虹鳟酪氨酸酶基因的生物信息学分析及其在不同发育阶段和组织中的表达分析

酪氨酸酶（tyrosinase,Tyr）基因在调控动物色素合成的过程中发挥关键作用。为了解tyr基因与虹鳟（Oncorhynchus mykiss）体色变异的关系,本研究对虹鳟tyr-1和tyr-2基因进行了蛋白序列分析,并利用实时荧光定量PCR检测两种基因在野生型虹鳟（虹鳟）和黄色突变型虹鳟（金鳟）体色发生的19个不同时期和成鱼13种不同组织中的表达差异。蛋白序列分析结果表明,Tyr-1和Tyr-2都是亲水性蛋白,且蛋白结构主要是无规则卷曲和α-螺旋;实时荧光定量PCR结果显示,tyr-1基因在胚胎各时期均有表达,tyr-1基因表达量在虹鳟受精期最高,桑椹期次之,且显著高于其他时期（P<0.05）;tyr-1基因表达量在金鳟16-细胞期最高,且显著高于其他时期（P<0.05）;tyr-2基因分别从虹鳟囊胚期和金鳟原肠期开始表达,表达量均在心跳期达到最高且显著高于其他时期（P<0.05）。出膜后,tyr-1、tyr-2基因分别在虹鳟5日龄和金鳟3月龄表达量最高。在胚胎各时期中,tyr-1、tyr-2基因在虹鳟中表达量普遍高于金鳟,出膜后普遍低于金鳟。在各组织中,tyr-1基因在皮肤、眼睛、肾脏、肝脏等组织中有较高表达,tyr-2基因主要在皮肤、眼睛中有较高表达,在其他组织中表达量较低。以上结果表明,tyr-1和tyr-2基因与虹鳟体色变异具有一定的相关性,为深入阐明虹鳟体色变异机制和体色遗传改良奠定了理论基础。     

虹鳟pmela基因的克隆及其在不同发育阶段和组织中的表达分析

前黑素小体蛋白a (premelanosome protein,pmela)基因是黑色素合成通路中的关键基因之一,对动物的体色有着重要影响。为探讨pmela基因在虹鳟(Oncorhynchus mykiss)体色变异中的作用,本研究利用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术对pmela基因cDNA全长进行克隆并运用生物信息学方法分析该基因的序列特征,同时采用qRT-PCR比较pmela在野生型虹鳟(虹鳟)、黄色突变型虹鳟(金鳟)和杂交F₁代受精期至孵化后3个月不同发育时期及成鱼不同组织中的相对表达量。研究获得pmela基因cDNA全长序列3 476 bp,包含2 532 bp开放阅读框,编码843个氨基酸。序列分析发现,Pmela为疏水性蛋白且存在PKD功能结构域。同源性比对发现,虹鳟Pemla氨基酸序列与红鲑(Oncorhynchus nerka)的同源性高达97.75%;进化分析结果显示,虹鳟与红鲑的亲缘关系最近,与人类(Homo sapiens)和小鼠(Mus musculus)的亲缘关系最远。...     

虹鳟 Scarb1基因克隆、生物信息学及组织表达分析

清道夫受体B类成员1 (scavenger receptor class B member 1, Scarb1)作为细胞表面的膜受体蛋白,在动物体色形成过程中发挥重要作用。为了解 Scarb1基因在虹鳟(Oncorhynchus mykiss)体色形成中的作用,通过RACE技术克隆虹鳟 Scarb1基因的cDNA全长,并运用生物信息学方法分析该基因及其序列结构特征,同时使用实时定量PCR(qRT-PCR)检测 Scarb1基因在虹鳟、金鳟及其杂交F₁代不同发育阶段和不同组织中的表达情况。结果显示, Scarb1基因cDNA序列全长为2 032 bp,开放阅读框1 479 bp,编码492个氨基酸,预测分子质量为55.59 ku,且存在保守的CD36结构域和2个跨膜区。序列同源性分析显示,虹鳟与其他硬骨鱼类的氨基酸序列相似度为71.69%~98.58%;进化分析发现虹鳟与大马哈鱼亲缘关系最近,与哺乳动物和两栖动物亲缘关系最远。qRT-PCR检测结果表明,在虹鳟与金鳟胚胎期及出膜后各发育阶段中 Scarb1基因均有不同程度表达,且表现为受精期至桑葚期的表达显著高于其他时期(P<0.05),对虹鳟与金鳟同一时期的差异分析发现该基因在胚胎期及7 dph (days post hatch)、1 M (month post hatch)、2 M和 3 M时期中表达存在显著差异(P<0.01)。 Scarb1基因在虹鳟与金鳟背部皮肤和背部肌肉等色素沉着性组织中表达量较高,其中在金鳟背部皮肤的表达量显著高于虹鳟(P<0.01)。此外, Scarb1基因在杂交F₁代不同发育时期中的表达规律与双亲一致;在不同组织中,该基因在杂交F₁代背部皮肤中的表达量介于双亲之间。研究结果表明, Scarb1基因与虹鳟体色形成有着密切关系,且可能在金鳟黄色体色形成过程中发挥重要作用。