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三疣梭子蟹是中国重要的经济食用蟹类,大量研究表明,脂类物质对于这类甲壳动物的生长发育和风味品质的形成具有重要意义。为了研究脂代谢在三疣梭子蟹幼体发育过程中的作用,本文首先通过脂肪酸结合蛋白(Fatty acid binding protein,FABP)进行基因克隆、表达分析和原核表达,检测重组蛋白r-pt-FABP与脂肪酸结合活性,探究FABP对调控脂肪酸转运机理;此外基于脂肪酸在脂代谢中的重要作用,利用气质联用技术(GC-MS)详细阐述了pt-FABP对三疣梭子蟹体内脂肪酸含量和分布的作用。最后通过转录组测序挖掘三疣梭子蟹三个幼体发育阶段(蚤状幼体、大眼幼体和一龄幼蟹)中和成熟雌雄性腺中脂代谢相关的差异基因(Differential Expression Genes,DEGs)。研究结果如下:
第一,克隆pt-FABP基因获得全长909bp的cDNA序列,构建pt-FABP原核表达载体,并进行了体外表达和纯化。通过体外结合活性检测实验发现,r-pt-FABP与不同脂肪酸配体的结合能力不同,其中与长链不饱和脂肪酸ARA和OA有较强的结合能力。
第二,分析三疣梭子蟹不同发育时期和不同组织中脂肪酸的含量。结果发现,PUFA含量与pt-FABP表达量呈正相关,推测pt-FABP可能参与三疣梭子蟹PUFA的转运调控,并对PUFA的积累具有积极调节作用。
第三,通过对不同发育阶段转录组数据比较分析,发现GO富集结果中大部分unigenes与机体基本生理活动相关;蛋白质代谢和糖脂代谢在KEGG富集结果中占优势。本研究进一步对脂代谢相关的DEGs进行了分析,结果发现,在幼体发育过程中,DEGs主要涉及的脂代谢相关通路为“类固醇激素合成”、“脂肪酸合成”、“花生四烯酸代谢”等。结合定量PCR(qPCR)分析,随着生长发育的进行,花生四烯酸代谢通路中的基因EPHX2,PTGS2和PLAG表达上调,类固醇激素合成途径中的基因UGT表达上调,而脂肪酸降解相关的基因HSD17B4表达下调。上述结果反映了三疣梭子蟹幼体在生长发育过程中对能量和激素需求的增加。
第四,通过对雌雄性腺转录组数据比较分析,发现GO和KEGG显著富集了供能和激素合成通路上的差异基因,并且鉴定出6个与性腺发育相关的差异基因,包括EcR,CDK7,nm23,RXR,FPS和VTG。对脂代谢相关差异基因进行分析,结果123个差异基因在雌性中上调表达,并且大部分基因显著富集在脂肪酸代谢,花生四烯酸代谢,类固醇激素生物合成等通路。
第一,克隆pt-FABP基因获得全长909bp的cDNA序列,构建pt-FABP原核表达载体,并进行了体外表达和纯化。通过体外结合活性检测实验发现,r-pt-FABP与不同脂肪酸配体的结合能力不同,其中与长链不饱和脂肪酸ARA和OA有较强的结合能力。
第二,分析三疣梭子蟹不同发育时期和不同组织中脂肪酸的含量。结果发现,PUFA含量与pt-FABP表达量呈正相关,推测pt-FABP可能参与三疣梭子蟹PUFA的转运调控,并对PUFA的积累具有积极调节作用。
第三,通过对不同发育阶段转录组数据比较分析,发现GO富集结果中大部分unigenes与机体基本生理活动相关;蛋白质代谢和糖脂代谢在KEGG富集结果中占优势。本研究进一步对脂代谢相关的DEGs进行了分析,结果发现,在幼体发育过程中,DEGs主要涉及的脂代谢相关通路为“类固醇激素合成”、“脂肪酸合成”、“花生四烯酸代谢”等。结合定量PCR(qPCR)分析,随着生长发育的进行,花生四烯酸代谢通路中的基因EPHX2,PTGS2和PLAG表达上调,类固醇激素合成途径中的基因UGT表达上调,而脂肪酸降解相关的基因HSD17B4表达下调。上述结果反映了三疣梭子蟹幼体在生长发育过程中对能量和激素需求的增加。
第四,通过对雌雄性腺转录组数据比较分析,发现GO和KEGG显著富集了供能和激素合成通路上的差异基因,并且鉴定出6个与性腺发育相关的差异基因,包括EcR,CDK7,nm23,RXR,FPS和VTG。对脂代谢相关差异基因进行分析,结果123个差异基因在雌性中上调表达,并且大部分基因显著富集在脂肪酸代谢,花生四烯酸代谢,类固醇激素生物合成等通路。