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首页大黄鱼gdf-8II克隆与功能解析:基因结构与遗传育种前景
本文主要探讨了大黄鱼(GDF-8II)开放阅读框序列的克隆及分析,发表于2009年的《宁波大学学报(理工版)》第22卷第1期。大黄鱼作为重要的养殖鱼类,GDF-8在肌肉发育和生长过程中起着负调控作用,对于遗传育种具有重要意义。研究者在已有的大黄鱼gdf-8I基因克隆基础上,采用同源克隆策略,成功地克隆出了一段2357bp的GDF-8II开放阅读框(ORF)序列。这个序列由三个外显子和两个内含子组成,编码了359个氨基酸。值得注意的是,外显子III与gdf-8I的相应区域有较高的序列相似性,这表明外显子III可能经历了高度的进化约束,暗示其在功能上可能有着重要的角色。 通过比较gdf-8推导的氨基酸序列,构建的系统树揭示了鱼类的gdf-8II是一个独立于gdf-8I的基因,这意味着这两个基因可能存在功能差异,值得进一步深入研究。鱼类在系统发生过程中出现基因重复现象,导致了gdf-8的不同异构体,如gdf-8I和gdf-8II,这在金鲷和斑马鱼等物种中已有部分研究,但在中国,特别是针对大黄鱼gdf-8II的研究尚处于起步阶段。 这项工作不仅增加了我们对大黄鱼遗传调控机制的理解,也为未来的遗传改良提供了新的基因资源。未来的研究可以围绕gdf-8II的生物学功能、表达模式、以及它在大黄鱼生长和适应性变化中的具体作用进行,以期优化大黄鱼的养殖性能和产品质量。整体来看,这篇文章在大黄鱼基因组学研究中具有重要价值,推动了该领域在中国的前沿发展。
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第 22 卷 第 1 期 宁波大学学报(理工版) Vol.22 No.1
2009 年 3 月 JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY ( NSEE ) Mar. 2009
文章编号:1001-5132(2009)01-0039-05
大黄鱼 gdf-8 II 开放阅读框序列克隆及分析
孙 升, 薛良义
*
, 童丽娟
(宁波大学 应用海洋生物技术教育部重点实验室, 浙江 宁波 315211)
摘要: GDF-8 是动物肌肉发育和生长过程中的负调控因子, 对 gdf-8 的研究将有助于促进重要养
殖鱼类大黄鱼的遗传育种. 在已克隆大黄鱼 gdf-8 I 的基础上, 采用同源克隆策略, 首次克隆了
2 357 bp 的大黄鱼 gdf-8 II 开放阅读框序列(ORF), 它由 3 个外显子、2 个内含子组成, 编码 359
个氨基酸, 其中外显子 III 与大黄鱼 gdf-8 I 的外显子 III 序列相似度较高, 这提示外显子 III 受到
了高度的进化限制及其功能的重要性. 基于 gdf-8 推导的氨基酸序列构建的系统树显示鱼类的
gdf-8 II 是与 gdf-8 I 不同的基因, 有必要对 gdf-8 II 基因进行进一步的研究.
关键词: 大黄鱼; gdf-8 II; 开放阅读框; 克隆
中图分类号: Q75 文献标识码: A
20 世纪 90 年代发现生长分化因子-8(Growth
and Differentiation Factor-8, GDF-8)对生长具有负
调控作用, gdf-8 敲除的小鼠, 其骨骼肌重量明显增
加, 是正常野生型小鼠的 2 倍左右
[1]
. 突变小鼠骨
骼肌肥大的原因既有肌细胞的增生也有肌纤维的
肥大. 随后 gdf-8 的功能在双肌牛品种比利时蓝牛
(Belgian Blue)和皮尔蒙特牛(Piedmontese)得到进
一步证明
[2]
. 该基因在动物育种中的潜在应用价值
日益得到动物育种学家的关注.
近年来发现某些鱼类在系统发生过程中, 有
基因重复现象发生, 导致 gdf-8 产生 2 种异构体
[3]
.
目前, 对鱼类 gdf-8 I 的研究较为深入, 已在多种鱼
类中克隆到 gdf-8 I
[3-16]
, 本实验室也已克隆了大黄
鱼 gdf-8 I 的全长序列(AY842934)
[16]
, 而对 gdf-8 Ⅱ
的研究则处于起步阶段, 仅在金鲷(Sparus aurata)、
斑马鱼(Danio rerio)等少数几种鱼类中克隆获得其
完整的编码序列
[5,6,17-19]
, 国内目前还没有这方面
的相关报道.
根据研究, gdf-8 2种异构体在序列的长度、相
似度及时空表达等方面存在一定的差异
[5,7,20]
. 在
目前对 gdf-8 I 进行较为深入研究的前提下, 为更
好地阐明 gdf-8 对鱼类骨骼肌生长的作用机制及该
基因的其他功能和特点, 有必要对 gdf-8 II 进行深
入的研究.
本文在已获得大黄鱼 gdf-8 I 基础上, 采用同
源克隆策略, 首次克隆了大黄鱼 gdf-8 II 开放阅读
框序列(Open Reading Frame, ORF), 并对其结构、
序列进行了分析.
收稿日期: 2008-03-17. 宁波大学学报(理工版)网址:http://3xb.nbu.edu.cn
基金项目: 国家 863 计划项目(2006AA10A405); 浙江省自然科学基金(Y306295); 宁波市自然科学基金(2006A610083);
浙江省教育厅新苗人才计划项目(2007R40G2070027); 宁波大学科研基金(XK0613041).
第一作者: 孙 升(1983-), 男, 浙江台州人, 在读硕士研究生, 主要研究方向: 海洋生物分子生物学. E-mail: ksun1983@gmail.com
*通讯作者: 薛良义(1962-), 男, 浙江宁波人, 博士/教授, 主要研究方向: 水产生物基因资源与遗传育种. E-mail: xueliangyi@nbu.edu.cn
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