擬穴青蟹LC-PUFA合成關(guān)鍵酶基因的克隆和表達(dá)分析.pdf

1、長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸（Long-chain polyunsaturated fatty acids，LC-PUFA）一般指的是雙鍵數(shù)≥3且碳鏈長(zhǎng)度≥20的多不飽和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids，PUFA）。其中具有重要生理功能的LC-PUFA主要有二十二碳六酸（DHA）、二十碳五烯酸（EPA）和花生四烯酸（ARA），它們都是生物體正常生長(zhǎng)發(fā)育所必需的脂肪酸。一般認(rèn)為，海蟹不具有將亞油酸和α-亞麻酸轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)C

2、-PUFA的能力。因此，DHA和EPA等LC-PUFA被認(rèn)為是海蟹的必需脂肪酸。近年來(lái)，本課題組在擬穴青蟹（Scylla paramamosain）脂肪需求以及植物油替代魚(yú)油方面開(kāi)展了相關(guān)研究。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在飼喂紫蘇籽油和紅花油的青蟹的肌肉中，脂肪酸20:4n-6和20:5n-3的含量有輕微的提高。據(jù)此結(jié)果，我們推測(cè)青蟹自身可能具有合成LC-PUFA的能力。為驗(yàn)證我們的推測(cè)，本研究對(duì)青蟹合成LC-PUFA的關(guān)鍵酶基因進(jìn)行了克隆，并對(duì)基

3、因的組織表達(dá)和營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)進(jìn)行了研究。主要結(jié)果如下：
　　1.采用RT-PCR和RACE-PCR方法，從青蟹中克隆到一個(gè)脂肪酸去飽和酶基因（GenBank登錄號(hào)：KU975033），命名為Δ6 Fad-like。該基因的cDNA序列全長(zhǎng)為1973bp，包含201bp的5’非翻譯區(qū)，443bp的3’非翻譯區(qū)以及1329bp的開(kāi)放閱讀框，共編碼442個(gè)氨基酸。氨基酸序列與其它已克隆的甲殼類(lèi)Δ6脂肪酸去飽和酶具有53％~80%的相似性，且具

4、有典型的脂肪酸去飽和酶的結(jié)構(gòu)特征。RT-qPCR結(jié)果顯示：Δ6 Fad-like基因主要在肝胰腺中表達(dá)，而在其它組織中的表達(dá)量相對(duì)較低。養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著大豆油替代魚(yú)油比例的升高，Δ6 Fad-like基因在肝胰腺中的表達(dá)顯著上調(diào)，說(shuō)明了大豆油能促進(jìn)該基因的表達(dá)。
　　2.克隆到一個(gè)碳鏈延長(zhǎng)酶4基因（GenBank登錄號(hào)：KX454537），命名為Elovl4-like。該基因的cDNA序列全長(zhǎng)為1119bp，包含58bp的5

5、’非翻譯區(qū)，44bp的3’非翻譯區(qū)以及1017bp的開(kāi)放閱讀框，共編碼338個(gè)氨基酸。氨基酸序列與已克隆的其它物種的延長(zhǎng)酶4具有42%～47%相似性，且具有典型的延長(zhǎng)酶的結(jié)構(gòu)特征。RT-qPCR結(jié)果顯示：Elovl4-like基因主要在肝胰腺中表達(dá)，而在其它組織中的表達(dá)量相對(duì)較低。養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著大豆油替代魚(yú)油比例的升高，Elovl4-like基因在肝胰腺中的表達(dá)顯著上調(diào)，說(shuō)明了大豆油能促進(jìn)該基因表達(dá)。
　　3.克隆到一個(gè)碳

6、鏈延長(zhǎng)酶基因，命名為Elovlm，又因該基因有兩個(gè)亞型，故又分別命名為Elovlm1和Elovlm2。Elovlm1和Elovlm2 cDNA序列全長(zhǎng)均為1529bp，包含75bp的3’非翻譯區(qū)，389bp的5’非翻譯區(qū)以及1065bp的開(kāi)放閱讀框，共編碼354個(gè)氨基酸。RT-qPCR結(jié)果顯示：Elovlm基因主要在胃中表達(dá)，而在其它組織中的表達(dá)量相對(duì)較低。養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著大豆油替代魚(yú)油比例的升高，Elovlm基因在胃中的表達(dá)顯著

7、上調(diào)，但對(duì)肝胰腺中的Elovlm基因的表達(dá)影響不顯著。
　　綜上所述，本研究從青蟹中克隆到三個(gè)LC-PUFA合成關(guān)鍵酶基因，即Δ6 Fad-like、Elovl4-like和Elovlm。這些基因在肝胰腺和胃等組織中的表達(dá)水平較高，說(shuō)明這些組織可能是青蟹LC-PUFA合成的主要部位。飼料中的大豆油能夠顯著提高青蟹LC-PUFA合成關(guān)鍵酶基因的表達(dá)水平。該研究結(jié)果對(duì)于豐富甲殼類(lèi)營(yíng)養(yǎng)學(xué)，特別是分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)內(nèi)容等具有較重要的理論意義和學(xué)術(shù)