棘头梅童鱼消化系统结构及其FABPs家族部分基因克隆与表达初步研究

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消化系统是鱼类消化吸收营养的场所,也是重要的免疫器官。一旦肠道黏膜的屏障作用受损,会引起机体大出血,从而导致鱼类死亡。其中长链脂肪酸对鱼类肠道健康具有调控作用,但无法被细胞直接分解利用,需分解为甘油三酯后,再经由循化系统为机体供能并参与其代谢调控。长链脂肪酸参与反应需要相关蛋白协助,如:脂肪酸转运蛋白,脂肪酸转位酶,脂肪酸结合蛋白等。本文主要对棘头梅童鱼消化系统形态及肠道的组织结构进行观察,并对其FABP基因家族部分成员进行鉴定分析和克隆表达研究。具体结果如下:(1)通过解剖观察棘头梅童鱼消化系统形态,以及组织切片观察棘头梅童鱼前肠、中肠和后肠的结构特征。研究表明,棘头梅童鱼消化系统为端位的大口裂,短且粗的食道,指状幽门盲囊与前肠相连,肠道短,上述特征均符合肉食性鱼类消化系统具有的特点。棘头梅童鱼前肠较后肠而言,其黏膜层褶皱高度、肌层厚度、隐窝深度更大,存在明显差异(P<0.05);后肠中拥有更多的杯状细胞,与前肠存在显著差异(P<0.05),且数量更多。本研究可以为后续深入研究棘头梅童鱼食性、消化吸收、免疫调控等提供基础资料。(2)通过生物信息学分析棘头梅童鱼FABP基因家族成员组成,并研究FABP基因家族成员在棘头梅童鱼各组织中的表达情况。研究表明,鉴定得到棘头梅童鱼FABP基因家族成员15个,编码区(CDS)长度在378 bp~432 bp之间,编码氨基酸的数目在125 aa~143 aa之间,其结构由10个β-折叠和2个α-螺旋组成。进化分析表明,棘头梅童鱼FABP基因与同为石首鱼科的大黄鱼亲缘关系最近,而与淡水鱼类墨西哥脂鲤亲缘关系最远,区别于哺乳动物的智人、大鼠和小鼠。共线性分析表明,棘头梅童鱼24条染色体上仅有6条染色体鉴定出基因复制片段,共鉴定出6对片段复制基因。组织特异性表达分析表明,除fabp11b基因在部分组织中不表达,其余基因在棘头梅童鱼各组织中均有表达。通过鉴定分析棘头梅童鱼FABP基因家族,可为研究棘头梅童鱼肠道健康,甘油三酯的消化代谢提供生物学基础。(3)克隆获得fabp1、fabp7a和fabp11b基因含开放阅读框的c DNA序列,利用生物信息学方法分析编码蛋白结构及进化关系,并研究了不同组织中基因表达。研究表明,fabp1基因c DNA序列为475 bp;fabp7a基因c DNA序列为690 bp;fabp11b基因c DNA序列为647 bp。fabp1、fabp7a和fabp11b基因CDS区编码的蛋白,PI值均低于7,均是酸性蛋白,且其不稳定系数均低于40,为稳定蛋白;均含有脂质/胞质性脂肪酸结合结构域。棘头梅童鱼fabp1、fabp7a和fabp11b基因与大黄鱼、黄姑鱼同源性较近。fabp1、fabp7a在所有组织中都有表达,且各组织中表达量有明显差异(P<0.05);fabp11b基因在中肾,脾脏和心脏组织中未检测到,在其他组织中均表达,且各组织中表达量有明显差异(P<0.05)。本研究为进一步研究棘头梅童鱼FABP基因家族成员生物学特性以及fabp1、fabp7a及fabp11b基因在脂肪代谢过程中的作用提供基础参考资料。
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