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麻疯树PIN基因家族的鉴定与生物信息学分析

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PIN基因家族是一类调控植物生长素极性运输的重要载体元件。本研究利用功能已知的拟南芥PIN蛋白家族为参考序列，在麻疯树全基因组数据中共鉴定出9条PIN基因，并针对9条Jc PIN基因开展系统的生物信息学研究，开展进化树构建和基序分析以及基因表达研究和密码子偏好性解析。结果发现：9条麻疯树PIN蛋白多属于由碱性氨基酸组成的稳定蛋白，均为位于细胞质膜上的非分泌蛋白；蛋白家族含有保守的N末端结构域，二级结构与拟南芥PIN蛋白相似；进化结果表明麻疯树PIN基因与毛果杨PIN基因家族关系最近；表达分析发现了4个可信度较高的麻疯树PIN基因，密码子偏好性分析确定了13个高频密码子，揭示了异源表达Jc PIN时需要改造的密码子。研究结果可为将来开展麻疯树PIN基因家族的功能研究奠定重要基础，也为麻疯树其他基因家族和其他拥有大量数据的植物基因家族研究提供参考。
Identification and Bioinformatics Analysis of the PIN Gene Family in Jatropha curcas
PIN gene family is a kind of important carrier elements regulating auxin polar transport. In this paper, the nine PIN genes (JcPIN) were identified in the genome data of Jatropha curcas using Arabidopsis thaliana PIN protein family as reference sequences. And the analysis of phylogenetic relationships, motif composition, expression character, and comparison of codon usage bias were performed in JcPIN genes. The results showed that the most of JcPIN genes belongs to the stable proteins, which composed of basic amino acids. Nine JcPIN genes are non-secreted proteins located on the cell membrane with N terminal conserved domains. Secondary structure of PIN proteins is similar between Jatropha curcas and A rabidopsis thaliana. The phylogenetic analysis displayed that Jatr-opha curcas PIN genes have the closest relationship with Populus trichocarpa PIN genes. Expression analysis found four high credibility genes PIN genes of Jatropha curcas. Analysis of codon usage bias identified thirteen high-frequency codons in JcPIN genes, and revealed that optimized codon of JcPIN genes for heterologous expression.The results here would provide an important foundation for future functional studies of Jc PIN gene family, and can also be useful for other gene family of Jatropha curcas and other plant gene family with a large amount of data.

Jatropha curcasAuxinPIN gene FamilyBioinformatics

王占军、杨立伟、徐忠东、欧祖兰、袁华玲、任意飞、齐璐璐、何子昂、陈延松

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合肥师范学院生命科学学院，合肥，230601

南京林业大学林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室，南京，210037

麻疯树 生长素 PIN基因家族 生物信息学

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2013SQRL068ZD2014104980221208085MC542013rcjj012014cxy332014lwpy02

2015

10.13271/j.mpb.013.001111

分子植物育种
海南省生物工程协会

分子植物育种

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.765
ISSN：1672-416X
年,卷(期)：2015.(5)
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