952514938149415薛良义,李婷,杨巧一,肖章奎眼斑拟石首鱼肌肉生长抑制素基因克隆及组织表达分析J海洋学报中文版,2008,300395996ALEXANDRACMCPHERRON,THANHVHUYNH,SEJINLEEREDUNDANCYOFMYOSTATINANDG

9、ROWTH/DIFFERENTIATIONFACTOR11FUNCTIONJBMC,20097马现永,施振旦鸡、鹅肌肉生成抑制因子基因的克隆及序列分析J华南农业大学学报自然科学版,2004,25285888张增荣,朱庆肌肉生长抑制素（MSTN）基因的研究进展J黑龙江畜牧兽医,2007,119219SHARMAM,KAMBADURR,MATTHEWSKGETALMYOSTATIN,ATRANSFORMINGGROWTHFACTORBETASUPERFAMILYMEMBER,ISEXPRESSEDINHEARTMUSCLEANDISUPREGULATEDINCARDIOMYOCYTESAFTERINFARCTJCELLPHYSIOL,1999,1801910徐建勇,陈松林牙鲆肌肉生长抑制素MSTN基因克隆J水产学报,2008,320449750411叶寒青,陈松林真鲷肌肉生长抑素MSTN基因的克隆及表达分析J高技术通讯,2006,29071318