黄鳝促性腺激素释放激素的cDNA克隆与序列分析

【摘要】：促性腺激素释放激素(Gonadotropin-releasing hormone, GnRH)是下丘脑-垂体-性腺(hypothalamus-pituitary-gonadal, HPG)轴重要的信号分子,它是一种十肽,控制着垂体促性腺激素的合成和分泌,并对性别决定和分化有调控作用,在脊椎动物的性腺发育和繁殖功能的维持方面起着重要的调控作用。黄鳝(Monopterus albus)是我国常见的经济鱼类,因其具有特殊的性逆转现象,常用于水产动物性别决定及其性逆转机制的研究。黄鳝性逆转的发生机理目前还不清楚,但已有一些研究推测GnRH可能在黄鳝性逆转过程中发挥重要的作用。在黄鳝性腺发育和性逆转的研究中,关于GnRH的分子机理研究还没有文献报道。研究黄鳝GnRH基因可以填补黄鳝GnRH研究的欠缺,有助于进一步研究黄鳝性逆转发生的分子机制和下丘脑-垂体-性腺轴的协调作用机制,还可以为通过遗传工程创造有效的黄鳝繁殖技术提供基础。本研究克隆了黄鳝cGnRH-Ⅱ基因,并对其核苷酸序列及推导氨基酸序列以及预测的蛋白质高级结构进行了分析,主要研究结果如下: 1 黄鳝cGnRH-Ⅱ基因的全长cDNA序列 在对多种鲈型目鱼类的cGnRH-Ⅱ基因进行了多重比对后设计了2个特异性3’RACE引物,以来自黄鳝脑的mRNA为模板扩增得到了黄鳝cGnRH-Ⅱ的3’端序列。根据得到的3’端序列末端设计了两个5’RACE特异性引物,从而得到了黄鳝cGnRH-Ⅱ的5’端序列。分别从得到的3’端序列和5’端序列设计特异性引物扩增黄鳝cGnRH-Ⅱ全长cDNA。黄鳝cGnRH-Ⅱ全长cDNA为617bp,5’UTR长为168bp,编码区包括249个核苷酸,编码一个长83个氨基酸残基的蛋白质前体,3’UTR长为197bp。 2 黄鳝cGnRH-Ⅱ基因推导氨基酸序列的分析 通过克隆得到的3’端序列和5’端序列结果表明,黄鳝cGnRH-Ⅱ的cDNA全长617bp,包括一个5’非编码区、一个编码83个氨基酸的开放阅读框、TGA终止密码子和一个包括加尾信号和poly(A)尾巴的3’非编码区。编码区核苷酸长度为249bp,编码83个氨基酸,由信号肽(21个氨基酸)、cGnRH-Ⅱ(10个氨基酸)、三肽加工位点和联接肽(49个氨基酸)组成。其基因基本结构和从其他脊椎动物中克隆的GnRH成员的基因结构一致。 3 黄鳝cGnRH-Ⅱ基因的同源性分析