두족류 눈화 변조의 인수에 의해 Pax-6 접합 변형

다섯 Pax-6 개 및 그들의 표현에서의 패턴 오징어 배아고 성숙한 눈 조직

우리가 수행한 단일 3′-경주 PCR 에 대한 피그미는 오징어 Pax-6 유전자(로 지정되어 있 IpPax-6) 을 조사하는 접합 개와 여러 loci 의 Pax-6coleoid cephalopods. 우리는 피그미 오징어에 여러 위치가 없다는 것을 발견,그러나 우리는 이산 길이의 세 팍스-6 변종을 확인. 이러한 팍스-6 변종 중 아미노산 서열의 차이 제한 된 영역에 국한 했다. 따라서,그들은 단일 궤적의 대체 접합 이벤트의 결과 가설 했다. 우리는 다음 스 플라이 싱 변종의 존재를 확인 하 고 우리는 마지막으로 정통 팍스-6(그림 1)의 명백한 직교 포함 하 여 스 플라이 싱 변종의 5 가지 유형을 얻은. 정통 아이팩스-6 의 길이와 구조는 다른 오징어 종,유 프림나 스콜로프 및 로리고 펄레이 15,16 에서 발견되는 팍스 -6 유전자의 길이와 유사했습니다. 본 발명의 실시예에 따르면,본 발명의 실시예에 따르면,본 발명의 실시예에 따르면,본 발명의 실시예에 따르면,본 발명의 실시예에 따르면,본 발명의 실시예에 따르면,본 발명의 실시예에 따르면,본 발명의 실시예에 따르면,본 발명의 실시예에 따르면,본 발명의 실시예에 따르면,본 발명의 실시예에 따르면,본 발명의 실시예에 따르면,본 발명의 실시예에 따른 실시예에 따른 실시예에 따른 실시예에 따른 실시예에 따른 실시예에 따른 실시예에 따른 실시예에 따른 실시예에 따른 실시예에 따른 실시예에 따른 실시예에 따른 실시예에 따른 실시예에 따른 실시예에 따른 실시예에 단백질 서열 유사성과 계통 발생 나무 모두 이팩스-6 이 파리 및 척추 동물 팍스-4/6 의 직교임을 확인했습니다(보충 그림 1). 확인 된 네 가지 변종은 정통 아이 팩스-6 의 길이와 다른 단백질을 생산했습니다(그림 1).

그림 1
그림 1 과 같이

다이어그램 접합의 개 발에서는 피그미는 오징어.위의 행은 오징어 팍스 -6 유전자의 추정 된 엑손-인트론 구조를 나타낸다. 화살촉은 오징어 종에서 확인 된 인트론을 보여줍니다. 정통 형태(499 금주 모임)는 가장 풍부하며 다른 오징어 종의 팍스 -6 유전자와 유사합니다. 이 경우,이 두 가지 변종 중 하나를 선택할 수 있습니다. 변형 2 와 3 은 태평양 표준시 도메인에 추가 엑손,엑손 6 을 가지고 있습니다. 변형(4)은 또한 피디디아와 고질환 도메인 사이의 링커 영역에서 20 개의 아미노산을 인코딩하는 추가 엑손(3)을 나타낸다.2012 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 1 일,2013 년 12 월 오징어 알은 전형적인 연체 동물 애벌레 단계없이 에피볼릭 위법과 직접 발달을 보여줍니다 17. 배아 눈은 배반포의 외부 경막 외에서 나타나며 18 단계 후에 구별 할 수 있으며 20 단계에서 망막 색소 침착이 시작됩니다. 렌즈는 단계 25 에 육안으로 보이는 투명한 지팡이 같이 구조로 나타납니다. 우리는 먼저 5 가지 변종을 모두 포함하는 엑손 2 를 대상으로하는 프라이머를 활용했습니다. 눈 소포 형성 전에 단계 16(그림 2 에이)에서 표현 했다. 아이팩스-6 의 발현 강도는 오징어 배아의 발달과 함께 점차적으로 상향 조절되었으며,안구는 시험 된 조직 중에서 가장 높은 발현 강도를 나타낸다. 다른 양양 동물에서 관찰 된 바와 같이,이팩스-6 의 정통 및 변형 형태는 근육 조직에서 현저하게 우울한 수준으로 표현되었다. 그런 다음 엑손 4 가 부족한 변형을 대상으로 프라이머를 사용했습니다(변형 1 과 3,그림 2 비). 프라이머는 16 단계 및 안구 조직에서 배아에서 낮은 수준의 변형 1 및 3 을 검출했습니다. 우리는 또한 엑손 6(변형 2 및 3,그림 2 기음)을 포함한 변형을 대상으로 프라이머를 사용했습니다. 16,25 단계의 배아뿐만 아니라 안구 및 시신엽에서 변형 2 와 3 이 발현되었음을 보여 주었다. 광 수용체 세포 및 렌즈의 형성이 단계 25 에서 배아에서 시작됨에 따라,엑손 6 을 포함한 변이체는 눈 발달에 기여할 수있다. 결과는 아이팩스-6 변종의 표현 패턴이 정통 아이팩스-6 의 표현 패턴과 크게 다르다는 것을 보여줍니다.피그미 오징어 팍스-6 변종의 발현.피그미 오징어 팍스-6 변종의 발현.피그미 오징어 팍스-6 변종의 발현.피그미 오징어 팍스-6 변종의 발현.피그미 오징어 팍스-6 변종의 발현.피그미 오징어 팍스-6 변종의 발현.피그미 오징어 팍스-6 변종의 발현.피그미 오징어 팍스-6 변종의 발현.피그미 오징어 팍스-6 변종의 발현.피그미 오징어 팍스-6 변종의 발현.피그미 오징어 팍스-6 변종의 발현.피그미 오징어 팍스-6 변종의 발현.피그미 오징어 팍스-6 변종의 발현.

식 레벨의 모든 IpPax-6 개(A),개없이 exon4(1 개 및 3)(B)및 변형을 포함 exon6(개 2 및 3)(C)었 정량화에 의해 실시간 RT-PCR 분석합니다. 단계 16(1.0)에 상대적인 각 신체 부위의 식 수준을 계산 하 고 이후 알파-튜 불린의 식 수준으로 정규화 했다. 수량화는 독립적으로 생성 된 다른 시디 나스에서 두 번 수행되었으며 기하학적 수단이 계산되었습니다. 이 축은 임의적입니다. 오류 막대는 표준 편차를 나타냅니다. (D–G)전체 마운트 현장에서 교 잡 분석 anti-sense RNA 프로브 IpPax-6exon2(D,F)및 IpPax-6exon4(E,G). 5 개의 변종을 모두 대상으로 하는 엑손 2 에서 설계 된 프로브는 단계 22(디)및 단계 25(에프)에서 배아의 뇌 영역에 걸쳐 팍스-6 식을 보여 주었다. 엑손 2 에서 설계된 프로브는 또한 눈 주위의 팍스-6 발현을 나타냅니다(디’,측면도). 엑손 4 표적화 변이체뿐만 아니라 변형 형태 2 및 4 에서 설계된 아르 자형 프로브는 눈 주위의 조직을 제외하고 엑손 2 를 표적화하는 프로브와 유사한 발현 패턴(예:)을 보였다. 이 결과는 엑손 4 삭제가있는 변종(변종 1 및 3)이 다른 변종(화살촉)과 비교하여 눈 주위의 조직에서 특정 국소화를 나타냄을 시사합니다. 스케일 바,10.각 단계에서 어떤 변종이 존재하는지 구별하기 위해 엑손 경계를 넘어 프라이머 세트를 활용했습니다. 변형 1 은 모든/일부 배아 단계에서 표현되지만 성인 눈에는 표현되지 않는 것으로 간주되었습니다(보충 그림 2). 또한 변형 4 는 성인 눈,특히 망막에서 강하게 표현되었지만 렌즈에서는 표현되지 않았습니다(보충 그림 2 에이). 변이체 2 와 3 은 모든 배아 단계와 성인 조직에서 발현되었다(보충 그림 2 비).각 변종에 특별히 결합 하도록 설계 된 프로브를 사용 하 여 현장 하이브리드 화에서 수행 합니다(그림 2 차원–지). 엑손 2 에서 설계 된 프로브는이 연구에서 확인 된 모든 5 개의 변종을 대상으로 합니다. 엑손 4 에서 설계된 프로브는 본격적인 형태와 변형 2 및 4 에 바인딩됩니다. 하트만 등에 기술된 바와 같이,이팩스-6 은 등쪽 기저 엽,상 전두엽,꽃자루/후각 엽 및 시신엽(그림 2)을 포함하여 뇌 영역에 국한된 것으로 밝혀졌다.18 망막 외부 조직(아마도 미래의 홍채 층)도 22 단계에서 아이 팩스-6 을 명확하게 표현했습니다(그림 2 차원 및 2 차원’). 아이팩스-6 발현은 25 단계까지 이 층에서 관찰되었다. 엑손 4 를 대상으로 하는 프로브를 활용한 현장 하이브리드 화는 변형 2 와 4 가 뇌에서 유사한 발현 패턴을 가졌지 만 눈에는 그렇지 않다고 제안했습니다(그림 2 이자형). 이 발견은 변형 1 과 3(엑손 4 부족)이 눈의 바깥층에서 상향 조절된다는 것을 암시합니다. 이러한 결과는 각 아이 팩스 -6 변종이 눈 형성 과정에서 독립적으로 조절된다는 것을 의미합니다.우리는 이러한 유형의 대체 접합이 대장 두족류에서만 획득되었는지 여부를 조사했습니다. 우리는 눈에 대체 접합(엑손 4 건너 뛰기,엑손 3 삽입 및 엑손 6 삽입)에서 파생 된 세 가지 유형의 미르 나스를 발견했습니다(그림 3 에이,비). 삽입된 엑손 3 및 6 은 각각 20 및 40 개의 아미노산을 인코딩하는 반면,건너뛴 엑손 4 는 51 개의 아미노산을 인코딩한다. 다른 연체 동물 게놈에서 유사한 대안 접합의 존재를 조사,우리는 올빼미 절름발이와 진주 굴에서 팍스-6 의 엑손 인트론 구조를 조사했다. 이 유전체 서열의 전체 유전체 서열(로티아 기간테아,로티아 게놈 포털 로티아 버전 1.0 에서 획득)19 및 진주 굴(핀타다 푸카타,오이스트 해양 유전체학 단위 게놈 브라우저에서 획득).1,스캐 폴드 8418.1)20 은 연체 동물 팍스-6 이 5 개의 엑손을 가지고 있음을 보여주었습니다. 오징어의 엑손 4 는 테스트 된 연체 동물 종에 걸쳐 보존되었습니다. 그러나 엑손 3 과 5 는 진주 굴 팍스 -6 유전자에서 발견되지 않았다. 따라서,우리는 변형 형태 2 와 4 가 대장 두족류 혈통에서 획득되었다는 것을 발견했다(그림 1).2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월 1 일,2015 년 12 월피그미 오징어와 일본 스피어 오징어의(가)엑손 3 및(비)엑손 6 의 정렬 된 뉴클레오티드 서열. 비교 모델링에 사용되는 고질환의 번역된 아미노산 서열의 정렬(기음). 아이팩스-6 의 변형 1 과 3 은 헬릭스 1 의 일부가 없다. 상 동성 모델링에 의해 얻어지는 접합 된 고질량의 3 차원 구조(디,디’). 녹색 막대기는 이팩스-6 의 단백질을 나타내고 회색 공은 표적 유전자 분자를 나타냅니다. 점선 원은 엑손 4 의 삭제에 의해 손실 된 헬릭스 1 의 부분을 나타냅니다.우리의 지식을 최대한 활용하기 위해,우리의 연구는 배아 단계에 따라 다르게 표현 된 오징어 팍스-6 의 프레임 내 접합 변형을보고 한 최초의 연구입니다. 이전 연구 다른 오징어 종 15,18,피 디디 도메인의 엔 터미널 절반을 잃 었 스 플라이 싱 변종의 분리 된 유형을 격리 하지만 이러한 변종 식에 공간적-시간적 차이 표시 하지 않았다. 우리의 연구는 또한 대안 접합에 의해 팍스-6 성적 증명서의 변이의 인수를 기본 메커니즘 고유 인수 된 콜레 로이드 두족류 계보,낮은 연체 동물,이매패 류 등,그들의 게놈에 해당 엑손 같은 단편을 소유 하지 않는 제안.대안적으로 사용되는 엑손에 인코딩된 아미노산 단편의 첨가 및 삭제는 아이팩스-6 단백질 변이체의 구조적 변화를 일으킬 것으로 예상되며,이는 발달 과정에서 그들의 기능을 변화시킬 수 있다. 그 변종 중 두 가지(변형 1 과 3)는 정통 팍스-6 의 중간에 153 머가 부족하고 고화질(그림 1)의 절반이 부족합니다. 삭제 그들의 기능적 속성에 영향을 탐구,우리는 비교 모델링에 따라 단백질의 3 차원(3 차원)구조 예측 수행. 본격 아이팩스-6 의 가상 3 차원 구조와 엑손 3 에 의해 코딩된 세그먼트가 결여된 변형이 구성되었다. 템플렛 구조는 우리가 아이팩스-6 의 구조와 디엔-바운드 형태의 변형을 예측할 수 있도록 디엔-바운드 형태에 의해 확인되었다. 정통 형태의 추정 3 차원 구조는 합리적으로 잘 모델링되었다; 상기 코어 잔류물,즉,고질환의 제 1 나선 전 루프상의 페,제 1 나선 전 루프상의 레우,제 2 나선 전 루프상의 레우,모델 구조의 제 3 나선 전 루프상의 레우 및 고질환의 세 나선은 분명히 서로 단단히 포장되었다(그림 3 기음). 제 3 나선의 표면에 극성 잔기 및 엔-터미널 암에서 두 개의 아그 잔기,즉 결합에 대 한 중요 한 잔기는 디 엔 인터페이스(그림 3 씨,디)에 합리적으로 가까이 위치 했다. 그러나,변종의 추정 3 차원 구조는 문제가되는 문제의 번호를 제시했다. 모델링 된 구조에서,제 1 나선의 엔-터미널 부분을 인코딩하는 엑손 3 에 의해 인코딩 된 영역의 손실은 엑손 2 에서 인코딩 된 15 잔기에 의해 보상되었다. 따라서,정통 및 변형 형태의 아미노산 서열은 엔-말단 측의 15 잔기를 포함하는 영역에서만 달랐다. 그러나이 차이는 변형의 구조적 에너지를 크게 증가시키고 전체 구조를 불안정하게 만들었습니다. 이 불안정성은 첫 번째 나선 전에 루프에 페가 부족하고 첫 번째 나선에 루가 부족하여 발생할 수 있습니다. 이러한 구성 요소는 세 개의 나선을 포장하는 데 분명히 중요합니다. 또한,엔-터미널 루프에서 두 개의 아그 잔기 정통 형태로 마이너 홈에 있는 유전자 기지에 바인딩하는 변형에서 누락 되었습니다. 이러한 문제점들은 변형체의 고질환이 불안정하다는 것을 강하게 암시하며,도메인은 고질환에 대한 결합 친화성이 거의 없음을 시사한다(그림 3 차원 및 3 차원’). 또한 안정적인 고질환의 부족은 1 과 3 의 변종이 오징어 종의 정통 아이팩스-6 과 다른 유전자 표적 부위를 가지고 있음을 시사한다.두 변종(변종 2 및 3)도 태평양 표준시 도메인 내에서 120 메르 삽입을 나타냈다(그림 1). 삽입 된 시퀀스는 오징어에 특정한 것으로 밝혀졌습니다(그림 2). 이 삽입은 태평양 표준시 도메인의 트랜스 활성화 활동을 변경할 수 있습니다. 변형 4 는 피임과 고질환 사이에 고유 한 삽입(57 메르)을 나타냈다. 삽입된 시퀀스에서 알려진 도메인 또는 서명을 찾을 수 없습니다. 이 삽입은 링커를 확장시킵니다.

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