斜紋夜蛾核型多角體病毒Ⅱ基因組DNA同源重復(fù)區(qū)生物信息學(xué)分析

劉惠芬++劉文光++衣葵花++張志芳++李軼女++李云芝

摘要 利用生物信息學(xué)方法，對斜紋夜蛾核型多角體病毒Ⅱ型分離株基因組DNA序列進行分析。結(jié)果表明，斜紋夜蛾核型多角體病毒Ⅱ基因組DNA含有7個同源重復(fù)區(qū)，分別包含3～8個64 bp不完全回文序列，在回文序列中心均含有一個PvuI限制性酶切位點，并且存在多個正向或反向互補的重復(fù)序列和與病毒基因組DNA復(fù)制相關(guān)的motif基序，對7個hrs中40個回文序列進行比對分析，發(fā)現(xiàn)其序列的核苷酸一致性高達90%以上。

關(guān)鍵詞 斜紋夜蛾；核型多角體病毒Ⅱ型；同源重復(fù)區(qū)；增強子

中圖分類號 S482.3+9 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）11-0111-01

斜紋夜蛾核型多角體病毒Ⅱ型（Spodotera litura nucleo-polyhedrovirus，SpltNPVⅡ）分離株是一種繁殖率和毒力極強的病毒變異株，作為生物殺蟲劑具有很高的研究價值和良好的應(yīng)用前景[1]。同源重復(fù)區(qū)是一種存在于大多數(shù)桿狀病毒基因組的重復(fù)序列區(qū)[2-3]，大量研究表明，同源重復(fù)區(qū)具有桿狀病毒基因組DNA復(fù)制起始原點和增強子的功能[4-6]。本研究利用生物信息學(xué)方法對斜紋夜蛾核型多角體病毒Ⅱ基因組的同源重復(fù)區(qū)結(jié)構(gòu)、序列特征及功能進行預(yù)測和分析，將為拓寬其宿主域和通過基因工程技術(shù)改良其殺蟲效果提供理論依據(jù)，極大地促進該病毒作為生物殺蟲劑的開發(fā)和應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 序列來源

數(shù)據(jù)資料來源于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所張志芳研究員課題組。

1.2 試驗方法

利用DotPlot軟件分析得到SpltNPVⅡ含有的同源重復(fù)區(qū)、多序列比對及同源性分析采用ClustalW和MEGA4等生物軟件分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 SpltNPVⅡ同源重復(fù)區(qū)在基因組中的分布

用DotPlot分析表明，SpltNPVⅡ基因組包含有7個同源重復(fù)區(qū)（hrs），對其進行序列分析，表明7個hrs都富含AT，其大小分別為1 746、636、871、2 212、389、887、2 694 bp；hr1、hr2、hr3、hr4、hr5、hr6和hr7不均勻地分散在整個基因組中，分別位于ORF8與ORF9、ORF9與ORF10、ORF42與ORF43、ORF57與ORF58、ORF79與ORF80、ORF115與ORF116、ORF130與ORF131之間[7]（圖1）。

2.2 SpltNPVⅡ同源重復(fù)區(qū)的結(jié)構(gòu)分析

SpltNPVⅡ 7個hrs分別含有6、4、7、8、3、5、7個64 bp不完全回文序列：TTTTAGTACATGATCTTTGCTTTCATCGAG

ACCTGTGGATGAAATCCAACATCAAGTATGAAAA（圖2），在回文基序的中心均含有一個PvuI限制性酶切位點[7]。對7個hrs中40個回文序列進行比對分析，發(fā)現(xiàn)其序列的核苷酸一致性高達90%以上。在hr1、hr4和hr7中還有另一類不規(guī)則的重復(fù)序列，這3個hrs的重復(fù)序列不同，但是同一個hr內(nèi)的重復(fù)序列比較保守；hr1、hr4、hr7回文序列的個數(shù)分別為6、8、7個，不規(guī)則的重復(fù)序列個數(shù)分別為12、16、14個。

2.3 SpltNPVⅡ同源重復(fù)區(qū)的功能基序分析

通常hrs作為桿狀病毒基因組DNA復(fù)制起始原點，具有一些特殊的功能序列：富含AT，含有重復(fù)的回文序列，正反向重復(fù)序列和特征功能基序等。SpltNPVⅡ同源重復(fù)區(qū)除了含有回文序列之外，在間隔序列中還存在多個正向（GATGATGCAATAAAAACAA）或反向（TTGTTTTTATTGCAT

CATC）互補的重復(fù)序列和與病毒基因組復(fù)制相關(guān)的motif基序[7]（表1）。

3 結(jié)論與討論

生物信息學(xué)分析表明，斜紋夜蛾核型多角體病毒Ⅱ基因組DNA含有7個同源重復(fù)區(qū)，不均勻地分散在整個基因組中；每個同源重復(fù)區(qū)均含有與基因組DNA復(fù)制相關(guān)的回文序列、正反向重復(fù)序列和特征功能基序，在回文序列中心均含有一個PvuI限制性酶切位點[7]。經(jīng)初步分析，推測斜紋夜蛾核型多角體病毒Ⅱ7個同源重復(fù)區(qū)也具有基因組DNA復(fù)制起始原點的作用，這一結(jié)果與Pearson等[8]、Leisy等[9]的研究結(jié)果一致。

4 參考文獻

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