【摘 要】
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mTOR信号通路(AKT/mTOR/4E-BP1/S6K)在细胞生长、发育以及蛋白合成过程中起重要作用。本文以二倍体红鲫和三倍体湘云鲫为材料进行mTOR信号通路相关基因表达的实验,发现mTOR信
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mTOR信号通路(AKT/mTOR/4E-BP1/S6K)在细胞生长、发育以及蛋白合成过程中起重要作用。本文以二倍体红鲫和三倍体湘云鲫为材料进行mTOR信号通路相关基因表达的实验,发现mTOR信号通路可能参与调控不同倍性鱼类快速生长。为了进一步研究mTOR信号通路与鱼类快速生长的关系,我们以具有明显同龄雄性生长快于雌性的黄颡鱼为材料,采用基因克隆、RT-PCR、qRT-PCR及蛋白免疫印迹等技术,对mTOR信号通路主要的基因AKT1/AKT2/AKT3/mTOR/S6KA/S6KB/4E-BP1进行了克隆与表达分析。结果如下:1、实验表明mTOR信号通路相关基因在二倍体红鲫和三倍体湘云鲫肝、肾、肠、心、性腺、大脑及肌肉7个不同组织中的表达有显著差异(P<0.05),除了大脑组织中4E-BP1基因的表达和性腺组织中mTOR/AKT1/S6KA基因的表达以及肾组织中AKT1基因的表达为二倍体红鲫显著高于三倍体湘云鲫(P<0.05),其余基因在其它组织中的表达均是三倍体湘云鲫显著高于二倍体红鲫(P<0.05)。2、基因克隆获得了AKT2/4E-BP1基因全长序列,分别是1431bp与824bp,预测编码了476及262个氨基酸。同时也克隆了AKT3/S6KA/mTOR/AKT1/S6KB基因的部分序列,并进行了blast比对和进化树分析,发现上述基因与其他物种的同源性较高,其中AKT2/4E-BP1基因与同源物种基因的相似性分别为99.92%与99.82%。3、通过qRT-PCR检测了AKT3/S6KB/AKT3/S6KA/S6KB/4E-BP1/mTOR基因在雌雄黄颡鱼7个不同组织中的分化表达,发现4E-BP1基因在性腺组织中的表达是雄性中表达量低于雌性(P<0.05),且S6KA基因在心和大脑组织的表达均是在雄性中表达量低于雌性(P<0.05)。除性腺组织外其余6个基因在雄性黄颡鱼中的表达均显著高于雌性黄颡鱼(P<0.05)。4、蛋白免疫印迹实验结果发现mTOR信号通路中mTOR基因蛋白在黄颡鱼的肌肉和肠组织均有表达,肾脏组织中表达较弱。综上所述,通过在分子水平的研究发现mTOR信号通路相关基因在不同倍性以及不同性别鱼类的不同组织中有一定表达,且总体呈现在三倍体湘云鲫的表达比二倍体红鲫高,雄性黄颡鱼中的表达比雌性高,说明mTOR信号通路可能促进了鱼类的快速生长。除此之外通过对黄颡鱼蛋白水平的研究也说明mTOR信号通路可能促进了雄性黄颡鱼的快速生长,为进一步研究mTOR信号通路调控鱼类快速生长的分子机制奠定了基础。
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