黑線倉鼠Ghrelin及其在不同限食條件下表達(dá)的遺傳分析.pdf

1、黑線倉鼠(Cricetulus barabensis)是我國北方農(nóng)田害鼠的優(yōu)勢種之一,控制黑線倉鼠種群數(shù)量迫在眉睫。影響鼠類種群數(shù)量的眾多因素中,食物是一個重要的調(diào)節(jié)因子,而且黑線倉鼠主要以作物種子為食,因此食物對其種群數(shù)量的調(diào)節(jié)作用更為重要。食物不足會導(dǎo)致黑線倉鼠的生理生化特征產(chǎn)生一系列的變化。Ghrein(胃饑餓素)基因是聯(lián)系動物的生長、生殖、能量代謝等功能的特殊基因,而GH(生長素)、GnRH(促性腺激素釋放激素)、OB(瘦素)等

2、基因是在動物生長、生殖、能量代謝方面的主要調(diào)節(jié)基因。本研究以Ghrelin為主要基因,旨在探究Ghrelin的生物學(xué)功能及限食情況下黑線倉鼠行為、生理等變化以及相關(guān)基因的表達(dá)量的變化,為研究Ghrelin的功能及分子調(diào)控機制奠定基礎(chǔ);為解釋Ghrelin與GH、GnRH、OB的關(guān)系提供證據(jù);為研究限食對黑線倉鼠生理生化狀態(tài)的影響及黑線倉鼠的種群調(diào)節(jié)機制提供科學(xué)依據(jù),有助于對鼠類種群調(diào)節(jié)機制的研究,為鼠害防治創(chuàng)造新思路。
　　首先,

3、本研究以黑線倉鼠為材料,采用RT-PCR的方法克隆Ghrelin cDNA序列。本研究得到黑線倉鼠Ghrelin序列361bp,Genbank登錄號:KC633618。用生物學(xué)軟件對其跨膜螺旋,信號肽、二級結(jié)構(gòu)、疏水性等進(jìn)行預(yù)測,并構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹。研究結(jié)果表明:在第4-24個氨基酸之間可能存在1個跨膜螺旋,其N端的前23個氨基酸為信號肽,信號肽的基本結(jié)構(gòu)包含一個α螺旋,由此可見二者結(jié)果基本吻合。對二級結(jié)構(gòu)的預(yù)測發(fā)現(xiàn),二級結(jié)構(gòu)中Alpha

4、螺旋較多,親水性較強。系統(tǒng)進(jìn)化樹結(jié)果顯示黑線倉鼠與倉鼠科的金倉鼠(Mesocricetus)親緣關(guān)系最近;與小鼠(Mus musculus)、大鼠(Rattus norvegicus)、長爪沙鼠(Meriones unguiculatus)等其它嚙齒類次之;嚙齒類中與長爪沙鼠親緣關(guān)系較遠(yuǎn);與牛(Bos Taurus)、羊(Ovis aries)等偶蹄目親緣關(guān)系最遠(yuǎn)。本實驗初步了解Ghrelin的結(jié)構(gòu)與功能,并為后續(xù)試驗的引物篩選奠定基礎(chǔ)

5、。
　　其次,用實時熒光定量PCR的方法比較Ghrelin在黑線倉鼠不同發(fā)育時期和不同組織內(nèi)的表達(dá)差異,研究發(fā)現(xiàn):在雌性(雄性)黑線倉鼠的下丘腦和卵巢(睪丸)內(nèi),均呈現(xiàn)亞成年期和老年期表達(dá)量高于成年期的特點,且對于雌性個體發(fā)情間期表達(dá)量高于發(fā)情期。這與之前的研究結(jié)果相一致,與Ghrelin在下丘腦水平抑制生殖和抑制黃體生成素和睪酮等激素分泌的功能相適應(yīng)。不同時期的雌性(雄性)黑線倉鼠,均是卵巢(睪丸)內(nèi)Ghrelin的表達(dá)量高于下

6、丘腦內(nèi)。Ghrelin在下丘腦中表達(dá)是在中樞水平來實現(xiàn)對機體的調(diào)控,在睪丸和卵巢中表達(dá)是直接發(fā)揮其對生殖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用。并推測Ghrelin對黑線倉鼠的生殖器官的影響較大。本實驗體現(xiàn)了Ghrelin功能的多樣性及作用方式的復(fù)雜性,并為下一步實驗選材提供依據(jù)。
　　最后,從體重相近的成年雄性黑線倉鼠中隨機選取21只,隨機分為對照組、限食組和禁食組3組。對照組正常飼養(yǎng);限食組給食日食量的70％,水正常,飼養(yǎng)15天;禁食組禁食不禁水飼養(yǎng)

7、36h。檢測限食狀態(tài)下黑線倉鼠體重、代謝率、開場行為、血清中激素含量及下丘腦內(nèi)基因表達(dá)量的變化。結(jié)果顯示:限食后黑線倉鼠的體重降低,探究行為被抑制,對環(huán)境的認(rèn)知能減弱,這些反應(yīng)不利于其生存;但是,Ghrelin、GH激素水平及基因表達(dá)量升高和GnRH、OB激素水平及基因表達(dá)量降低,改變了黑線倉鼠的能量代謝和分配,將能量主要用于滿足自身生存的基本需求,抑制生殖系統(tǒng)的功能,有利于黑線倉鼠在饑餓狀態(tài)下的生存。血清中Ghrelin的量與GH的量