虎皮鱼PtScd1基因序列、功能与表达分析

将体长5~7 cm的虎皮鱼饲养在30 L的养殖缸中,每缸30尾。水温自27℃起,每24 h降温4℃,第4 d再降温2℃,即各试验组的水温分别为23、19、15、13℃,对照组水温保持27℃。每组3个平行。每组水温维持24 h后,每缸随机取3尾鱼,用间氨基苯甲酸乙脂甲磺酸盐溶液麻醉后,解剖脑、鳃、肝脏和肌肉组织,液氮速冻,-80℃超低温冰箱保存备用。利用CODEHOP软件设计简并引物,PCR扩增到一段虎皮鱼硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)基因(PtScd1基因)保守序列,用RACE克隆和序列拼接获得PtScd1基因cDNA序列。试验结果显示,PtScd1基因cDNA序列全长1338 bp,ORFfinder预测开放阅读框长度981个核苷酸,编码326个氨基酸。根据保守结构域数据库预测PtSCD1蛋白氨基酸序列含有高度保守的脂肪酸去饱和酶结构域,Swiss-Model同源建模发现蛋白质三维结构存在2个高度保守的锌离子结合位点(可能与双铁离子结合),2个配体结合位点,但是其序列保守性很差。PtSCD1蛋白可能在脂肪酸链delta9位置引入双链,催化生成单不饱和脂肪酸。实时荧光定量PCR技术检测到PtScd1转录本在虎皮鱼脑、鳃、肝脏和肌肉组织中表达,表达水平依次为肝脏>脑>肌肉>鳃;低温胁迫下虎皮鱼脑、鳃、肌肉和肝脏组织PtScd1转录本丰度上调,且在一定范围内脑组织PtScd1转录本相对表达水平与温度呈负相关趋势。试验结果表明,PtScd1基因在虎皮鱼组织中特异性表达,表达水平具有一定的温度依赖性,预测PtScd1基因在虎皮鱼应对低温胁迫过程中发挥重要作用。