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《海南大学》 2018年
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温度和饥饿对布氏鲳鲹GH、GHR1和GHR2基因表达的影响

王海洋  
【摘要】:生长激素(Growth hormone,GH)在脊椎动物生长、繁殖、代谢、免疫等方面发挥重要作用,与靶细胞表面的生长激素受体(Growth hormone receptor,GHR)结合引起信号传导。本文克隆得到布氏鲳鲹GHR1和GHR2基因,利用荧光定量PCR技术检测布氏鲳鲹GH、GHR1和GHR2基因的组织分布,同时研究了温度和饥饿对布氏鲳鲹肝脏GH、GHR1和GHR2基因的影响,具体研究如下:1.本实验克隆得到布氏鲳鲹GHR1和GHR2基因,其中布氏鲳鲹GHR1 cDNA 全长为 2334 bp,含 5'UTR 157bp、3,UTR 269bp 和 ORF 1908bp,编码 635个氨基酸。布氏鲳鲹GHR2 cDNA全长为2248 bp,含有5'UTR 176bp、3'UTR 314bp和ORF 1758bp,编码585个氨基酸。布氏鲳鲹GHR1和GHR2的核苷酸序列相似度为51.2%,氨基酸序列相似度为54.7%。布氏鲳鲹GHR1和GHR2基因含有GHR配体结合区FGEFS结构域、Box1和Box2序列框、半胱氨酸残基、络氨酸残基等特征区域。结果表明,布氏鲳鲹GHR1基因含有7个半胱氨酸残基和8个络氨酸残基,而GHR2基因含有5个半胱氨酸残基和7个络氨酸残基。进化树分析表明,布氏鲳鲹GHR1和GHR2基因与鱼类GHR1、GHR2基因分别聚为一支。2.运用实时荧光定量PCR研究布氏鲳鲹GH、GHR1和GHR2基因的组织分布表达模式发现,布氏鲳鲹GH基因在垂体中的表达量最高,其次是心脏、肌肉、性腺,这与其他鱼类的表达情况一致。垂体是合成分泌GH的器官,垂体中GH基因的表达量远远高于其他组织;布氏鲳鲹GHR1和GHR2基因在肝脏中的表达量最高,其次是肌肉、脂肪,在端脑、中脑、垂体等神经组织中也有少量,这与其他鱼类中的表达情况类似,暗示肝脏是GH与GHR结合发挥作用的主要场所。3.本实验设计4个温度梯度,分别为21℃、25℃、29℃、33℃,来研究布氏鲳鲹GH、GHR1和GHR2基因的表达情况。结果表明,当水温为21℃时,布氏鲳鲹GH和GHR1基因表达量最高,说明此时GHR1是GH发挥作用的主要受体。当温度为25℃时,两者表达量降低,水温升到29℃,两者表达量有所升高,当温度为33℃时,其表达量再次回落至25℃时的水平。布氏鲳鲹GH与GHR1基因的表达在温度刺激下有相同的变化趋势,表明在低温时布氏鲳鲹GHR1可能是GH作用的主要受体。与之不同,布氏鲳鲹GHR2基因随着温度升高其表达量逐渐增加,当温度为33℃,其表达量达到最大值,说明在高温刺激下,布氏鲳鲹GHR2是GH主要结合对象。提示,布氏鲳鲹GHR1和GHR2基因可能分别在低温或高温中对机体生长起调控作用。4.对布氏鲳鲹进行饥饿复投实验,分别在饥饿第1天、第3天和饥饿第5天取样,同时进行复投,在复投后第1天、第3天和第5天取样。研究发现,在饥饿第一天,与对照(投喂)组相比,布氏鲳鲹肝脏中GHR1基因表达量显著减少,而GHR2基因表达量显著增加,说明此时GHR2是GH的主要结合对象。在饥饿第三天,布氏鲳鲹GHR1和GHR2基因的表达量均增加,并且达到最大值。GHR1基因的表达量在饥饿第五天与对照组相同。表明在饥饿第一天,布氏鲳鲹GHR2基因是GH的主要结合对象。复投第一天,布氏鲳鲹GHR2基因的表达量回落至正常水平,可能是因为复投使机体迅速回归正常水平,GH与GHR2结合减少。结果表明,GHR1是布氏鲳鲹GH主要的结合受体,在机体处于饥饿时GHR2可能是GH结合的主要对象。
【学位授予单位】:海南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S917.4

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