大黄鱼follistatin基因时空表达分析

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卵泡抑素(Follistatin,Fst)为首先分离于哺乳动物卵泡液中的糖基化单链多肽,可以通过与activin蛋白的结合抑制促卵泡激素(follicle stimulating hormone,FSH)的分泌。卵泡抑素不仅可以阻碍activin蛋白的作用,还能降低包括myostatin(MSTN)、GDF-9、bone morphogenetic proteins (BMPs)在内的其它TGF-β家族成员功能的发挥。通过与这些TGF-β家族成员的结合,卵泡抑素广泛参与了生物体多种生理功能的调控,包括繁殖、生长发育、神经诱导、渗透压调节、肌细胞生成和免疫调节。作为一个编码多功能调控蛋白的基因,fst在多种高等脊椎动物中得到了发现,并被证实广泛表达于生物体的各个组织。然而,报道鱼类fst基因结构、表达模式及功能的研究至今仍然有限。为了进一步研究fst基因在硬骨鱼体内发挥的作用,我们使用Real-Time PCR技术分析和检测了不同发育阶段及性别大黄鱼fst基因的表达,以及大黄鱼幼鱼不同饥饿及再投喂阶段各组织fst基因的表达。研究结果表明,fst基因在大黄鱼胚胎发育的原肠胚期(9h post-fertilization;hpf)之前有微量表达。在肌节生成期(15hpf)和孵化后的第30天(days after hatching;dah),fst基因表达量达到高峰,表达水平比受精卵时期(0hpf)高出2-3个数量级。在大黄鱼成鱼体内,fst基因在所取的十个组织内都存在表达,表达量相对较高的组织为脑、肌肉、鳃、眼、肠。fst基因的组织表达随着大黄鱼年龄和性别的不同而变化。在12月龄雌性大黄鱼体内,fst的表达量从最高的鳃组织到最低的卵巢组织,相差3个数量级;在12月龄雄性大黄鱼体内,fst的表达量从最高的鳃组织到最低的脾组织,相差3个数量级;在24月龄雌性大黄鱼体内,fst的表达量从最高的肠组织到最低的心组织,相差2个数量级;在24月龄雄性大黄鱼体内,fst的表达量从最高的鳃组织到最低的肾组织,相差2个数量级。在大黄鱼不同饥饿和再投喂时期,fst基因在所取十个组织中的表达变化模式各不相同,在肾、脾、眼、肠等组织中fst基因表达量变化较大。与饥饿前相比,肾组织中fst基因表达量在饥饿和再投喂阶段均上调,最高可升高2个数量级;脾组织中fst基因表达量在短期饥饿阶段较为稳定,在长期饥饿和再投喂阶段均上调,最高可升高3个数量级;眼组织中,fst基因表达量在短期饥饿阶段波动较大,最低可降低3个数量级,在长期饥饿和再投喂阶段相对稳定;肠组织中fst基因表达量在饥饿阶段上调,最高可升高3个数量级,在再投喂阶段又恢复到原来的水平。这些结果证实了fst基因对硬骨鱼生长发育过程所起的重要作用,并提示卵泡抑素是硬骨鱼在受到饥饿等环境胁迫下得以生存必不可少的蛋白因子。
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