牛帶絳蟲和亞洲帶絳蟲全基因組測序、比較基因組及胰島素信號通路研究.pdf

1、牛帶絳蟲（Taenia saginata）和亞洲帶絳蟲（Taenia asiatica）是具重要醫(yī)學和經濟意義的人畜共患寄生蟲。兩種蟲體外部形態(tài)非常相似，親緣關系一度有較大爭議。由于缺乏基礎研究，關于它們的物種進化、生長發(fā)育調控、寄生適應性、宿主互作、免疫逃避等相關機制了解甚少，預防控制和治療手段等發(fā)展緩慢。本研究對兩物種的基因組和轉錄組進行了測序，完成了全基因組草圖繪制及注釋;全面比較分析了兩者基因組特征，鑒定了潛在藥物靶標和分泌蛋白

2、;探討了絳蟲的系統(tǒng)發(fā)育基因組分析及策略，并對牛帶絳蟲和亞洲帶絳蟲的適應性進化進行了研究。另外，在絳蟲基因組中首次發(fā)現(xiàn)了胰島樣多肽(Inuslin-like peptide，ILP)編碼基因，并研究了其下游信號通路。結果如下:
　　1.完成了兩種絳蟲的基因組測序、拼接和評估工作，測序深度約95X，基因組大小約為170Mb(Megabase，Mb); Scanfold N50分別約為586 kb(kilobase，kb)和342 kb

3、。
　　2.完成了兩種絳蟲基因組重復序列、編碼基因、非編碼基因等注釋工作;對基因功能、基因本體論(Gene Ontology，GO)、信號通路等進行了注釋;發(fā)現(xiàn)了小內含子分布的“雙峰結構”和GC含量偏好。
　　3.完成了牛帶絳蟲囊尾蚴膽汁激活前后和亞洲帶絳蟲成蟲時期轉錄組圖譜，構建了編碼基因的轉錄本、可變剪接及表達量數據。
　　4.比較基因組學分析發(fā)現(xiàn)，牛帶絳蟲和亞洲帶絳蟲基因組具有高共線性、低序列分歧、相似的家族進化

4、等特征，從基因組層面反應了兩物種的親緣關系;并發(fā)現(xiàn)了與兩種絳蟲適應性相關的家族進化。
　　5.鑒定并分析了兩絳蟲的G蛋白偶聯(lián)受體、蛋白酶、蛋白激酶和離子通道等可能的藥物靶標序列，并與已知的藥物靶標庫進行了比較;鑒定了分泌蛋白序列，分析了其潛在的功能。
　　6.系統(tǒng)發(fā)育基因組學分析確認了牛帶絳蟲、亞洲帶絳蟲和豬帶絳蟲及其他扁形動物間的親緣關系;提出一種基于進化距離矩陣相關性的帶屬絳蟲系統(tǒng)發(fā)育關系分析策略，以降低單基因系統(tǒng)發(fā)育分

5、析的隨機誤差，此策略可應用到病毒分型等流行病學分析。
　　7.分析了牛帶絳蟲和亞洲帶絳蟲譜系枝上受正選擇壓力基因，發(fā)現(xiàn)了眾多由于宿主變化而產生的適應性進化特征;發(fā)現(xiàn)了與亞洲帶絳蟲宿主漂移和組織嗜性相關的適應性進化基因。
　　8.首次從絳蟲基因組中鑒定到ILP編碼序列，否定了認為絳蟲內源性ILP基因缺失，利用宿主胰島素信號來調節(jié)自身生長發(fā)育的假設;證實寄生扁形動物ILP基因具有典型胰島素家族特征和保守的基因結構;mRNA表達水