拟南芥和水稻金属蛋白酶ftsh基因家族的基因组比较分析

ftsh(filamentationtemperature-sensitiveh)是一种广泛存在于原核生物和真核生物中的atp依赖型金属蛋白酶。同源性分析表明,在拟南芥和水稻基因组中分别有12个和9个ftsh基因。ftsh基因在染色体上的分布有明显的偏爱性,如拟南芥的1、2、5号染色体和水稻的1、5号染色体。亚细胞定位分析表明,所有ftsh蛋白均定位于叶绿体或线粒体中。系统进化分析表明,21个ftsh蛋白成员可分为8个类群,其中atftsh12在水稻中没有发现种间同源物。每个类群成员的蛋白序列高度保守,种内同源物显示出大于80%的相似性,而种间同源物的相似性也大于70%。类群内的同源基因并非平行进化产生的,拟南芥基因组中进化出atftsh1/5、atftsh2/8、atftsh3/10和atftsh7/9共4个同源基因对,而水稻基因组中只有osftsh3/8和osftsh4/5两个同源基因对。每一类群中的成员在基因外显子-内含子边界分布上表现出高度保守性,在蛋白功能结构域的可变残基上具有偏爱性,而内含子在碱基组成和序列长度上表现出广泛的变异。拟南芥和水稻ftsh基因家族的比较分析为其他物种ftsh基因的特性和功能研究奠定了基础。