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斑马鱼SIRT基因家族分析及其在卵泡不同发育时期的表达

2024-08-08分类号:S917.4

【作者】彭家宝   汪紫嫣   杨志刚   陈阿琴
【部门】上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心  上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室  上海海洋大学农业农村部鱼类营养与环境生态研究中心  
【摘要】Sirtuins (SIRT)是一类NAD+依赖性Ⅲ类去乙酰化酶家族,广泛参与生物体各项生理活动,特别是在卵巢发育方面发挥着重要作用。本研究运用生物信息学方法系统分析斑马鱼(Danio rerio) SIRT家族基因的染色体分布、基因结构、氨基酸序列、蛋白基序和保守结构域、理化性质、二级结构和三级结构及系统进化关系,并探究在卵泡不同发育时期的表达变化。结果显示,斑马鱼8个SIRT基因分布于斑马鱼的8条染色体上,序列长短不一,最长为SIRT6 (140 265 bp),最短为SIRT4 (7 101 bp),编码区为3~14个不等。斑马鱼SIRT氨基酸序列相似度较低,但都具有Sir2保守结构域和保守基序。斑马鱼SIRT蛋白均为亲水性蛋白,除SIRT3外,均为不稳定蛋白。亚细胞定位预测显示,斑马鱼SIRT家族蛋白主要定位于细胞质和细胞核。系统进化分析表明,斑马鱼SIRT1、SIRT2、SIRT3.2和SIRT4与金鱼(Carassius auratus)、青鳉(Oryzias latipes)具有共线性关系。蛋白互作网络(PPI)预测发现,SIRT蛋白与雌激素受体(ESR1)、叉头盒转录因子家族(FOXOs)、热休克蛋白家族(HSPs)、超氧化物歧化酶家族(SODs)等具有相互作用。实时荧光定量PCR分析显示,在卵泡发育过程中,SIRT1和SIRT2主要在卵黄发生中期(MV)表达;SIRT3和SIRT4主要在充分生长未成熟期(FG)表达;SIRT3.2、SIRT5、SIRT6和SIRT7主要在成熟期(GVBD)表达。本研究阐明了斑马鱼SIRT基因家族进化发育关系、结构功能特征以及在卵泡发育过程中的表达规律,可为进一步研究SIRT家族在鱼类卵泡发育过程中的作用提供参考。
【关键词】斑马鱼  SIRT基因家族  卵泡发育  生物信息学
【基金】财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系项目(CARS-48)资助
【所属期刊栏目】渔业科学进展
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