基本信息
- 项目名称：
- 大鼠肝再生相关基因Maff的分子进化研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文利用生物信息学资源对MafF基因及其编码的氨基酸序列进行多态性和进化分析，MafF基因表现出较大变异性，特别在两栖类和哺乳类之间，说明在漫长进化中该基因承受较大的选择压力，但哺乳动物中该基因高度保守，提示其参与重要生物学功能。而在肝再生初期该基因表达骤升，说明其可能参与调控再生启动基因的表达，这些结果为了解MafF在物种间的进化，研究其功能，研究基因表达调控以及肝再生分子机理等提供参考依据。
- 详细介绍：
- Maf家族是碱性亮氨酸拉链转录因子的一个亚群，是v-maf癌蛋白类似物。它可以通过结合不同的底物来调节下游基因的表达。cDNA Microarray结果显示，小Maf家族成员MafF在大鼠部分肝切除后表达水平迅速升高。为了详细研究该基因的特性，我们采用生物信息学手段来分析在不同动物中MafF基因的长度多态性、终止密码子多态性、ORF多态性以及氨基酸序列的同源性，建立不同动物MafF基因上的进化关系图谱，为了解MafF基因的演化关系，研究其参与大鼠肝再生的作用机理提供资料。 本实验利用生物信息学资源对MafF基因及其编码的氨基酸序列进行多态性和进化分析，基本流程包括：序列长度多态性分析，终止密码子变异分析，氨基酸序列的同源性比对，动物MafF基因的系统进化分析。 最终结果表明不同动物MafF基因表现出了较大的变异性，特别是在两栖类和哺乳类动物之间变异明显，说明在漫长的进化历程中该基因承受了较大的选择压力，但是哺乳动物中该基因高度保守，提示其参与重要的生物学功能。而在肝再生初期该基因的表达骤升，说明其可能参与调控再生启动基因的表达，这些结果为了解MafF在物种间的进化，研究其在不同生物体内的功能，研究基因表达调控以及肝再生分子机理等提供了参考依据。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 为了研究小Maf家族成员MafF基因的特性以及分子进化，采用生物信息学手段分析在不同动物中MafF基因的长度多态性、终止密码子多态性、ORF多态性以及氨基酸序列的同源性，建立不同动物MafF基因上的进化关系图谱，了解MafF基因的演化关系，研究该基因参与大鼠肝再生的作用机理提供资料。
科学性、先进性及独特之处
- 生物进化是以大分子的进化为基础的， DNA 序列携带的是物种的遗传信息，直接反映物种的基因型，含有丰富可靠的进化信息，为鉴定物种亲缘关系、研究系统发育和演化提供可靠的分子证据。利用分子进化技术研究肝再生重要相关基因的演化进程，克服了形态学和解剖学的方法研究物种的进化弊端，为确定物种的进化和分类地位提供了新的资料。
应用价值和现实意义
- 利用生物信息学资源对MafF基因及其编码的氨基酸序列进行多态性和进化分析，为了解MafF在物种间的进化，研究其在不同生物体内的功能，研究基因表达调控以及肝再生分子机理等提供了参考依据。
学术论文摘要
- Maf家族是碱性亮氨酸拉链(the basic leucine zipper，bZip)转录因子的一个亚群，是v-maf癌蛋白类似物。它可以通过结合不同的底物来调节下游基因的表达。cDNA Microarray结果显示，小Maf家族成员MafF在大鼠部分肝切除后表达水平迅速升高。为了详细研究该基因的特性，我们采用生物信息学手段来分析在不同动物中MafF基因的长度多态性、终止密码子多态性、ORF多态性以及氨基酸序列的同源性，建立不同动物MafF基因上的进化关系图谱，为了解MafF基因的演化关系，研究其参与大鼠肝再生的作用机理提供资料。
获奖情况
- 2011年1月发表在河南师范大学学报，大鼠肝再生相关基因MafF的分子进化研究[J]. 2011（01）：162-164,168
鉴定结果
- 情况属实
参考文献
- 1. 王晓萍; 靳伟; 于黎; 张亚平;中国金丝猴物种瘦素基因(Leptin)分子进化研究，科学通报, 2010年32期：3102-3106 2. 叶春; 脊椎动物酸味受体基因(PKD1L3/PKD2L1)分子进化的研究，学术动态,2010年03期：4-6 3. 黄艳艳; 曹三杰; 胡北侠; 都启晶; 张秀美; 文心田; 我国鸡源H9N2亚型禽流感病毒NS基因的分子进化分析，中国人兽共患病学报,2010年02期：154-157 4. 李爱玲; 23种昆虫Cytb基因序列同源性分析与分子进化研究，陕西教育学院学报,2009年04期：68-71 5. 李志强; 何舜平; 脊椎动物视蛋白基因分子进化的研究进展，水生生物学报,2009年06期：1193-1197
同类课题研究水平概述
- 生物学家长期以来主要采用形态学和解剖学的方法来研究物种的进化关系，但是这些方法存在着很多弊端。例如，比较解剖学上同源器官和同工器官难以确定，细节存在很多的争议；形态学观察受主客观条件影响较大；同时，形态性状容易受环境的影响而发生改变；古生物学证据不完整又极难获得。所以至今许多类群物种的进化和分类地位难以确定。 生物进化是以大分子的进化为基础的，而DNA 序列携带的是物种的遗传信息，直接的反映物种的基因型，含有丰富可靠的进化信息，为鉴定物种亲缘关系、研究系统发育和演化提供可靠的分子证据。我们利用生物信息学资源对Maff基因及其编码的氨基酸序列进行多态性和进化分析，结果表明，引起糖尿病、高血压、动脉硬化、肥胖和冠心病等很多疾病该基因基因表现出了较大的变异性，而这些变异可能影响到正常的生理活动。 这些结果为了解Maff在物种间的进化，研究其在不同生物体内的功能，探讨相关疾病的病因、发病机理和基因治疗方法，研究基因表达调控以及进行药物干预和新药的开发试验等提供了一定的理论参考依据。
