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随着水体富营养化加剧,藻类所引起的水污染问题已越来越引起人们的关注,藻毒素污染已成为一个全球性的环境卫生问题。研究表明,可溶性谷胱甘肽S-转移酶(soluble glutathione S-transferase,sGST)可催化微囊藻毒素与谷胱甘肽(glutathione,GSH)发生加合反应,起去毒作用,而解偶联蛋白2(uncoupling protein 2,UCP2)则可有效抑制微囊藻毒素诱发活性氧(ROS)导致的肝细胞凋亡。本研究成功克隆鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙鱼(Aristichthys nobilis)、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鲫鱼(Carassius auratu)、鲮鱼(Cirrhinus molitorella)、罗非鱼(Oreochromis nilotica)等淡水鱼类肝脏GST及UCP2基因序列,并对GST、UCP2基因在不同生态习性淡水鱼类肝脏中的表达水平进行比较研究,这将为深入探讨鱼类微囊藻毒素去毒相关基因的表达调控机制,阐述生态系统中微囊藻毒素去毒代谢分子机理提供新信息。 通过逆转录-聚合链式反应(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术分别从鲢鱼、鳙鱼肝脏扩增GST基因cDNA全序列。序列分析表明,鲢鱼、鳙鱼GST基因cDNA序列全长分别为920 bp、978 bp,均编码223个氨基酸。应用简并引物PCR获得草鱼、鲫鱼、鲮鱼、罗非鱼肝脏GST基因cDNA核心序列分别为405 bp、591 bp、405 bp、399 bp。氨基酸序列同源性比较,发现克隆得到的淡水鱼类肝脏GST均属于alpha类GST。应用计算机对鲢鱼GST进行三维结构预测,结果显示,鲢鱼GST三维结构与其它物种GST三维结构非常相似,均包含了N端结构域和C端结构域。应用Genome Walker方法首次在鲢鱼克隆得到淡水鱼类GST基因5’侧翼区序列875 bp,并发现在该调控序列上存在多个脂多糖反应元件(lipopolysaccharide response element,LPSRE),表明来源于毒藻的脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)可能对鲢鱼GST表达有潜在调控作用。用半定量PCR方法比较对微囊藻毒素具有不同耐受能力的6种淡水鱼类肝脏GST组成型表达情况。以β-肌动蛋白为外对照,不同淡水鱼类肝脏GST与β-肌动蛋白mRNA(%)的比值分别为:130.7±6.6(草鱼)、103.1±8.9(鳙鱼)、92.6+15.0(鲫鱼)、72.3±7.8(鲮鱼)、58.8±11.5(鲢鱼)、33.6±13.7(罗非鱼),表明淡水鱼类肝脏GST组成型表达与这些鱼类对微囊藻毒素的耐受能力存在显著的负相关:耐受能力最强的淡水鱼类(如滤食性鱼类:鲢鱼、罗非鱼)肝脏GST组成型表达量最低,而对微囊藻毒素