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东北林蛙(Rana dybowskii)在我国境内主要分布于东北地区,该地区处于亚寒带,在冬季会有三个月以上的持续性低温,这对东北林蛙造成了严峻的生存威胁。为应对寒冷,东北林蛙会在体内积累高浓度的葡萄糖作为抗冻保护剂。其中葡萄糖转运蛋白：GLUTs是负责细胞内葡萄糖跨膜转运的主要载体蛋白,其中GLUT4主要存在于脂肪和肌肉中,GLUT1是目前已知体内分布最广泛的葡萄糖转运体,它们都能够特异性识别葡萄糖,并将其向细胞内进行转运。本实验以东北地区优势两栖类物种东北林蛙为试验材料,-1℃作为实验组4℃作为对照组,对东北林蛙进行低温胁迫。在低温胁迫4h、8h、12h、24h、48h和72h分别取肝脏、心脏、皮肤、骨骼肌、脂肪体为试验样本,分析GLUT4和GLUT1 mRNA水平的表达变化,探究在冷适应过程中东北林蛙各个组织中葡萄糖转运的动态变化。本实验主要步骤：1.东北林蛙的低温胁迫处理。2.进行低温胁迫期间各个时间点组织样本的取样。3.采用RACE法获得GLUT4 cDNA全长序列,并进行生物信息学分析,进一步了解东北林蛙GLUT4蛋白的结构特点、理化性质及进化地位。4.检测GLUT4在东北林蛙中的分布。5.利用实时荧光定量PCR技术,分析在各个组织及不同时间点GLUT4和GLUT1 mRNA水平的表达变化。对东北林蛙GLUT4 cDNA全长序列分析显示：该基因序列编码的蛋白由510个氨基酸残基组成,分子量为55.74 kDa,等电点为7.65,同源性与非洲爪蟾一致性最高为85%。荧光定量结果显示：GLUT4在东北林蛙中分布在心脏、骨骼肌、皮肤和脂肪体中。在低温胁迫4h-8h,东北林蛙GLUT4 mRNA水平在皮肤和骨骼肌中有显著变化分别为对照组的3.82倍和3.07倍；在24h～48h期间GLUT4和GLUT1 mRNA水平均发生显著变化,其中GLUT4在心脏和脂肪体中分别为对照组的2.4倍和2.9倍,GLUT1在肝脏、心脏、脂肪体中分别为对照组的9.17、5.0、7.2倍,在胁迫72h时,各组织中的GLUT4和GLUT1 mRNA水平恢复至初始水平。结果提示4h-8h期间主要由GLUT4参与皮肤和骨骼肌葡萄糖的转运与积累,随后在24h-48h期间由GLUT4和GLUT1共同参与肝脏、心脏、脂肪体中葡萄糖的转运与积累,并在72h完成了各组织中的葡萄糖转运,及葡萄糖在东北林蛙体内的重新分布。本实验通过对低温胁迫期东北林蛙GLUT4和GLUT1 mRNA水平分析,表明GLUT4和GLUT1在促进体内葡萄糖的转运、重新分布起重要作用,有利于机体形成抗冻保护剂,度过低温时期。