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- Title
Two different genes encoding acetylcholinesterase existing in cotton aphid (Aphis gossypii).
- Authors
Li, Fei; Han, Zhao-Jun
- Abstract
Two acetylcholinesterase (AChE) genes, Ace1 and Ace2, have been cloned from cotton aphid, Aphis gossypii Glover, using the rapid amplification of cDNA ends (RACE) technique. To the best of our knowledge, this should be the first direct molecular evidence that multiple AChE genes exist in insects. The Ace1 gene was successfully amplified along its full length of 2371 bp. The open reading frame is 2031 bp long and encodes 676 amino acids (GenBank accession No. AF502082). The Ace2 gene was amplified as a mega-fragment of 2130 bp lacking part of 5'-end untranslated region (UTR). The open reading frame is 1992 bp long and ecodes a protein of 664 amino acids (GenBank accession No. AF502081). Both genes have the conserved amino acids and features shared by the AChE family, but share only 35% identity in amino acid sequence. The Ace1 gene is highly homologous to the AChE gene of Schizaphis graminum (AF321574) with 95% identity, and Ace2 to that of Myzus persicae (AF287291) with 92% identity. Phylogenetic analysis showed that the two cloned AChEs of A. gossypii are different in evolution. The phylogenetic tree generated by the PHYLIP program package inferred that AChE2 of A. gossypii is a more ancestral form of AChE. Homology modeling of structures using Torpedo californica (2ACE_) andDrosophila melanogaster (1Q09:A) native acetylcholinesterase structure as main template indicated that the two AChEs ofAphis gossypii might have different three-dimensional structures. Alternative splicing of Ace1 near the 5'-end resulting in two proteins differing by the presence or absence of a fragment of four amino acids is also reported.Key words:Aphis gossypii Glover, acetylcholinesterase, gene clone, homology modeling, alternative splicing, phylogenetic analysis.Deux gènes codant pour l'acétylecholinestérase (AChE), Ace1 et Ace2, ont été clonés chez le puceron du cotonnier, Aphis gossypii Glover, à l'aide d'une technique d'amplification rapide des extrémités des ADNc (RACE). Au meilleur de la connaissance des auteurs, ceci constitue la première évidence moléculaire directe de l'existence de plusieurs gènes codant pour AChE chez les insectes. Un clone ADNc complet a été obtenu pour ace1 et il mesure 2371 pb. Le cadre de lecture mesure 2031 pb et code pour 676 acides aminés (accession GenBank No. AF502082). L'ADNc du gène Ace2 a été amplifié sur un méga-fragment de 2130 pb auquel il manquait une portion de l'extrémité 5' non-traduite (UTR). Le cadre de lecture mesure 1992 pb et code pour une protéine de 664 acides aminés (accession GenBank No. AF502081). Les deux gènes possèdent les acides aminés conservés et les caractéristiques typiques des membres de la famille des AChE. Cependant, ces deux gènes ne montrent que 35 % d'identité au niveau de leur séquence peptidique. Le gène Ace1 est très homologue (95 % d'identité) au gène AChE du Schizaphis graminum (AF321574) tandis que le gène Ace2 est très homologue (92 % d'identité) à celui du Myzus persicae (AF287291). Une analyse phylogénétique a montré que les deux gènes clonés chez l'A. gossypii sont très différents sur le plan de l'évolution. Un arbre phylogénétique produit à l'aide du logiciel PHYLIP suggère que le gène AChE2 de l'A. gossypii est une forme plus ancienne. Une modélisation des structures par homologie, en employant la structure native des acétylecholinestérases du Torpedo californica (2ACE_) et du Drosophila melanogaster (1Q09 :A) comme gabarit, suggère que les deux AChE de l'Aphisgossypii pourraient présenter des structures tridimensionnelles différentes. Les auteurs rapportent également un épissage alternatif à proximité de l'extrémité 5' du gène Ace1, lequel produit deux protéines différant par la présence d'un segment peptidique de quatre acides aminés.Mots clés : Aphis gossypii Glover, acétylecholinestérases, clone de gène, modélisation par homologie, épissage alternatif, analyse phylogénétique.[Traduit par la Rédaction]
- Subjects
COTTON aphid; ACETYLCHOLINESTERASE; GENE amplification; ANTISENSE DNA; MOLECULAR cloning
- Publication
Genome, 2002, Vol 45, Issue 6, p1134
- ISSN
0831-2796
- Publication type
Article
- DOI
10.1139/g02-085