克氏原螯虾蜕皮激素受体基因克隆及对蜕皮信号的响应

蜕皮激素受体和retinoid-X受体是克氏原螯虾的蜕皮过程中的关键调节因子。我们克隆了蜕皮激素受体(PcEcR)和retinoid-X受体(PcRXR)的全长cDNA。PcEcR的全长cDNA有2500 bp,编码了576个氨基酸的蛋白质。PcRXR全长cDNA有2593 bp,其中分别有15bp和204 bp插入/删除拼接变异区域分别位于DNA结合域和铰链域中。PcRXR中的两种剪接区域变体产生了四个亚型PcRXR1-4,分别编码525,520,457和457个氨基酸。PcEcR在肝胰腺和眼柄中呈高表达。PcRXR在眼柄等八个研究组织中都有表达,其中在眼柄中呈高表达。通过切除眼柄(Eyestalk Ablation, ESA)实验,研究了PcRXR 和PcEcR在三个组织中的诱导表达。在肌肉中,PcEcR和PcRXR在 切除眼柄(ESA)后上调,PcEcR表达水平在ESA后第三日达到最高,相对于第0天增长33.5倍 (P<0.01),而PcRXR在ESA一天达到最高水平,,相对于第0天增加了2.7倍(P<0.05)。在肝胰腺中,PcEcR和PcRXR表达水平在ESA后不断下降。PcEcR和PcRXR的表达水平在ESA后第七天,相对于第0天分别只有0.7%(P<0.001)和1.7%(P<0.001)。在卵巢中,PcEcR在ESA后上调,在第3天达到最高水平,相对于第0天增加3.0倍(P<0.01),但PcRXR的表达水平在切除眼柄(ESA)后变化不显著(P>0.05)。PcEcR和PcRXR在ESA后在不同组织中的不同反应表明不同的组织在应答蜕皮和性成熟等信号时扮演着不同的角色和功能坐标。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法3
1.1克氏原螯虾的收集、RNA的制备、cDNA的合成 3
1.2 PcEcR和PcRXR 的全长cDNA的克隆和测序3
1.3序列比对和系统发育分析3
1.4 PcEcR和PcRXR的定量的实时PCR的记录4
2结果与分析4
2.1 PcEcR和PcRXR的全长cDNA的克隆4
2.2 PcEcR和 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@ 
PcRXR的序列比对和系统发育树5
2.3 PcEcR和PcRXR在不同组织中的表达12
2.4 眼柄切除后PcEcR和PcRXR的诱导表达13
3讨论 14
3.1 关于PcEcR和PcRXR的常识14
3.2 PcRXR的异构体,受DNA结合的影响? 14
3.3 PcEcR和PcRXR在不同组织中的表达和协同表达14
3.4 眼柄切除(ESA)后PcEcR和PcRXR在不同的组织的感应14
致谢14
参考文献15
表13
图1a6
图1b8
图2a10
图 2b11
图 3a12
图 3b12
图 413
图 513
克氏原螯虾蜕皮激素受体基因克隆及对蜕皮信号的响应
引言
小龙虾是存活于淡水中一种像龙虾的甲壳类动物,学名克氏原螯虾,也叫红螯虾、淡水小龙虾、斗虾。原产于美国东南部,并已被引入到亚洲,非洲,欧洲和世界其他地区的国家。克氏原螯虾因其杂食性、生长速度快、适应能力强而在当地生态环境中形成绝对的竞争优势,目前,克氏原螯虾在多个地区已成为甲壳类中分布最广的外来入侵物种。其摄食范围包括水草、藻类、水生昆虫、动物尸体等,食物匮缺时亦自相残杀。克氏原螯虾近年来在中国已经成为重要经济养殖品种。在商业养殖过程中应严防逃逸,尤其是严防逃入人迹罕至的原生态水体。其对当地物种生态竞争优势而导致破坏性危害,在世界各地已经有广泛报道,应引起高度重视。
像所有的节肢动物,克氏原螯虾有一个薄但坚韧的外骨骼,在成长过程中周期性脱去旧表皮长出新表皮的过程称为蜕皮。蜕皮是节肢动物最突出的特征,是许多生物必不可少的,其中包括生长,繁殖和变态。在参与蜕皮调解的过程中,一系列参分子信号协同合作。它是受蜕皮抑制激素(MIH)的负调节和受蜕皮激素的正调节(Covi等人,2009)。蜕皮激素是一种类固醇激素,在Yorgan中合成的。MIH是神经肽家族的一员,在Xorgan/窦腺复合体中合成,窦腺于眼柄中。
蜕皮激素是亲脂性的小分子,在细胞核中执行其功能。它与核受体复合体结合,其中核受体复合体由两种核受体构成:蜕皮激素受体和retinoidX受体或ultraspiracel蛋白(USP),其中ultraspiracel蛋白(USP)是昆虫RXR的同系物(Yao等,1993; Nakagawa 和 Henrich,2009)。核受体与蜕皮激素结合之后,ECRRXR被激活并调节转录靶基因如E75和几丁质酶的表达,产生ECR和RXR蜕皮响应基因(Kim等人,2005年;SHECHTER等人,2007)。此外,该ECR能调节自身基因的表达(KingJones和Thummel,2005; Nikolenko Iu 和 Krasnov,2007)。
ECR和RXR两者均拥有核受体所有的保守结构,包括A/ B,C,D和E / F域(Renaud 和 Moras, 2000)。在这些保守结构域中,C结构域是最保守的。它是DNA结合结构域 (DNA binding domain),绑定蜕皮激素响应基因的启动子中蜕皮激素响应元素(EcREs) (Perera 等, 2005)。 E 结构域是配体结合域 (Ligand binding domain),比其他结构域更为复杂。除了作为配体结合为其主要作用,它也介导异二聚体和配体依赖的转录激活功能(AF2)(Thomson等,2009)。D结构域是铰链域 (Hinge domain),连接这两个保守结构域:DNA结合域和配体结合域。D结构域的序列的保守性较低。A / B结构域的N末端和F结构域的C端是高度可变的(Thomson等,2009)。
迄今为止,已有多种甲壳动物的EcRs和RXRs基因被克隆和研究,包括大西洋砂招潮蟹中的ECR和RXR(Chung等,1998),地蟹中的ECR(Kim等,2005)。日本囊对虾中ECR和RXR的研究(Asazuma等,2007), water flea Daphina magna 的ECR和USP(Kato等人,2007),intertidal copepod Tigriopus japonicas中的ECR(Hwang等,2010),brown shrimp Crangon crangon 中的ECR和RXR(Verhaegen等,2011),mysid shrimp Americamysis bahia 中的ECR(Yokota等人,2011),American lobster Homarus americanus中的EcR and RXR(Tarrant,2011),harpacticoid copepod Amphiascus tenuiremis中的ECR(Gaertner等,2012), blue crab Callinectes sapidus 中的ECR,(Techa 和Chung,2013),opossum shrimp Neomysis integer中的ECR和RXR(Gaertner等,2013年)和freshwater prawn Macrobrachium nipponense中的ECR和RXR(沈等,2013)和中华绒螯蟹中的ECR(沈等,2014)等,这些工作大大增加了我们对甲壳动物蜕皮信号相关机制的了解。

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