【摘要】：縊蟶(Sinonovacula constricta)是我國重要的經(jīng)濟海產(chǎn)貝類,生長性狀是其良種選育的重要目標。類胰島素生長因子(IGF)系統(tǒng)是參與動物生長發(fā)育的重要系統(tǒng),mi RNA也廣泛參與動物的生長發(fā)育調(diào)控。本論文結(jié)合生物信息學(xué)和分子生物學(xué)方法解析縊蟶IGF系統(tǒng)中3個基因結(jié)構(gòu)及表達特征,體外驗證基因間相互作用,篩選與縊蟶生長性狀相關(guān)的SNP位點,對2個基因進行圖譜定位,通過高通量測序的方法獲得縊蟶發(fā)育時期mi RNA數(shù)據(jù)庫,挖掘參與調(diào)控IGF系統(tǒng)的mi RNA,研究結(jié)果如下。通過克隆獲得縊蟶胰島素多肽受體(ILPR)基因序列,發(fā)現(xiàn)該基因由可變剪切產(chǎn)生不含跨膜區(qū)和胞質(zhì)區(qū)結(jié)構(gòu)域的變異體(s ILPR)。序列分析表明,ILPR編碼1502個氨基酸,s ILPR編碼1157個氨基酸,這兩個變異體c DNA序列氨基端相同,編碼998個相同的氨基酸。通過半定量和熒光定量方法分析ILPR和s ILPR的時空表達譜,表明s ILPR在早期發(fā)育過程的表達量總體低于ILPR基因,在檢測的成體組織中,ILPR基因在鰓組織中相對表達量最高,s ILPR基因在斧足組織中表達量相對較高。通過原核表達,獲得配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域的可溶性重組蛋白GST-LCL。GST pull-down結(jié)果表明該重組蛋白可與縊蟶的胰島素多肽(ILP2)有特異性相互作用。通過直接測序法在縊蟶群體中檢測到位于ILPR基因的10個SNP位點,其中4個位于非編碼區(qū),6個位于編碼區(qū),均為同義突變。通過與群體生長性狀的關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn),位于非編碼區(qū)的4個SNP位點與縊蟶的殼長、殼寬、殼高和體重性狀顯著相關(guān)。連鎖不平衡分析表明位于兩個區(qū)域內(nèi)的SNP完全連鎖,兩區(qū)域之間的SNP位點也高度連鎖。通過其中一個SNP位點對ILPR基因進行圖譜定位,結(jié)果表明,ILPR基因與縊蟶遺傳連鎖圖譜11號連鎖群中26699標記連鎖關(guān)系最強(LOD=33.01),26699標記位于111.572 c M的位置,這個位置的標記不屬于縊蟶圖譜的QTL區(qū)。通過基因克隆獲得縊蟶IGF系統(tǒng)信號途徑轉(zhuǎn)錄因子FOXO基因,這個基因在DNA結(jié)合區(qū)高度保守。熒光定量結(jié)果表明,FOXO基因在縊蟶成體進出水管組織中表達量最高,在縊蟶幼蟲發(fā)育期間隨發(fā)育進程而發(fā)生急劇變化。通過直接測序發(fā)現(xiàn)有5個SNP位點位于FOXO基因編碼區(qū),其中3個SNP位點為非同義突變。這5個SNP位點與縊蟶群體生長性狀顯著關(guān)聯(lián)。用這5個SNP位點中的1個對FOXO基因進行圖譜定位,表明該基因與縊蟶高密度遺傳連鎖圖譜中96616標記連鎖性最強,位于圖譜的9號連鎖群37.020 c M位置,這個位置的標記對縊蟶F1代個體的體重、殼高、殼長和殼寬關(guān)聯(lián)值分別為1.31、1.04、1.53和1.32,不屬于縊蟶的QTL區(qū)�？O蟶IGF2BP基因共編碼610個氨基酸,其編碼的蛋白具有典型RNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域。原核表達獲得可溶性的重組蛋白GST-IGF2BP,通過GST pull-down和蛋白質(zhì)譜方法初步篩選縊蟶肝胰腺和性腺組織中與IGF2BP有直接或間接互作的蛋白,結(jié)果表明IGF2BP主要與DNA和RNA活動過程相關(guān)的蛋白有相互作用。通過高通量測序?qū)O蟶發(fā)育過程中8個時間點進行mi RNA組學(xué)測序,分析結(jié)果表明在受精卵分裂期檢測到已知的和新預(yù)測的mi RNA分別為1145個和53個,囊胚期483個和66個,擔輪幼蟲期798個和69個;D型期742個和67個;殼頂期735個和59個;匍匐期624個和37個;單水管期772個和47個;稚貝期1110個和46個。對相鄰發(fā)育時期的差異mi RNA進行靶基因預(yù)測,進一步挖掘發(fā)現(xiàn)7個與縊蟶IGF系統(tǒng)信號途徑相關(guān)的mi RNA,這些mi RNA通過共同調(diào)控與IGF系統(tǒng)功能相似或相拮抗的基因形成復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
【圖文】：

-1 脊椎動物胰島素、IGF 和松弛素的前體結(jié)構(gòu)圖（引自 The structure of pro-protein of insulin, IGF and relaxin in v；B：B 鏈；C：C 鏈；A：A 鏈；D：D 鏈；E：E 鏈

圖 1.2 胰島素受體的經(jīng)典結(jié)構(gòu)域及截短形式的受體的結(jié)構(gòu)圖（引自[34]）Fig 1-2 The typical and truncated structures of insulin receptor
【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S917.4

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 謝淑媚;牛東紅;阮海燈;王澤;王飛;陳世娥;李家樂;;縊蟶IGFBP基因結(jié)構(gòu)及生長性狀相關(guān)SNP篩選[J];水產(chǎn)學(xué)報;2015年06期

2 牛東紅;馮冰冰;劉達博;沈和定;李家樂;;浙閩沿海縊蟶群體遺傳結(jié)構(gòu)的微衛(wèi)星和線粒體COⅠ序列分析[J];水產(chǎn)學(xué)報;2011年12期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 馮冰冰;縊蟶肝胰臟cDNA文庫構(gòu)建和免疫相關(guān)基因的克隆與表達研究[D];上海海洋大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王飛;縊蟶發(fā)育轉(zhuǎn)錄組文庫及類胰島素相關(guān)多肽基因功能的初步研究[D];上海海洋大學(xué);2016年

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本文編號：2664059