凡纳滨对虾E75基因可变剪切形式的鉴定与分析

E75是对虾蜕皮激素信号通路的关键调控因子。为了深入了解E75基因的结构和功能,本实验从转录组数据中筛选得到注释为凡纳滨对虾E75基因的转录本,经与基因组序列比对分析,鉴定发现凡纳滨对虾E75基因至少存在6种可变剪接体,分别命名为LvE75-1、LvE75-2、LvE75-3、LvE75-4、LvE75-5和LvE75-6。其中LvE75-1/2/4/5/6均包含DBD和LBD结构域,与果蝇E75A/C有相同的结构域,而LvE75-3仅包含LBD结构域,与果蝇E75D相同。在凡纳滨对虾蜕皮过程中,LvE75-1/2/3/4在D3～D4时期高表达,而LvE75-5和LvE75-6表达量很低。在成体组织中,LvE75各种剪切形式在所有检测的组织中均有表达,且在表皮、肠和鳃中表达较高,在肝胰脏、血细胞和淋巴组织中仅LvE75-3表达较高。实验通过双链RNA干扰LvE75基因的表达,在干扰样品中,检测到Halloween基因中的spo、phm和dib表达下调,shd表达上调,表明LvE75可能通过调控Halloween基因的表达来影响蜕皮激素的合成;同时E75基因的干扰也使同为蜕皮激素早期应答基因的Br-C基因和Ftz-F1基因表达下调,HR3基因表达上调,表明LvE75基因对蜕皮信号通路上下游基因均有作用。在LvE75基因持续干扰12 d后,凡纳滨对虾的蜕皮率显著低于对照组,而死亡率显著高于对照组,说明LvE75基因对凡纳滨对虾的蜕皮和生存具有重要作用。     

凡纳滨对虾类胰岛素肽基因的结构及表达分析

类胰岛素肽(ILP)是胰岛素超家族的成员,具有进化保守性,是影响动物生命活动的重要因子之一。本研究克隆了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei) ILP1 (LvILP1)全长基因,mRNA长度为812 bp,其中开放阅读框长543 bp,编码180个氨基酸。序列分析显示,LvILP1蛋白预计分子量为20.81 kDa,理论等电点为9.45,不稳定系数为96.20,具有一个信号肽,没有跨膜结构,推导其为碱性、不稳定的分泌蛋白。结构预测显示,该蛋白具有胰岛素超家族保守的IlGF结构域,由N端信号肽、B链、C肽和A链组成,同时具有6个保守的半胱氨酸位点和2个断裂位点。系统进化分析显示,LvILP1与斑节对虾(Penaeus monodon) ILP7亲缘关系最近,与甲壳动物ILP1聚为一支,然后分别与无脊椎动物ILP7、脊椎动物松弛素(Relaxin)、胰岛素(Insulin)、胰岛素样生长因子(IGF)聚在一起。无脊椎动物ILP7类与外群海葵(Actinia tenebrosa) ILP的进化关系最近,表明这类ILP可能与胰岛素超家族的祖先较为相似。转录因子预测显示,LvILP1可能的转录因子为叉头框蛋白O3 (FoxO3)、糖皮质激素受体(GR)、CAAT区/增强子结合蛋白(C/EBP)、信号传导及转录激活蛋白(STAT)等;蛋白互作分析显示,LvILP1与细胞膜上的胰岛素受体(IR)、神经信号分子(VGLUT1、SYT 1_3)、糖蛋白激素(GPHB5)、鞣化激素(Bursicon)等相互作用;对这些转录因子和互作蛋白的生物功能进行分析,进而推测LvILP1可能具有调节生长发育、激素刺激反应、神经系统稳态、碳水化合物稳态、蜕皮后组织重建以及生殖发育等作用。分析发现,LvILP1在凡纳滨对虾早期发育阶段有较高表达,在成体各个组织中均有表达,但在眼柄中表达量最高。本研究结果为深入了解凡纳滨对虾ILP的基因结构、进化、功能及表达提供了重要信息,同时为凡纳滨对虾的分子育种和健康养殖提供线索。     

大菱鲆脂质代谢相关基因PPARs的组织表达及其对高温胁迫的响应

为研究大菱鲆过氧化物酶体增殖物激活受体家族(PPARs)的组织分布和高温胁迫下PPARs在肾脏中的表达情况。实验采用荧光定量PCR(qPCR)技术检测PPARs基因3种亚型在大菱鲆不同组织中的表达情况以及高温胁迫下大菱鲆肾脏中PPARs的表达情况。qPCR结果显示,大菱鲆PPARs 3种亚型的组织分布存在显著差异。PPARα1和PPARα2在心脏中的表达量显著高于其他组织;PPARβ在大菱鲆的各个组织中普遍表达;PPARγ在大菱鲆的鳃中出现了显著性的高表达。大菱鲆肾脏中PPARs的mRNA水平随着温度升高呈现出不同的响应模式。PPARα随温度升高表达水平先显著降低,后有所升高;PPARβ的表达量在14、20、23和25℃时差异不显著,当温度升高至大菱鲆的致死温度28℃时,表达量出现了显著性的升高;PPARγ在14℃时表达水平很低,但随着温度的升高不断增加。研究表明,大菱鲆中存在PPARα、PPARβ和PPARγ3种亚型,而且三者可能以组织特异性的方式参与脂质代谢的调节,首次指出PPARs 3种亚型在温度胁迫中的表达变化,对PPARs的研究将推动鱼类脂代谢研究,揭示鱼类PPARs在脂质代谢调控以及响应逆境胁迫中的重要作用。