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Two different farnesyl diphosphate synthase genes exist in the genome of the green peach aphid, Myzus persicae

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Abstract:

Farnesyl diphosphate synthase (FPS; EC 2.5.1.1, 2.5.1.10) catalyzes biosynthesis of farnesyl diphosphate, which is important to insects as the precursor of juvenile hormone and the substrate for (E)--farnesene synthase. Here, two FPS cDNAs were isolated from the green peach aphid, Myzus persicae (EU334430 and EU334431). Their shared identity within the coding region is ~82%. The deduced amino acid sequences of the two M. persicae FPS cDNAs have the highly conserved motifs characteristic of most known FPSs. Phylogenetic analyses showed that they are closely related to other insect FPSs. Homology modeling of structures suggested a very good fit between the three-dimensional structures of the two putative M. persicae FPSs (designated as MpFPS1 and MpFPS2) and the avian FPS crystal structure. The corresponding genomic DNA sequences were subsequently determined (EU429295 and EU429296). Sequence comparisons revealed a different splicing pattern between the two MpFPS genes. Furthermore, the two MpFPS genes exhibited a seemingly very primitive gene-splicing pattern at 5′ ends but a gene-splicing style similar to mammalian FPS genes at 3′ ends. These data, combined with results of Southern blotting, suggest that M. persicae contains two different FPS genes. This is the first report that two different FPS genes exist in a hemipteran insect.

La farnésyl biphosphate synthétase (« FPS »; EC 2.5.1.1, 2.5.1.10) catalyse la synthèse du farnésyl biphosphate, lequel est important chez les insectes en tant que précurseur de l’hormone juvénile et de substrat pour la (E)--farnésène synthétase. Les auteurs rapportent ici le clonage de deux ADNc codant pour la FPS chez le puceron vert du pêcher, Myzus persicae (EU334430 et EU334431). Leur homologie au sein de la région codante est de 82 %. Les séquences protéiques prédites des deux ADNc de la FPS du M. persicae présentent les motifs très conservés caractéristiques de la plupart des FPS connues à ce jour. Des analyses phylogénétiques ont montré que ces séquences sont très proches des autres FPS d’insectes. La modélisation des structures par homologie suggère une très grande similarité des structures tridimensionnelles entre les deux FPS putatives du M. persicae (désignées MpFPS1 et MpFPS2) et la structure crystalline de la FPS aviaire. Les séquences génomiques correspondantes ont été clonées subséquemment (EU429295 et EU429296). Une comparaison des séquences a révélé un épissage différent chez les deux gènes MpFPS. De plus, les deux gènes MpFPS affichent un mode d’épissage apparemment très primitif à l’extrémité 5′ tandis que l’épissage à l’extrémité 3′ ressemble davantage à celui rencontré chez les gènes FPS des mammifères. Ces données, en combinaison avec les résultats d’analyses Southern, suggèrent que le M. persicae possède deux gènes FPS différents. Il s’agit de la première description de la présence de deux gènes FPS différents chez un hémiptère.

Document Type: Research Article

Publication date: 2008-07-01

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