高原鼠兔血紅素氧合酶-1的基因克隆及序列分析.pdf

1、研究背景與目的：
　　高原鼠兔是青藏高原特有的小型哺乳動物,為兔形目、鼠兔科、鼠兔屬,世代生活在海拔3200~4700M的低氧、極寒高山草甸和草原,在其數(shù)代的自然選擇、進化過程中已形成自己獨特的高效率的能量代謝和氧傳遞利用機制,使其可以耐受高原環(huán)境的低氧、高寒,高原屬兔對高原環(huán)境發(fā)展變化發(fā)揮著巨大的影響力,使其成為高原獨特的生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。
　　近年來大量研究指出,眾多因素均可誘導HO-1的表達上調(diào),HO-1及降解血

2、紅素產(chǎn)物一氧化碳、膽紅素、膽綠素、和鐵離子參與機體許多生理和病理過程,發(fā)揮著積極重要的調(diào)節(jié)作用。HO-1在氧化應(yīng)激狀態(tài)下,通過抑制炎性因子的產(chǎn)生、多方面抗氧化應(yīng)激、直接衰減炎癥應(yīng)答,從而達到對細胞的保護。
　　本課題以高原鼠兔為研究對象,克隆并分析高原鼠兔HO-1基因cDNA序列,為從基因調(diào)控水平進一步探討高原鼠兔低氧適應(yīng)的分子生物學機制奠定了實驗基礎(chǔ)。
　　研究方法：
　　2011年7月于青海省天俊縣木里鎮(zhèn)(海拔約4

3、062M)捕捉高原鼠兔13只,平均體重200g。鼠兔采樣后進行相關(guān)生理學指標采集后,25％烏拉坦腹腔注射麻醉,解剖后取肝組織并置于液氮中,低溫保存?zhèn)溆貌⑦\回西寧。通過GenBank中公布的兔、人、牛、小鼠、大鼠等哺乳動物物種的HO-1的cDNA序列,根據(jù)其同源性,利用Primer5.0軟件DNAMAN6.0軟件結(jié)合鼠兔與以上各物種間HO-1比對得到的相對保守區(qū)來設(shè)計擴增引物。提取總RNA,利用逆轉(zhuǎn)錄酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)技術(shù)擴增目的基

4、因,鑒定后測序。
　　研究結(jié)果：
　　對測序結(jié)果進行拼接,所測序列得到cDNA全長序列,長度1466bp(GenBank登錄號為:JX035934)。軟件預測得出高原鼠兔HO-1基因編碼區(qū)的核苷酸長度為873bp,可編碼290個氨基酸。高原鼠兔HO-1與兔、人、牛、小家鼠、大鼠、豬、馬H0-1核苷酸序列及氨基酸序列的同源性達到為80%以上。
　　在本研究進行的氨基酸差異性位點分析中,所比較物種的15個氨基酸差異性位點中

5、有5個位點(第4,92,223,250,255)可能導致各物種在調(diào)節(jié)HO-1與低氧相關(guān)因子子相互作用方面產(chǎn)生差異。
　　結(jié)論：
　　本實驗首次成功地獲得高原鼠兔血紅素氧合酶-1基因編碼區(qū)cDNA序列全長(GenBank登錄號為JX035934),15個氨基酸差異性位點中有5個位點(第4,92,223,250,255)可能導致各物種在調(diào)節(jié)HO-1與低氧相關(guān)因子子相互作用方面產(chǎn)生差異,進而對高原低氧適應(yīng)的調(diào)控造成重要的影響。多個

6、基因位點的發(fā)生突變,從這一層面分析也反映出,與移居高原的同科物種比較,世居高原的鼠兔仍與其存在著結(jié)構(gòu)、功能上的顯著差異,這或許是高原鼠兔對高原遺傳性適應(yīng)的一種表現(xiàn),也可能是其抗缺氧能力更強的原因之一,但是突變位點與高原適應(yīng)相關(guān)聯(lián)的具體機制仍有待于進一步研究。由于HO-1與細胞保護密切相關(guān),上述發(fā)現(xiàn)為更進一步的了解高原鼠兔保護細胞免受氧化應(yīng)激損傷的機理,通過進一步對高原鼠兔適應(yīng)高原低氧高寒相關(guān)基因的研究,對于今后更好地及早干預氧化損傷疾病