马鹿mtDNACytb基因的生物信息学分析

田新民 宋雅祺

摘  要：基于NCBI数据库获取马鹿（Cervus elaphus）Cyt b基因序列，应用生物信息学方法对马鹿Cyt b基因编码的蛋白质进行理化性质、结构和相关功能的预测分析，了解马鹿mtDNA Cyt b基因的结构、功能和表達特性.结果表明：马鹿Cyt b编码的蛋白质为疏水性蛋白质，推测相互作用的蛋白质包括LOC100524873，UQCRC1，UQCRQ，ND1，MT-ND2，COX1，COX2，COX3，ND4H和CYC，功能与电子运输、耦合质子运输以及泛醌-细胞色素c还原酶活性有关；二级结构主要为无规则卷曲，有2个潜在的N-糖基化位点和34个磷酸化位点，9个跨膜螺旋结构域，定位于内质网和细胞质膜；马鹿与梅花鹿（Cervus nippon）的亲缘关系较近.这对于马鹿种质鉴定分子标记的筛选及其与梅花鹿的渐渗杂交具有理论意义.

关键词：马鹿；mtDNA Cyt b基因；生物信息学

[   中图分类号    ]Q332 [    文献标志码   ]  A

Bioinformatic Analysis of the mtDNA Cyt b Genes in Red Deer

TIAN Xinmin， SONG Yaqi

（College of Life Science and Technology， Mudanjiang Normal University， Mudanjiang 157011， China）

Abstract： Based on the NCBI database， the Cyt b gene sequence of red deer（Cervus elaphus） was obtained， and the physical and chemical properties， structure and related functions of the protein encoded by the Cyt b gene of red deer were predicted and analyzed using bioinformatics methods to understand the structure， function and expression characteristics of mtDNA Cyt b gene of red deer . The results showed that the proteins encoded by Cyt b in wapiti were hydrophobic proteins. It was speculated that the interacting proteins included LOC100524873， UQCRC1， UQCRQ， ND1， MT-ND2， COX1， COX2， COX3， ND4H and CYC. Their functions were related to electron transport， coupled proton transport and ubiquinone cytochrome c reductase activity； The secondary structure is mainly irregular curly， with 2 potential N-glycosylation sites， 34 phosphorylation sites， 9 transmembrane helical domains， located in the endoplasmic reticulum and the plasma membrane； Red deer and sika deer （Cervus nippon） are closely related. This is of theoretical significance for the screening of molecular markers for wapiti germplasm identification and its introgressive hybridization with sika deer.

Key words：Cervus elaphus； mtDNA Cyt b gene； bioinformatics

马鹿（Cervus elaphus）属于偶蹄目（Cetartiodactyla）、鹿科（Ceridae）、鹿属（Cervus），在我国有8个亚种，主要分布于东北、西北、华北和西南等地区，为国家II级重点保护野生动物.[1]近年来，人类活动的干扰使马鹿栖息地破碎化加剧，种群数量下降，加剧了该物种的濒危程度.[2-5]mtDNA中的Cyt b基因进化速度比较适中，较小的基因片段包含很多遗传进化信息，保守区域和突变区域的存在使得Cyt b基因可以应用于遗传多样性的研究.目前对Cyt b基因的研究集中于系统学和分类学等方面[6-8]，对马鹿Cyt b基因的研究很少.

本研究通过生物信息学方法，对马鹿Cyt b基因编码蛋白质的理化性质、二级结构、三级结构、信号肽的有无、跨膜结构域、磷酸化位点、N-糖基化位点和亚细胞定位进行预测，比对其与其他17个物种……