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缺刻缘绿藻ω3脂肪酸去饱和酶基因的特性及在氮饥饿过程中相对转录量的分析

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根据莱茵衣藻和普通小球藻ω3脂肪酸去饱和酶氨基酸序列(GenBank登录号分别为ABL09485和BAB78717)的保守区(TMFWALF和HHDIGTH)设计简并引物,以缺刻缘绿藻H4301总RNA为模板,通过反转录PCR和cDNA末端快速克隆技术(RACE),克隆了缺刻缘绿藻ω3脂肪酸去饱和酶基因的cDNA全长序列(GenBank登录号:EU658930),它与莱茵衣藻的这个基因具有69%相似性.该基因cDNA序列长2 330 bp,其中5'-非翻译区长:107 bp;3'-非翻译区912 bp,且具有明显的poly(A)尾巴;开放阅读框1 311 bp,编码一个436个氨基酸的蛋白质,分子量为49.06 ku,等电点7.85;该基因编码的蛋白为膜结合蛋白,含有2个疏水区域和3个保守的组氨酸簇基序.将该基因的cDNA序列与其DNA序列比对后,发现该基因在其编码区存在6个内含子,剪切位点均符合"GT-AG"规则.实时荧光定量PCR结果显示,在氮饥饿培养过程中,缺刻缘绿藻ω3脂肪酸去饱和酶基因的相对转录量在4 h时可能因休克显著提高(P<0.05),然后开始下调,12 h开始显著下降(P<0.05),并在20 h降到最低(约为完全培养基的11.6%),此后保持在低水平(为完全培养基的23.2%)波动(P<0.01).脂肪酸组分的气相色谱结果表明,在氮饥饿培养过程中,花生四烯酸占总脂肪酸的百分含量逐步提高,而作为多不饱和脂肪酸ω3合成途径的产物,如α-亚麻酸和十六碳三烯酸(16:3ω3)的百分含量在40 h或96 h后都显著降低(P<0.05).这些结果表明缺刻缘绿藻ω3脂肪酸去饱和酶基因在氮饥饿过程中的相对低转录量,导致ω3合成途径相关产物百分含量的降低,确保了该藻沿着ω6途径来合成与积累花生四烯酸以提高其百分含量.另外,十六碳二烯酸(16:2ω6)、亚油酸及花生四烯酸都可能是该克隆基因所编码ω3脂肪酸去饱和酶的反应底物.
Characterization of a ω3 fatty acid desaturase gene from Myrmecia incisa and its relative transcription during the stress course of nitrogen starvation

李春阳、杜道海、于水燕、李慧、刘凡、周志刚

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上海海洋大学农业部水产种质资源与利用重点开放实验室,上海,201306

上海市高校水产养殖学E-研究院,上海海洋大学水产与生命学院,上海,201306

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国家自然科学基金国家高技术研究发展计划(863计划)教育部留学回国人员科研启动基金资助项目上海市教育委员会科研创新项目海洋生物学重点学科资助项目

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2010

水产学报
中国水产学会

水产学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.148
ISSN:1000-0615
年,卷(期):2010.34(9)
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