条斑紫菜Delta5脂肪酸去饱和酶基因部分序列的克隆和分析.pdf

福建蠹曰 第三届海洋生物高技术论坛 2005．08．19-23 条斑紫菜Delta5脂肪酸去饱和酶基因部分序列的克隆和分析 周晓君茅云翔‘徐民俊张学成 (中国海洋大学海洋生命学院青岛266003) 摘要：通过构建cDNA丈库及表达序列标签分析(ESTs)，克隆了条斑紫菜丝状孢子体A5脂肪酸去饱和酶 基因(DPsC)，进行了核苷酸序列测定和相关分析，由此得出了相应的氨基酸序列，并与其他物种的同源序 列进行了同源性分析。结果表明：所克隆的DNA片段长度为927bp；包含氨基酸289个，其中包含行使其 催化功能必须的3个保守组氨酸簇的第2、3两个；与腐霉菌(P tricornutum)、小新月棱形藻(Nitzschia 三角褐指藻(Phaeodactylum 酶相似性分别为：46％、36％。这是第一次在紫菜中有关该基因的报道。 关键词：条斑紫菜孢子体；A5脂肪酸去饱和酶基因；氨基酸序列；相似性分析 维持人体生长的必需脂肪酸，具有重要的生理和药理意义。A5脂肪酸去饱和酶催化碳氢链的 A5位去饱和，在1，一亚麻酸(C20：3A8，II,14)到花生四烯酸(C20：4 到EPA(C20：5A5，8，11,14,17)的合成中具有关键性的作用【1t21。在动物体内，花生四烯酸是局 部激素类二十烷酸，如前列腺素、白三烯、凝血嗯烷等物质的前体。类二十烷酸有许多生理 功能，特别是在炎症反应、生殖作用、血压调控方面【2】。必需脂肪酸可以减轻湿疹、乳腺痛 等症状‘21，并且有研究说其在癌症和肿瘤增长治疗方面有一定的作用[3“】。 海藻是海洋中的初级生产力，富含PUFA，我国海域辽阔，海藻资源丰富，为EPA矛flDHA 菜属(Porphyra)大型海藻的总称。条斑紫菜营养丰富，口味鲜美，产品价值高，是典型的 高蛋白、高纤维、低热值、低脂肪的健康食品，具有极高的营养和药用价值，是我国目前最 具经济价值的栽培海藻之一。目前在紫菜育种和养殖过程中急需解决种质优化问题，培育速 生、高产、抗病、抗逆品系。这要求我们对紫菜重要养殖性状遗传基础有深入的认识。同时， 条斑紫菜也具有很高的科学研究价值，有人提出条斑紫菜可作为海洋红藻甚至所有海洋大型 藻类基因组学和分子生物学研究的模式物种【5】。目前微藻中去饱和酶基因的克隆主要是在蓝 藻如集胞藻等模式生物中进行的，部分去饱和酶的基因已经实现了基因转移，为转基因微藻 的应用奠定了基础。真核藻类藻类脂肪酸去饱和酶的研究较少。现已克隆得到的cDNA序列 有：红藻(Cyanidioschyzon reinhardtii)的叶绿体∞6去饱和酶基I因[7】，纤细裸藻(Euglenagracilis)的△8去饱和酶基因【81， 三角褐指藻(Phaeodactylum (Pavlova lutheri)的△4去饱和酶基因【ll】等。本T作第一次在紫菜中克隆到去饱和酶基因，为 进一步开展该基因的表达调控和转基因研究奠定了基础。 653 疆建l门 第三届海洋生物高技术论坛 2005．08．19-23 1材料和方法 1．1材料 条斑紫菜孢子体PVWC一10由本院汤晓荣老师提供。 RNA 总RNA提取为EZColumnTotal IsolationKit，购自上海生物工程有限公司。 Spin DNA去除使用RNase—freeDNase Set，购自Qiagen公司；文库构建使用Oligo—capping ShotLAPCR Construction Mix试剂盒，TaKaRa Kit，购自Invi”ogen公司。TaKaRa—one GelDNAPurification coliDH5a； Agmose