貢氏假鰓鳉GDF11基因的克隆、表達(dá)和生物信息學(xué)分析.pdf

1、近年來(lái)，人口老齡化在發(fā)達(dá)國(guó)家正在逐年加深，甚至在發(fā)展中國(guó)家如中國(guó)等亦如此。老年人的身體素質(zhì)較差，一些年齡相關(guān)的疾病如癌癥、老年癡呆癥等的發(fā)病率會(huì)增加。因此，為了實(shí)現(xiàn)預(yù)防和治療年齡相關(guān)的疾病，達(dá)到延遲衰老、延長(zhǎng)壽命的目的，關(guān)于衰老機(jī)制的研究越來(lái)越成為當(dāng)今生命科學(xué)關(guān)注的熱點(diǎn)和面臨的主要挑戰(zhàn)之一。決定壽命長(zhǎng)短的因素是復(fù)雜多樣，涉及到機(jī)體復(fù)雜的調(diào)控過(guò)程。生長(zhǎng)分化因子11(GDF11)是TGF-p超家族一員，早先發(fā)現(xiàn)它在胚胎肌肉發(fā)育和中軸骨骼模式

2、形成中起重要作用。新近，GDF11被鑒定為抗衰老因子，具有返老還童作用。近幾年，一年生淡水卵生貢氏假鰓鎌越來(lái)越受到衰老研究者的青睞，相對(duì)于果蠅、秀麗隱桿線蟲(chóng)等無(wú)脊椎動(dòng)物，在組織解剖學(xué)上更可滿足脊椎動(dòng)物研究的需要；而由于其壽命較短，相比小鼠、斑馬魚(yú)等多年生脊椎動(dòng)物，假鰓鋳更適合用于衰老研究。并且本實(shí)驗(yàn)室具有飼養(yǎng)貢氏假鰓鏘的實(shí)驗(yàn)條件。
　　本文首先成功分離克隆出貢氏假鰓鏘GDF11基因，并對(duì)此進(jìn)行生物信息學(xué)分析。分析結(jié)果表明，該序列最

3、大開(kāi)放閱讀框?yàn)?170bp，編碼390個(gè)氨基酸。貢氏假鰓鏘GDF11基因具有氨基端的信號(hào)肽、中間的TGF-p前肽和羧基端的TGF-p成熟肽。貢氏假鰓鋳GDF11基因與其它脊椎GDF11基因組結(jié)構(gòu)基本一致，并且羧基端的TGF-p成熟肽十分保守。同源分析結(jié)果說(shuō)明，貢氏假鰓鎌GDF11蛋白與其他物種具有較高的相似性，與金頭鯛GDF11序列相同率高達(dá)97.2％，與其他硬骨魚(yú)物種相同率也很高。貢氏假鰓鏘GDF11與人、鼠、野豬、家兔、密西西比鱷、

4、熱帶爪蟾相同率分別為71.2%、71.2%、70.4%、71.2%、79.3%、72.9%,相同率較高。接著，我們對(duì)GDF11基因在貢氏假鰓鏘中的組織分布和時(shí)空表達(dá)進(jìn)行了檢測(cè)。在6月齡和9月齡貢氏假鰓鎌中，GDF11基因在腦組織中表達(dá)量很高，肝組織次之，心臟、鰓、腎、皮膚、腸、性腺和肌肉組織少量表達(dá)。6月齡和9月齡的貢氏假鰓鏘GDF11在腦組織和肌肉中的表達(dá)量沒(méi)有顯著性差異。6月齡和9月齡的貢氏假鰓鏘GDF11在鰓、腎、肝、腸、心和精巢

5、等組織中的表達(dá)量具有極顯著性差異，在皮膚、卵巢等組織中表達(dá)量具有顯著性差異。
　　綜上所述，本文研究了貢氏假鰓鎌GDF11基因的克隆、鑒定。通過(guò)對(duì)GDF11序列、蛋白結(jié)構(gòu)域及三維結(jié)構(gòu)等方面的分析，與人等哺乳動(dòng)物GDF11相似，具有較好的保守性。貢氏假鰓鏘GDF11在不同組織的表達(dá)分布廣泛，在腦組織的表達(dá)量最高。貢氏假鰓鏘GDF11在不同時(shí)空的表達(dá)的研究表明，該基因除在腦組織和肌肉的表達(dá)量沒(méi)有顯著性差異外，表達(dá)量隨著月齡的增長(zhǎng)而減少