發(fā)布時(shí)間：2017-10-22 18:35

  本文關(guān)鍵詞：從文昌魚G6Pase基因的克隆、表達(dá)和調(diào)控探索肝臟起源

  更多相關(guān)文章： 文昌魚 葡萄糖-6-磷酸酶 肝盲囊 肝臟 糖代謝

【摘要】：文昌魚屬于頭索動(dòng)物,在無脊椎動(dòng)物進(jìn)化到脊椎動(dòng)物的進(jìn)程中占據(jù)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)位置,是研究脊椎動(dòng)物起源與進(jìn)化的珍貴模式生物。先前的眾多研究表明,在文昌魚中存在類似于脊椎動(dòng)物肝臟的組織被稱為肝盲囊。肝臟是脊椎動(dòng)物特有器官,是維持糖代謝平衡的重要場所。那么文昌魚肝盲囊是否也具有類似的調(diào)節(jié)糖代謝功能呢?這是本文研究的主要問題。脊椎動(dòng)物的葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)由三種同工酶組成,即G6Pase-Ⅰ、 G6Pase-Ⅱ和G6Pase-Ⅲ。它能催化葡萄糖-6-磷酸水解成為磷酸基和游離的葡萄糖,這個(gè)催化過程是糖異生和糖原分解的最后一個(gè)關(guān)鍵步驟,因此對(duì)血糖水平的調(diào)節(jié)具有十分重要的作用。目前有大量的研究針對(duì)的是脊椎動(dòng)物中的葡萄糖-6-磷酸酶,但在無脊椎動(dòng)物當(dāng)中有關(guān)葡萄糖-6-磷酸酶的表達(dá)和調(diào)控的研究則十分有限。本文對(duì)文昌魚(Branchiostoma japonicum)中的葡萄糖-6-磷酸酶進(jìn)行了鑒定,獲得了全長為2053 bp的互補(bǔ)脫氧核糖核苷酸序列,其中開放閱讀框?yàn)?095 bp,編碼364個(gè)氨基酸。通過序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)此預(yù)測的蛋白序列與脊椎動(dòng)物的三種G6Pase具有29.8%至39.1%的一致性,與無脊椎動(dòng)物有20.4%至46.7%的一致性。雖然斑馬魚的G6Pase與文昌魚的序列一致性只有33.6%和38.8%,但是它們的3D結(jié)構(gòu)具有驚人的相似性,暗示文昌魚G6Pase與斑馬魚G6Pase的功能也具有一定的相似性。有關(guān)進(jìn)化樹、基因結(jié)構(gòu)分析和共線性等分析結(jié)果顯示了文昌魚G6Pase與脊椎動(dòng)物的G6Pase-Ⅲ具有更密切的關(guān)系。因此,文昌魚的G6Pase可能與脊椎動(dòng)物G6Pase-Ⅲ類似,是G6Pase基因原型代表,而脊椎動(dòng)物的三種G6Pase是在進(jìn)化過程中經(jīng)過兩輪基因復(fù)制產(chǎn)生的。我們通過實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶反應(yīng)檢測到G6Pase在肝盲囊和卵巢中大量表達(dá),具有組織特異性表達(dá)的特點(diǎn)。我們也證明了文昌魚肝盲囊和斑馬魚肝臟在經(jīng)過重組斑馬魚生長激素(rzGH)處理之后G6Pase的表達(dá)量呈現(xiàn)上升的趨勢。然后,利用rzGH進(jìn)行長時(shí)間處理,發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比,rzGU仍舊具有促進(jìn)作用�？偠灾�,rzGH所引起的G6Pase的表達(dá)模式和趨勢在文昌魚肝盲囊和斑馬魚肝臟中是相似的。通過蛋白免疫印跡實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)文昌魚肝盲囊提取物和鼠肝臟提取物都能與鼠抗人的G6Pase抗體發(fā)生結(jié)合,在大約40kDa的位置形成一條與我們所預(yù)測的蛋白大小近似的條帶,這證明了在文昌魚中存在天然的葡萄糖-6-磷酸酶。然后,我們通過測定肝盲囊,腸和去除兩者后的文昌魚提取物中的G6Pase活性,來定位該酶主要的表達(dá)部位。結(jié)果顯示肝盲囊中G6Pase的活性要比腸高出1.6倍,而在去除肝盲囊和腸的文昌魚提取物中其活性極其低。隨后,我們對(duì)文昌魚進(jìn)行了饑餓和投喂處理,然后剖取肝盲囊進(jìn)行G6Pase活性測定,與對(duì)照相比,G6Pase的活性在饑餓狀態(tài)下提高了82%,并且在攝食之后降低到原先活性的75%,而文昌魚肝盲囊中G6Pase活性的這種變化(在投喂之后降低,饑餓處理之后升高)與脊椎動(dòng)物中觀測到的結(jié)果一致�？偠灾�,本文論述了文昌魚葡萄糖-6-磷酸酶在結(jié)構(gòu)和功能方面都與脊椎動(dòng)物相似。此外,文昌魚和斑馬魚在生長激素的刺激下G6Pase基因表現(xiàn)出了相似的表達(dá)模式和趨勢,表明G6Pase的激素調(diào)節(jié)系統(tǒng)在文昌魚中已經(jīng)發(fā)生了一定的進(jìn)化。這些結(jié)果都為文昌魚肝盲囊與脊椎動(dòng)物肝臟同源性并且在維持葡萄糖穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用這一推論提供了有力證據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：文昌魚 葡萄糖-6-磷酸酶 肝盲囊 肝臟 糖代謝
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S917.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 文獻(xiàn)綜述12-22
• 1 文昌魚及其生物學(xué)意義12-14
• 2 文昌魚與脊椎動(dòng)物組織器官的同源性14-16
• 2.1 哈氏窩與垂體14-15
• 2.2 內(nèi)柱與甲狀腺15
• 2.3 肝盲囊與肝臟15-16
• 3 葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)16-18
• 4 生長激素(GH)18-19
• 5 本文的研究目的及技術(shù)路線19-22
• 5.1 研究目的19-21
• 5.2 技術(shù)路線21-22
• 第二章 文昌魚G6Pase基因的克隆、表達(dá)和調(diào)控22-61
• 0 前言22
• 1 實(shí)驗(yàn)材料22-24
• 1.1 實(shí)驗(yàn)試劑22-23
• 1.2 實(shí)驗(yàn)儀器23
• 1.3 主要溶液的配制23-24
• 2 實(shí)驗(yàn)方法24-44
• 2.1 總RNA的制備及cDNA的獲得24-27
• 2.2 文昌魚G6Pase基因全長序列的克隆27-35
• 2.3 文昌魚G6Pase生物信息學(xué)分析35-37
• 2.4 文昌魚各組織取材37
• 2.5 rzGH刺激的濃度/時(shí)間依賴性實(shí)驗(yàn)37-38
• 2.6 Real-time PCR檢測38-40
• 2.7 文昌魚饑餓、投喂處理和活性粗酶的提取40-41
• 2.8 Western blot41-43
• 2.9 G6Pase活力測定43-44
• 3 結(jié)果44-58
• 3.1 文昌魚G6Pase基因全長序列的克隆44-46
• 3.2 文昌魚G6Pase生物信息學(xué)分析46-52
• 3.3 引物特異性和擴(kuò)增效率檢測52-53
• 3.4 Real-time PCR檢測文昌魚G6Pase在不同組織的表達(dá)53-54
• 3.5 斑馬魚、文昌魚處理樣本中G6Pase的表達(dá)54-56
• 3.6 G6Pase在不同營養(yǎng)狀態(tài)下的活性56-58
• 4 討論58-60
• 4.1 文昌魚G6Pase是脊椎動(dòng)物葡萄糖-6-磷酸酶的祖先型58-59
• 4.2 文昌魚G6Pase參與葡萄糖穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)59-60
• 5 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 致謝67-68
• 作者簡介68
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 韓莉;郭斌;Haimanti.Bhattacharya;;亞致死劑量銅對(duì)文昌魚和玫瑰無須渻的組織病理學(xué)影響[J];中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年01期

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1 王彥豐;文昌魚甲狀腺激素/胰島素樣生長因子信號(hào)傳導(dǎo)通路的證明[D];中國海洋大學(xué);2012年

2 范純新;青島文昌魚（Branchiostoma belcheri tsingtaunese）GST和FREP基因的表達(dá)與功能[D];中國海洋大學(xué);2008年

3 韓莉;文昌魚肝盲囊—卵黃蛋白原的組織定位及Cd和Cu的毒性作用[D];中國海洋大學(xué);2006年

4 劉明英;文昌魚（Branchiostoma japonicum）Plgl和IGF基因的表達(dá)和功能[D];中國海洋大學(xué);2010年

5 王韶輝;文昌魚類脊椎動(dòng)物甲狀腺—肝軸的證明[D];中國海洋大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王雨;從文昌魚G6Pase基因的克隆、表達(dá)和調(diào)控探索肝臟起源[D];中國海洋大學(xué);2015年

2 郭斌;文昌魚GH/IGF軸的證明：文昌魚IGF的克隆、表達(dá)、功能及其受GH作用上調(diào)表達(dá)[D];中國海洋大學(xué);2008年

3 和亞男;文昌魚Bf/C2基因的克隆、表達(dá)與進(jìn)化分析[D];中國海洋大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：1079610