池蝶蚌β-連環(huán)蛋白基因的分子特征及在不同組織和不同年齡中的表達(dá)分析.pdf

1、池蝶蚌是一種優(yōu)質(zhì)的淡水育珠蚌，研究其生殖發(fā)育方面的特征，能夠?yàn)槿斯わ曫B(yǎng)和雜交育種提供大量理論基礎(chǔ)，更好地解決現(xiàn)階段池蝶蚌養(yǎng)殖中面臨的各類問(wèn)題。
　　為了解池蝶蚌性別調(diào)控與分化機(jī)制，本課題組建立了池蝶蚌（Hyriopsis schlegelii）性腺轉(zhuǎn)錄組。在轉(zhuǎn)錄組庫(kù)中，存在β-連環(huán)蛋白（β-catenin）基因序列。本實(shí)驗(yàn)對(duì)池蝶蚌β-catenin基因進(jìn)行驗(yàn)證后，采用RACE技術(shù)克隆其cDNA全長(zhǎng)，命名為Hsβ-catenin。通

2、過(guò)各種生物軟件，對(duì)其基因序列及其蛋白質(zhì)的一、二、三級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果如下：該序列全長(zhǎng)4386 bp，5?-非編碼區(qū)（5?UTR）為162 bp，3?-非編碼區(qū)為1758 bp，開(kāi)放閱讀框（ORF）為2466bp，編碼821個(gè)氨基酸；該基因編碼的蛋白質(zhì)分子量為366046.5Da，原子數(shù)為47068，分子表達(dá)式為C13499H22614N4386O5661S908，蛋白成酸性，亮氨酸含量較高，半胱氨酸（Cys）和色氨酸（Trp）含量較低

3、，分別為1.3％和0.8%，堿性氨基酸（Lys、Arq、His）含量為11.5%，酸性氨基酸（Asp、Glu）含量為10.7%；該蛋白結(jié)構(gòu)域主要由12個(gè)ARM重復(fù)序列組成，ARM結(jié)構(gòu)域是各物種中β-連環(huán)蛋白的中央保守區(qū)域，驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；二級(jí)結(jié)構(gòu)中，α-螺旋占47.75%，分布比較均勻且大量分布，β-折疊占1.22%，總量較少，隨機(jī)卷曲占51.04%，多分布于兩端；親水性蛋白含量約為49%，疏水性蛋白約為51%；三級(jí)結(jié)構(gòu)中含大量

4、α-螺旋且為右手超螺旋，每三個(gè)α-螺旋排列在一起形成一個(gè)超螺旋即ARM結(jié)構(gòu)域，中央?yún)^(qū)域共形成12個(gè)ARM結(jié)構(gòu)域；由系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)可知，β-catenin基因在各物種中比較保守，Hsβ-catenin與軟體動(dòng)物聚為一支，包括合浦珠母貝（Pinctada martensii）、櫛孔扇貝（Azumapecten Farreri）和太平洋牡蠣（Crassostrea gigas）等，與昆蟲(chóng)類的同源性也很高，如毛翼蟲(chóng)（Chaetopterus var

5、iopedatus）、杜氏闊沙蠶（Platynereis dumerilii）和大斑蝶（Danaus plexippus）。
　　通過(guò)熒光定量PCR（qRT-PCR）檢測(cè)Hsβ-catenin基因在不同組織中的表達(dá)量及在不同年齡、不同性別性腺中的表達(dá)表達(dá)量。實(shí)驗(yàn)表明，Hsβ-catenin均存在于各組織中，表達(dá)量從高到低依次為：腸、斧足、精巢、肝、卵巢、心臟、外套膜、腎和血，表明其在生物體各組織中具有多種生物學(xué)功能，且在成熟池蝶蚌

6、中精巢表達(dá)量高于卵巢，推測(cè)Hsβ-catenin在性腺發(fā)育成熟后更多地參與其他生物學(xué)功能；池蝶蚌在5月齡出現(xiàn)性腺，12月齡雌雄可辨，36月齡性腺成熟，檢測(cè)Hsβ-catenin在不同年齡、不同性腺中的表達(dá)情況，結(jié)果顯示其在3齡（約36月齡）中的表達(dá)最高，1齡（約12月齡）表達(dá)量次之，2齡（約24月齡）和4齡（約48月齡）表達(dá)量最少；在1到3齡中卵巢的表達(dá)量顯著高于精巢的表達(dá)量，而到4齡時(shí)精巢反而略高于卵巢，表明其可能參與池蝶蚌的性別調(diào)控