Філогенія ортологів генів β-естераз за межами роду Drosophila

С. Л. Пастернак, А. М. Венгер, О. О. Колесник, В. О. Малиновський

Анотація


Гени β-естераз дрозофіл мають життєво важливі функції та присутні у всіх представників роду. Найбільш досліджений представник цих генів – Est-6 Drosophila melanogaster – грає важливу роль у репродукції. Але на даний час практично нічого не відомо про наявність та кількість цих генів у інших видів комах та їх молекулярну еволюцію. За допомогою пошукового інструменту BLAST знайдені нуклеотидні послідовності ортологів генів Est-6 D. melanogaster у 10 видів комах, що належать до 5 рядів. Показано, що послідовності β-естераз дрозофіл входять у один кластер з ортологічними послідовностями комарів Anopheles gambie, Aedes aegypti та Culex quinquefasciatus (ряд Diptera). Сестринський йому кластер утворюють ортологічні послідовності представників інших рядів інфракласу Neoptera. У представників таксонів Crustacea (Daphnia pulex), Myriapoda (Strigamia maritima) та Chelicerata (Tetranychus urticae) ортологи Est-6 не знайдені. За допомогою інструменту TimeTree обґрунтований ймовірний часовий проміжок виникнення генів, ортологічних генам β-естераз представників роду Drosophila. Обговорюється гіпотеза про виникнення предкових β-естеразам дрозофіл генів на ранніх етапах становлення класу Insecta.

Ключові слова


філогенія; гомологи; ортологи; кластер; Est-6; β-естерази; дрозофіли

Повний текст:

PDF

Посилання


Balakirev E.S., Аyala F.J. Molecular population genetics of the β-esterase gene cluster of Drosophila melanogaster // Journal of Genetics. – 2003. – Vol.82, no 3. – Р. 115–131.

Balakirev E.S., Balakirev E.I., Rodriguez-Trelles F. et al. Molecular evolution of two linked genes, Est-6 and Sod, in Drosophila melanogaster // Genetics. – 1999. – Vol.153. – P. 1357–1369.

Boratyn G.M., Schäffer A.A., Agarwala R. et al. Domain enhanced lookup time accelerated BLAST // Biol. Direct. – 2012. – Vol.7. – P.12.

Brady J.P., Richmond R.C. Molecular analysis of evolutionary changes in the expression of Drosophila esterases (esterase 5/esterase 6/gene regulation) // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1990. – Vol.87. – P. 8217–8222.

Claudianos C., Ranson H., Johnson R.M. et al. A deficit of detoxification enzymes: Pesticide sensitivity and environmental response in the honeybee // Insect Mol. Biol. – 2006 – Vol.15. – P. 615–636.

Fitch W. Distinguishing homologous from analogous proteins // Syst. Zool. – 1970. – Vol.19, no 2. – P. 99–113.

Mackert A., do Nascimento A.M., Bitondi M.M. et al. Identification of a juvenile hormone esterase-like gene in the honey bee, Apis mellifera L. – expression analysis and functional assays // Comparative Biochemistry and Physiology – Part B: Biochemistry and Molecular Biology. – 2008. – Vol.150, no 1. – P. 33–44.

Marygold S.J., Leyland P.C., Seal R.L. et al. FlyBase: improvements to the bibliography // Nucleic Acids Res. – 2013. – Vol.41. – P. 751–757.

Pearson W.R., Lipman D.J. Improved tools for biological sequence comparison // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1988. – Vol.85, no 8. – P. 2444–2448.

Robin C., Bardsley L.M., Coppin C. et al. Birth and death of genes and functions in the beta-esterase cluster of Drosophila // J. Mol. Evol. – 2009. – Vol.69, no 1. – P. 10–21.

Saitou N., Nei M. The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees // Mol. Biol. Evol. – 1987. – Vol.4, no 4. – P. 406–425.

Tamura K., Peterson D., Peterson N. et al. MEGA5: Molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods // Molecular Biology and Evolution. – 2011. – Vol.28. – P. 2731–2739.

Veuille L., Кing L.M. Molecular basis of polymorphism at the esterase-5B locus in Drosophila pseudoobscura // Genetics. – 1995. – Vol.141. – P. 255–262.

Waterhouse R.M., Tegenfeldt F., Li J. et al. OrthoDB: a hierarchical catalog of animal, fungal and bacterial orthologs // Nucleic Acids Res. – 2013. – Vol.41. – P. 358–365.

Zharkikh A., Li W.H. Estimation of confidence in phylogeny: the complete-and-partial bootstrap technique // Mol. Phylogenet. Evol. – 1995. – Vol.4, no 1. – P. 44–63.

http://cegg.unige.ch/orthodb6 – Computational Evolutionary Genomics Group

http://flybase.org – A Database of Drosophila Genes & Genomes

http://tolweb.org/tree – Tree of Life Web Project

http://www.genome.jp/kegg/genes.html – GenomeNet

http://www.uniprot.org/ – Universal Protein Resource

www.timetree.org/ – Time tree of life


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.