花鲈类胰岛素生长因子-1基因的全长cDNA分离与表达分析.pdf

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1、第44卷第2期2014年2月中国海洋大学学报PERl0DICAL0FOCEANUNIVERSITY0FCHINA44(2)：027～034Feb．，2014花鲈类胰岛素生长因子一1基因的全长cDNA分离与表达分析。钱妮，温海深“，迟美丽，倪蒙，张冬茜，丁玉霞(中国海洋大学水产学院，山东青岛266003)摘要：采用逆转录聚合酶链式反应(RTPCR)和cDNA末端快速扩增法(RACE)获得花鲈(Lateolabraxjaponicus)类胰岛素生长因子一1(IGF1)的cDNA全长序列，利用荧光实时定量PCR技术研究了花鲈IGF-1mRNA在咸鱼各组织中的表达特征。结果显示，花鲈I

2、GF-1cDNA全长序列为873bp，编码区序列为555bp，编码186个氨基酸，推测成熟氨基酸分为6个结构域，分别是信号肽区域，A、B、C、A、D区域和E肽。花鲈IGF-1氨基酸序列与其他海水鱼类的IGF-1相似度较高，与淡水鱼类相似度较低，与高等脊椎动物相似度更低，说明海水鱼类的IGF-1在进化过程中发生了较大的变化。组织表达分析显示，花鲈IGF-1mRNA在肝脏中表达量最高，在肠、盲肠、肌肉、脾脏中次之；在鳃、垂体、性腺、胃、肾脏、脑、头肾、心脏中表达量较低。本文为鱼类IGF基因功能研究奠定基础，为花鲈生长调控提供科学依据。关键词：花鲈；类胰岛素生长因子一1；荧光实时定量

3、PCR；组织表达中图法分类号：$917．4文献标志码：A文章编号：1672—5174(2014)02—027—08花鲈(Lateolabraxjaponicus)，俗称七星鲈、鲈鱼、寨花等，广泛分布于我国、朝鲜和日本沿海，因其肉质鲜美，颇受广大消费者喜爱。它适温范围广，在我国南北方皆可养殖；其适盐性也强，海水和淡水均可养殖。因此，是我国重要的网箱与池塘养殖经济鱼类之一[1]。国内外关于花鲈的研究包括生态学、繁殖生理学、营养生理学、摄食行为学、遗传育种等，尤其以养殖领域研究的最全面N-3]，包括亲鱼培育、海水网箱养殖、工厂化育苗、淡水养殖技术等，但是对于分子生理学，特别是类胰岛素

4、生长因子(IGF)信号系统的研究却未见报道。IGF信号系统是一个进化上较为保守的信号途径，该信号系统由2个配体(IGF_1，IGF-2)、2个受体(IGF-1R，IGF一2R)和6个IGF结合蛋白(IGF-bindingproteins，IGFBPs)组成。研究表明，该信号系统对于调节生物体内胚胎发育和分化、以及维持成体稳态有重要作用[4。5]。IGF-1是一种在结构和功能上与胰岛素相关的多肽，除了具有产生胰岛素代谢作用外，人类的IGF一1具有多种生物学效应，包括激发细胞分裂和分化，抑制蛋白质降解和细胞凋亡，作为内分泌因子来调节生长过程等[6。8]。许多研究结果表明，肝脏是IG

5、F-1主要的分泌器官[9]，但IGF-1不仅在肝脏中表达，在一些其他的器官中也有表达，而且大都是通过自分泌和旁分泌方式释放[1011]。IGF-1前肽由信号肽、B、C、A、D结构域和E肽6部分组成，成熟肽由B、C、A和D区4个结构域构成[1引。自20世纪末以来，硬骨鱼类中如：斑马鱼(Daniorerio)[13。14]、牙鲆(Paralichthysoli—vaceus)[15]、金头鲷(Sparusaurata)[16]等，已得到了IGF-1cDNA部分和全长基因序列，揭示了IGF-1在进化过程中的保守性。本文利用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增法(

6、RACE)克隆得到了花鲈IGF_1基因cDNA全长序列，并对其氨基酸结构进行了比对分析，采用荧光实时定量PCR技术对花鲈脑、垂体、心脏、鳃、胃、盲肠、肠、头肾、肾脏、肝脏、性腺(雄)、脾脏和肌肉等13种器官的IGF-1mRNA的表达水平进行了分析，填补了花鲈IGF家族在分子生物学方面的空白，旨在为该基因时空表达特征及具体生理功能提供基础数据。1材料与方法1．1材料花鲈于2010年11月采自青岛市市南区南山水产品市场。鱼体重(1196．7±16．8)g，体长(43．64-1．2)cm。解剖后迅速取出脑、垂体、心脏、鳃、胃、盲肠、肠、头肾、肾脏、肝脏、性腺、脾脏和肌肉13个组织保存

7、于--80℃超低温冰箱中备用。1．2方法1．2．1总RNA提取和cDNA第一链合成按照五一*基金项目：“十--Ni”国家科技支撑计划重大项目(2011BADl3803)资助收稿日期；2013—03—13；修订日期：201308—21作者简介：钱馄(1988一)，男，硕士生，研究方向：鱼类繁殖生理。E-mail：qq320king@163．corn÷÷通讯作者：E-mail：wenhaishen@OUC．edu．cn中国海洋大学学报izolReagent试剂盒说明书提取花鲈各组织总RNA，利用