松材线虫自噬相关基因（BxATGs）的系统鉴定与功能表征

《BMC Microbiology》：Identification and function analysis of autophagy related genes in Bursaphelenchus xylophilus

　　

摘要

自噬相关基因（ATGs）是细胞稳态和生理过程的关键调控因子，在线虫的生长、发育和寿命方面发挥着重要作用。在本研究中，我们通过全基因组序列比对和综合生物信息学分析，系统地鉴定了松材线虫（Bursaphelenchus xylophilus）中的23个Bxatg基因。BxATGs的预测分子量范围为19.13至243.37 kDa，理论等电点范围为4.53至8.92。二级结构分析表明，α-螺旋（0.26%–76.64%）和无规卷曲（18.17%–63.89%）是主要的结构元件，而β-折叠（4.41%–48.41%）和β-转角（0.00%–18.25%）所占比例较小。系统发育分析将这23个BxATGs分为四个不同的亚群，保守基序分析揭示了其核心功能区域具有高度保守性。染色体定位显示，BxATGs分布于所有六条染色体上，其中1号染色体上的串联重复事件可能促进了其进化扩张。预测的三级结构显示出多样的三维构象，与其在自噬调控中的功能多样化相一致。不同发育阶段的表达谱分析揭示了明显的阶段性特异性表达模式。值得注意的是，Bxatg7在整个发育过程中始终保持高表达水平，而其他Bxatg基因则在胚胎发育、幼虫发育或与侵染相关阶段表现出优先上调。这些发现首次全面表征了BxATG基因家族，并对其在线虫发育、胁迫适应和致病性中的潜在作用提供了新的认识。本研究也为单个BxATG的功能验证以及开发针对松材线虫病（松枯萎病）的靶向分子防控策略奠定了基础。