卵形鲳鲹脂肪酸延长酶和去饱和酶基因的功能鉴定及转录调控研究

来源 :上海海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wstpxx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids,PUFA)是鱼类仔、稚鱼生长发育所必需的。目前,无脊椎动物和淡水鱼被证实是具有从头合成PUFA的能力,而海水鱼合成PUFA的能力缺乏或很弱。近年来研究发现,黄斑蓝子鱼(Siganus canaliculatus)、塞内加尔鳎(Solea senegalensis)等海水鱼可以将亚油酸和亚麻酸合成LC-PUFA(long-chain polyunsaturated fatty acid)。目前对于华南地区重要的海水养殖鱼类的卵形鲳鲹是否具有将亚油酸和亚麻酸转化成LC-PUFA的能力,还不清楚,且LC-PUFA合成通路上的关键酶,脂肪酸延长酶(Elongases of very long chain fatty acids,Elovls)和脂肪酸去饱和酶(Fatty acid desaturases,Fads)的功能研究也鲜有报道,因此阐明Elovls和Fads在PUFA合成途径中功能及转录调控机制,对于明晰PUFA合成途径中的网络调控通路具有重要意义,同时将有助于探明海水鱼类PUFA合成能力普遍低下的原因。为了研究卵形鲳鲹LC-PUFA合成的调控机制,本研究克隆了卵形鲳鲹LC-PUFA合成通路上的关键酶Elovl4a、Elovl4b、Elovl4-like和Fads2a、Fads6基因的c DNA,运用q PCR技术分析了其组织表达谱,利用酵母异源表达研究了其功能特征,采用启动子活性分析和点突变技术初步解析了Elovl4a和Fads6的转录调控机制。取得的主要结果如下:1.Elovls和Fads生物信息学和组织表达分析。Elovl4a、Elovl4b、Elovl4-like c DNA全长分别1606 bp、2430 bp、2180 bp,开放阅读框(ORF)分别编码320、305、263个氨基酸,其编码区氨基酸序列均含Elovl4家族的显著结构特征;多重序列比对显示,均与其他硬骨鱼类的同源蛋白具有较高的相似性;系统发育分析显示,Elovl4a、Elovl4b、Elovl4-like与其他物种的Elovl4类似蛋白聚为一大支。Fads2a和Fads6 c DNA全长分别为2041 bp、1594 bp,ORF分别编码442和380个氨基酸;多重序列比对显示,均与其他硬骨鱼的同源蛋白相似性较高,且具有Fads家族的显著结构特征。系统进化分析表明,Fads2a和Fads6分别与其他物种的同源蛋白聚为一支。组织表达谱分析显示,Elovl4a m RNA在脑组织中表达量最高;Elovl4b m RNA在雄性性腺、雌性性腺和脑组织中表达量最高;Elovl4-like m RNA在雄性性腺、脾、雌性性腺组织中表达量最高;Fads2a和Fads6 m RNA都在脑组织中表达量最高。2.Elovls和Fads基因的功能研究。利用酵母异源表达检测卵形鲳鲹Elovls和Fads基因功能。酵母异源表达分析表明,Elovl4a能将C18:3n-6延长为C20:3n-6,转化率为1.05%;Elovl4b能将C18:2n-6、C18:3n-6和C20:5n-3分别延长为C20:2n-6、C20:3n-6和C22:5n-3,转化率分别为5.16%、5.42%、9.35%;Elovl4-like能将C18:2n-6和C20:5n-3分别延长为C20:2n-6和C22:5n-3,转化率分别为0.83%和0.82%;Fads2a和Fads6都具有Δ4/Δ5/Δ8去饱和酶的功能。Fads2a和Fads6均能将C20:2n-6、C20:3n-6、C22:5n-3、C22:4n-6分别转化为C20:3n-6、C20:4n-6、C22:6n-3、C22:5n-6,Fads2a转化率分别为0.18%、0.56%、43.82%、1.24%,Fads6转化率分别为0.17%、0.54%、39.29%、1.04%。依据本实验室对卵形鲳鲹Elovls和Fads的功能研究结果来看,卵形鲳鲹是具有完整的不饱和脂肪酸合成通路的,其体内存在“延长酶-?8-?5”的合成通路。3.Elovl4a和Fads6的转录调控机制。通过构建一系列的缺失体及启动子活性分析,结果表明Elovl4a的核心启动子区域位于(-148 bp~+258 bp),且Elovl4a转录受转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARαb,Peroxisome proliferator-activated receptors)的正调控。点突变分析表明靶向突变PPARαb的M2结合位点(+209 bp~+223 bp)后,Elovl4a启动子的转录活性显著降低。此外,Fads6的核心启动子区域位于(-448 bp~+1 bp),其转录同样受PPARαb的正调控。点突变分析表明靶向突变PPARαb的M2结合位点(-113 bp~-87 bp)后,Fads6启动子的活性显著降低。
其他文献
Notch信号通路在细胞与细胞之间的交流过程中发挥着十分重要的作用,尤其在发育及分化方面,但其在先天免疫领域内的研究还比较缺乏,并且这些Notch受体是否参与先天免疫调节,以及如何发挥免疫调控作用的机制尚不明确。先天免疫(innate immunity)是一种半特异性的、广泛分布的免疫形式,是抵御病原体的第一道防线,是生物体在长期进化过程中逐步形成的一种天然防御功能。其识别机制主要是由细胞表面上和
学位
嗜中性粒细胞是机体免疫系统中最丰富的先天免疫效应细胞,在抵抗细胞外病原体和急性炎症中发挥主要作用。在细菌感染过程中,趋化因子CXCL8招募大量的嗜中性粒细胞到感染部位。在需求驱动粒细胞生成的过程中,主动脉-性腺-中肾区(aorta-gonad-mesonephros,AGM)的造血干细胞定向分化为大量的嗜中性粒细胞,对嗜中性粒细胞进行补充,但是对于需求驱动粒细胞生成(demand-drive gr
学位
传染性脾肾坏死病毒(Infectious spleen and kidney necrosis virus,ISKNV)和鳜弹状病毒(Siniperca chuatsi rhabdovirus,SCRV)是危害鳜养殖业最主要的2种病毒,研究其致病机制对鳜鱼病毒病的防控具有积极意义。病毒与宿主之间的互作影响宿主细胞正常代谢,而病毒对宿主细胞的代谢重构是其致病机制之一。ISKNV和SCRV均属于有包膜
学位
近年来随着网箱养殖密度的不断增加,养殖大黄鱼(Larimichthys crocea)弧菌病频发,发病范围广、死亡率高,严重制约着渔民的经济利益和人们的健康。本课题组采用鳗弧菌(Vibro anguillarum)和副溶血弧菌(Vibrio Parahaemolyticus)感染大黄鱼幼鱼,记录每天的死亡数量,观察受感染发病组织部位;选择感染组第七天活鱼发病和未发病的大黄鱼苗,以及对照组进行转录组
学位
近年来,随着高密度养殖杂交鳢(Channa maculata♀×C.argus♂)技术的推广,致使养殖水体水质较差,病害频频发生,制约其可持续健康发展。其中,舒伯特气单胞菌(Aeromonas schubertii)所引起的内脏类结节病是鳢科鱼类常见疾病之一。舒伯特气单胞菌(舒伯特气单胞菌)广泛分布,存在于淡水、海水、土壤、鱼类和脊椎动物肠道中,对人也有一定的致病性,严重的还会引起败血症,危及生命
学位
目前我国高速服务区和电动汽车的电力大部分来源于传统能源,间接增加了碳排放。为减少高速服务区和电动汽车用电对环境的污染,文章引入清洁能源自洽率,提出一种光储换一体化的高速服务区的能源管理与服务策略,旨在充分保障电动汽车换电服务的基础上,最大限度地提高经济效益和清洁能源自洽率。针对高速服务区的能源管理与服务策略的优化问题,文章提出一种改进的多目标量子遗传算法。由于传统量子遗传算法存在过早收敛、灵活性差
期刊
海洋生物因其独特的生长环境,蕴藏着对人类健康有益的、结构新型、复杂多样、功能独特的天然活性物质。研究表明,海洋活性物质具有显著的药理稳定性和强效性,在营养保健、生物制药甚至是临床上都具有广阔的研究前景。并且活性物质制备工艺在不断的优化,这为活性物质的研究开发提供了技术手段。海洋中的生物活性物质主要包括肽类、脂类、糖苷类、蛋白类、生物碱等。我们课题组前期的研究表明海星正己烷层物质能促进细胞增殖、细胞
学位
黄浦江源于上海青浦区的淀山湖,流经松江、闵行、浦东等地,最后流入长江,干流长113.4 km,是上海主要的航运通道、饮用水源和渔业产区。淀山湖是上海最大淡水湖,面积47.5 km~2,平均水深2.5m,上海市主要水产品来源地。为了保护两地的水生生物资源,恢复生态环境,自2002年以来,持续在黄浦江和淀山湖开展了的水生经济物种增殖放流工作,但仍然存在一些问题,如增殖放流调查缺乏连续性,不清楚放流鱼种
学位
浮游植物是指在水体中进行浮游生活的生物个体,通常浮游植物就是指在水体中生活的藻类,由于浮游植物对其所处的生境反映灵敏,能够对水环境变化迅速做出反映,因此常用作指示生物。 通过OMNIDIA软件的18种硅藻指数计算结果,将较常见的13种硅藻指数与环境因子的温度、透明度、溶氧、总氮、总磷、氨氮进行相关性分析,选取其中相关性较强的几种方法,以及欧盟水环境评价常用的CEE(欧盟硅藻指数)进行SOM分析,结
学位
学位