Utilization of cytochrome oxidase I in Cephus pygmeus (L.) (Hymenoptera: Cephidae)

Abstract

Cephus pygmeus (L.) (Hymenoptera: Cephidae)’ta mitokondrial sitokrom oksidaz I gen bölgesi nükleotid ve amino asit düzeyinde karakterize edildi. Genin kısmi DNA dizisi (687 bp) belirlendi ve hem nükleik asit hem de amino asit düzeyinde bazı diğer cephid ve böcek türleri ile karşılaştırıldı. Genin araştırılan kısmı her iki uca eşit uzaklıkta olup 13 yapısal bölge içermektedir. Tür içi düzeyde kısmi COI geninin 5’ ucu 3’ ucundan daha bilgi vericidir. Nükleotid farklılaşma oranı tür içi düzeyde % 0,15-1,17 arasında iken, bu oran diğer Cephus türleri ile karşılaştırıldığında % 8,14- 15,32 arasında gözlenmektedir. Her bir kodon pozisyonundaki nükleotid kompozisyonunun yüzdesi ve nükleotid yer değişimlerinin oranı değişken olup A + T yönünde bir eğilim sergilemektedir. Transisyonel değişimler tür içinde güçlü bir eğilim sergilerken, bu eğilim türler arasında daha düşük düzeydedir. Ayrıca, amino asit düzeyinde de kodon kullanım örüntüleri ve sinonim kodonlardaki yer değişimlerin derecesi araştırıldı. Bu sonuçlar karakterize edilen bölgenin hem tümüyle korunmuş hem de değişken bölgeler içermesi nedeniyle tür içi ve türler arası ilişkiyi belirlemede bilgi verici bir belirteç olabileceğini önermektedir.

The mitochondrial cytochrome oxidase I (COI) gene region of Cephus pygmeus (L.) (Hymenoptera: Cephidae) was characterized at the nucleotide and amino acid levels. The partial sequence (687 bp) of the gene was determined and compared with other cephids and insect species at both the nucleic acid and amino acid sequence levels. The examined fragment was placed at an equal distance to both ends of the gene and consisted of 13 structural regions. The 5’ end of the partial COI gene was more informative than the 3’ end at the intraspecific level. Pairwise sequence divergences ranged from 0.15% to 1.17% at the intraspecific level, while the rate varied from 8.14% to 15.32% in comparison with other Cephus species. The percentage of nucleotide composition at each codon position and the rate of nucleotide substitutions were variable and displayed a bias toward A + T. A strong bias of transitional substitutions was observed at the intraspecific level, but there was a lower rate at the interspecific level. The codon usage patterns and the extent of the substitutions at synonymous codons were also investigated at the amino acid level. These results suggest that the characterized region is informative for estimating both intra- and interspecific relationships due to its possession of both completely conserved and variable regions.