基于转录组分析揭示斑马鱼elov4b在LC-PUFAs生物合成过程中的作用

为探究脂肪酸延长酶4b(elovl4b)基因在淡水鱼长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFAs)合成中的作用机制,研究首先使用CRISPR/Cas9(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated systems)系统成功构建elovl4b基因第2外显子上缺失2个碱基的基因突变纯合子模型(elovl4b^(-/-)),并分析elovl4b基因敲除后斑马鱼肝脏的脂肪酸组成变化。分析发现,相比于野生型(WT)斑马鱼,elovl4b^(-/-)斑马鱼肝脏总脂肪酸占比、C22PUFA占比显著上升,多种LC-PUFAs组成占比出现显著变化。进一步进行斑马鱼肝脏的转录组测序,创建基因文库,筛选出差异表达基因进行富集分析和数据库功能注释分析,用qPCR技术对KEGG通路中的差异表达基因(P<0.05)进行验证。结果显示,基因表达谱变化显著,共有809个基因表达出现显著性差异(485个下调,324个上调),包括磷酸戊糖途径在内的多条通路显著富集。脂肪酸合成等通路显著上调,花生四烯酸代谢、初级胆汁酸合成等通路显著下调。随机选取12条基因通过qPCR(Real-time Quantitative PCR)进行验证,基因的表达趋势与转录组测序所得结果基本一致。上述结果说明elovl4b缺失后,机体内各类LC-PUFAs的组成及包括花生四烯酸代谢、脂肪酸代谢、脂肪生成和代谢在内的许多重要的机体生命过程发生了相应性的变化,进一步揭示了elovl4b在LC-PUFAs合成过程中的作用,能为相关的心血管、慢性肥胖等疾病的治疗提供理论依据。