高原鼠兔血紅素氧合酶-1的基因克隆及序列分析.pdf

1、研究背景與目的：
　　高原鼠兔是青藏高原特有的小型哺乳動物,為兔形目、鼠兔科、鼠兔屬,世代生活在海拔3200~4700M的低氧、極寒高山草甸和草原,在其數(shù)代的自然選擇、進化過程中已形成自己獨特的高效率的能量代謝和氧傳遞利用機制,使其可以耐受高原環(huán)境的低氧、高寒,高原屬兔對高原環(huán)境發(fā)展變化發(fā)揮著巨大的影響力,使其成為高原獨特的生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。
　　近年來大量研究指出,眾多因素均可誘導HO-1的表達上調(diào),HO-1及降解血

2、紅素產(chǎn)物一氧化碳、膽紅素、膽綠素、和鐵離子參與機體許多生理和病理過程,發(fā)揮著積極重要的調(diào)節(jié)作用。HO-1在氧化應激狀態(tài)下,通過抑制炎性因子的產(chǎn)生、多方面抗氧化應激、直接衰減炎癥應答,從而達到對細胞的保護。
　　本課題以高原鼠兔為研究對象,克隆并分析高原鼠兔HO-1基因cDNA序列,為從基因調(diào)控水平進一步探討高原鼠兔低氧適應的分子生物學機制奠定了實驗基礎(chǔ)。
　　研究方法：
　　2011年7月于青海省天俊縣木里鎮(zhèn)(海拔約4

3、062M)捕捉高原鼠兔13只,平均體重200g。鼠兔采樣后進行相關(guān)生理學指標采集后,25％烏拉坦腹腔注射麻醉,解剖后取肝組織并置于液氮中,低溫保存?zhèn)溆貌⑦\回西寧。通過GenBank中公布的兔、人、牛、小鼠、大鼠等哺乳動物物種的HO-1的cDNA序列,根據(jù)其同源性,利用Primer5.0軟件DNAMAN6.0軟件結(jié)合鼠兔與以上各物種間HO-1比對得到的相對保守區(qū)來設計擴增引物。提取總RNA,利用逆轉(zhuǎn)錄酶鏈反應(RT-PCR)技術(shù)擴增目的基

4、因,鑒定后測序。
　　研究結(jié)果：
　　對測序結(jié)果進行拼接,所測序列得到cDNA全長序列,長度1466bp(GenBank登錄號為:JX035934)。軟件預測得出高原鼠兔HO-1基因編碼區(qū)的核苷酸長度為873bp,可編碼290個氨基酸。高原鼠兔HO-1與兔、人、牛、小家鼠、大鼠、豬、馬H0-1核苷酸序列及氨基酸序列的同源性達到為80%以上。
　　在本研究進行的氨基酸差異性位點分析中,所比較物種的15個氨基酸差異性位點中

5、有5個位點(第4,92,223,250,255)可能導致各物種在調(diào)節(jié)HO-1與低氧相關(guān)因子子相互作用方面產(chǎn)生差異。
　　結(jié)論：
　　本實驗首次成功地獲得高原鼠兔血紅素氧合酶-1基因編碼區(qū)cDNA序列全長(GenBank登錄號為JX035934),15個氨基酸差異性位點中有5個位點(第4,92,223,250,255)可能導致各物種在調(diào)節(jié)HO-1與低氧相關(guān)因子子相互作用方面產(chǎn)生差異,進而對高原低氧適應的調(diào)控造成重要的影響。多個

6、基因位點的發(fā)生突變,從這一層面分析也反映出,與移居高原的同科物種比較,世居高原的鼠兔仍與其存在著結(jié)構(gòu)、功能上的顯著差異,這或許是高原鼠兔對高原遺傳性適應的一種表現(xiàn),也可能是其抗缺氧能力更強的原因之一,但是突變位點與高原適應相關(guān)聯(lián)的具體機制仍有待于進一步研究。由于HO-1與細胞保護密切相關(guān),上述發(fā)現(xiàn)為更進一步的了解高原鼠兔保護細胞免受氧化應激損傷的機理,通過進一步對高原鼠兔適應高原低氧高寒相關(guān)基因的研究,對于今后更好地及早干預氧化損傷疾病