日本沼蝦(Macrobrachium nipponense)有堅(jiān)硬的表皮(又稱外骨骼),生命的不斷生長(zhǎng)要靠周期性蛻皮來(lái)實(shí)現(xiàn),周期性蛻皮與生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖密切相關(guān)。幾丁質(zhì)是日本沼蝦表皮結(jié)構(gòu)的重要組成成分,每個(gè)蛻皮周期必須不斷地合成和分解幾丁質(zhì),顯然,幾丁質(zhì)的合成對(duì)其生長(zhǎng)是至關(guān)重要的。幾丁質(zhì)合成酶(Chitin synthase,CHS)是幾丁質(zhì)合成路徑中的關(guān)鍵酶,了解其基因的結(jié)構(gòu)以及時(shí)空表達(dá)模式,可以為闡明日本沼蝦等甲殼動(dòng)物蛻皮周期的機(jī)理積累資料。本文根據(jù)同源基因的保守序列,設(shè)計(jì)特異性引物,利用SMART RACE技術(shù),首次從日本沼蝦頭胸甲組織克隆了幾丁質(zhì)合成酶基因cDNA全長(zhǎng)序列。獲得的目的基因全長(zhǎng)5133 bp,開(kāi)放閱讀框(ORF)長(zhǎng)度為4701bp,編碼1567個(gè)氨基酸,提交該序列到GenBank注冊(cè)號(hào)KP710198,并命名為MnCHS。利用ExPASy在線進(jìn)行序列分析,該蛋白分子量為179.567kD,理論等電點(diǎn)(pI)為6.09。該蛋白共有16個(gè)跨膜螺旋,一個(gè)保守結(jié)構(gòu)域Chitin_synth_C,9個(gè)保守基序,可分為結(jié)構(gòu)域A、結(jié)構(gòu)域B、結(jié)構(gòu)域C。結(jié)構(gòu)域B中含有7個(gè)保守域,并含有CHS的兩個(gè)標(biāo)簽序列EDR和QRRRW。利用MEGA 5.05軟件,結(jié)合其他物種CHS基因,采用鄰接法進(jìn)行聚類分析構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),聚類分析表明屬于A類幾丁質(zhì)合成酶基因。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù),分析MnCHS基因的時(shí)空表達(dá),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,MnCHS基因的轉(zhuǎn)錄物在多種組織均有表達(dá),在蛻皮周期各階段,不同組織MnCHS的表達(dá)量差異顯著;頭胸甲在A期達(dá)到最高,胃腸在D0和D4期均較高,尾扇和肌肉在D4期最高,肝胰腺則普遍較低。結(jié)果表明,MnCHS基因轉(zhuǎn)錄物不僅存在于表皮,在其它組織也有分布,且mRNA水平的變化與蛻皮周期有關(guān),作為幾丁質(zhì)生物合成的關(guān)鍵酶,推測(cè)該基因的表達(dá)在新外表皮和內(nèi)表皮的形成中發(fā)揮重要作用。
【學(xué)位單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S917.4
【部分圖文】：

圖 1-1 幾丁質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)組成和 3 種結(jié)構(gòu)形式[15]Fig.1-1. Molecμlar structure composition of chitin and three kinds of structure forms.2.3 幾丁質(zhì)酶系研究概況

圖 1-2 幾丁質(zhì)合成模型圖[40]Fig.1-2. Chitin synthesis model diagram在模型 II 中，幾丁質(zhì)首先被分泌到細(xì)胞端部質(zhì)膜下方的囊泡內(nèi)腔中，當(dāng)需要幾丁質(zhì)，囊泡與質(zhì)膜融合把包裹的幾丁質(zhì)釋放到細(xì)胞外去。這種合成方式的優(yōu)點(diǎn)是可以暫時(shí)

CHS 是一個(gè)含有多個(gè)跨膜螺旋結(jié)構(gòu)的蛋白，分子量大約在 160～180kDa，等電點(diǎn)為1～6.7，整合于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中。它含有 3 個(gè)結(jié)構(gòu)域即中間的催化結(jié)構(gòu)域 B 和位于 N 端 C 端的兩個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域 A 和 C（圖 1-3）[20]。
【參考文獻(xiàn)】

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1 樸冬花;樊東;;甘藍(lán)夜蛾幾丁質(zhì)合成酶基因片段的克隆與序列分析[J];東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2008年09期

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本文編號(hào)：2883965