擬穴青蟹LC-PUFA合成關鍵酶基因的克隆和表達分析.pdf

1、長鏈多不飽和脂肪酸（Long-chain polyunsaturated fatty acids，LC-PUFA）一般指的是雙鍵數(shù)≥3且碳鏈長度≥20的多不飽和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids，PUFA）。其中具有重要生理功能的LC-PUFA主要有二十二碳六酸（DHA）、二十碳五烯酸（EPA）和花生四烯酸（ARA），它們都是生物體正常生長發(fā)育所必需的脂肪酸。一般認為，海蟹不具有將亞油酸和α-亞麻酸轉化為LC

2、-PUFA的能力。因此，DHA和EPA等LC-PUFA被認為是海蟹的必需脂肪酸。近年來，本課題組在擬穴青蟹（Scylla paramamosain）脂肪需求以及植物油替代魚油方面開展了相關研究。研究結果發(fā)現(xiàn)，在飼喂紫蘇籽油和紅花油的青蟹的肌肉中，脂肪酸20:4n-6和20:5n-3的含量有輕微的提高。據(jù)此結果，我們推測青蟹自身可能具有合成LC-PUFA的能力。為驗證我們的推測，本研究對青蟹合成LC-PUFA的關鍵酶基因進行了克隆，并對基

3、因的組織表達和營養(yǎng)調節(jié)進行了研究。主要結果如下：
　　1.采用RT-PCR和RACE-PCR方法，從青蟹中克隆到一個脂肪酸去飽和酶基因（GenBank登錄號：KU975033），命名為Δ6 Fad-like。該基因的cDNA序列全長為1973bp，包含201bp的5’非翻譯區(qū)，443bp的3’非翻譯區(qū)以及1329bp的開放閱讀框，共編碼442個氨基酸。氨基酸序列與其它已克隆的甲殼類Δ6脂肪酸去飽和酶具有53％~80%的相似性，且具

4、有典型的脂肪酸去飽和酶的結構特征。RT-qPCR結果顯示：Δ6 Fad-like基因主要在肝胰腺中表達，而在其它組織中的表達量相對較低。養(yǎng)殖試驗結果表明，隨著大豆油替代魚油比例的升高，Δ6 Fad-like基因在肝胰腺中的表達顯著上調，說明了大豆油能促進該基因的表達。
　　2.克隆到一個碳鏈延長酶4基因（GenBank登錄號：KX454537），命名為Elovl4-like。該基因的cDNA序列全長為1119bp，包含58bp的5

5、’非翻譯區(qū)，44bp的3’非翻譯區(qū)以及1017bp的開放閱讀框，共編碼338個氨基酸。氨基酸序列與已克隆的其它物種的延長酶4具有42%～47%相似性，且具有典型的延長酶的結構特征。RT-qPCR結果顯示：Elovl4-like基因主要在肝胰腺中表達，而在其它組織中的表達量相對較低。養(yǎng)殖試驗結果表明，隨著大豆油替代魚油比例的升高，Elovl4-like基因在肝胰腺中的表達顯著上調，說明了大豆油能促進該基因表達。
　　3.克隆到一個碳

6、鏈延長酶基因，命名為Elovlm，又因該基因有兩個亞型，故又分別命名為Elovlm1和Elovlm2。Elovlm1和Elovlm2 cDNA序列全長均為1529bp，包含75bp的3’非翻譯區(qū)，389bp的5’非翻譯區(qū)以及1065bp的開放閱讀框，共編碼354個氨基酸。RT-qPCR結果顯示：Elovlm基因主要在胃中表達，而在其它組織中的表達量相對較低。養(yǎng)殖試驗結果表明，隨著大豆油替代魚油比例的升高，Elovlm基因在胃中的表達顯著

7、上調，但對肝胰腺中的Elovlm基因的表達影響不顯著。
　　綜上所述，本研究從青蟹中克隆到三個LC-PUFA合成關鍵酶基因，即Δ6 Fad-like、Elovl4-like和Elovlm。這些基因在肝胰腺和胃等組織中的表達水平較高，說明這些組織可能是青蟹LC-PUFA合成的主要部位。飼料中的大豆油能夠顯著提高青蟹LC-PUFA合成關鍵酶基因的表達水平。該研究結果對于豐富甲殼類營養(yǎng)學，特別是分子營養(yǎng)學內容等具有較重要的理論意義和學術