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《东北林业大学》 2017年
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低温胁迫下东北林蛙GS、Akt2基因表达与分析

巩珊珊  
【摘要】:东北林蛙(Rana dybowskii)在我国主要分布于东北地区,该地区处于亚寒带,长达6个月的冬眠期对东北林蛙的生存造成极大的威胁。本实验室前期研究表明东北林蛙在低温状态下机体积累大量葡萄糖作为抗冻保护物质抵御低温伤害。糖原合成酶(glycogen synthase,GS)是糖原合成限速酶,直接参与糖原合成与分解过程。丝/苏氨酸激酶(Serine/threonine kinases,Akt)作为胰岛素信号通路上的重要激酶,不仅参与糖代谢调节,而且在机体受到低温因素刺激时抑制细胞凋亡。本实验主要研究东北林蛙在低温状态下GS和Akt2 mRNA表达量变化,为探明机体如何产生高糖且耐高糖机制奠定基础。本实验以东北地区两栖类优势代表物种东北林蛙为研究对象,设4℃为对照组,-1℃为实验组,进行低温胁迫,分别在胁迫4h、8h、12h、24h、48h、72h时间点对其心脏、肝脏和骨骼肌取样,提取总RNA。采用PCR技术及RACE法克隆东北林蛙GS和Akt2基因序列,并对其进行蛋白结构分析;采用q PCR技术检测GS和Akt2 mRNA表达,探究其在低温过程中的动态变化。实验结果:RACE法获得东北林蛙GS基因全长2855bp,开放阅读框2214bp,编码737个氨基酸;东北林蛙Akt2基因全长1976bp,开放阅读框1461bp,编码486个氨基酸。qPCR检测显示低温胁迫下东北林蛙GS mRNA在心脏、肝脏、骨骼肌中表达水平均呈显著下调(p0.05),其中,心脏在8h降至最低,为对照组的9%,24h时基本恢复;在肝脏和骨骼肌则持续呈低水平表达,均在4h降至最低,分别为对照组的17%和4%。低温胁迫下东北林蛙Akt2 mRNA表达水平在心脏、肝脏中均呈显著上调(p0.05),12h达高峰,其中,心脏和肝脏分别为对照组的4.4倍和4.6倍,72h时基本恢复正常;而骨骼肌则变化不显著。本研究首次获得东北林蛙GS和Akt2的基因全长序列,并对低温胁迫下东北林蛙GS和Akt2分子的时空表达变化进行了分析,结果显示GS mRNA表达显著下调,Akt2mRNA表达显著上调,为进一步探索东北林蛙低温糖代谢相关研究提供理论依据。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S917.4

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