吉富罗非鱼硬脂酰辅酶A去饱和酶基因克隆、表达及其在斑马鱼中的转植研究
吉富罗非鱼硬脂酰辅酶A去饱和酶基因克隆、表达及其在斑马鱼中的转植研究
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DOI：
10.12264/jfsc2022-0246
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
强俊
中科院分区：
文献类型：
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作者：
冯田田;陶易凡;马昕羽;路思琪;张幸;刘文婷;潘奕凡;强俊
硬脂酰辅酶A去饱和酶(stearoyl-CoA desaturates, SCD)是单不饱和脂肪酸合成的关键限速酶,它在调节肝脏脂肪生成、脂肪酸代谢和脂质氧化方面发挥着重要作用。在本研究中,利用RACE技术克隆了吉富罗非鱼(Oreochromis niloticus)的完整scd cDNA序列, qRT-PCR分析了组织表达特点。为了验证scd基因的功能,利用CRISPR/Cas9技术构建scd基因敲除斑马鱼模型,研究了F3突变体的表型和基因表达变化,并结合高脂饲料实验验证了scd基因缺失后斑马鱼脂代谢的调控机制。结果显示,吉富罗非鱼scd cDNA序列全长1333 bp,其中包括173 bp、1008 bp、152 bp的5'非编码区、开放阅读框和3'非编码区,编码335个氨基酸。scd基因在雄性和雌性罗非鱼的各组织中都有表达,在肝脏内表达量最高,脾脏内表达量最低。利用CRISPR/Cas9构建了scd基因敲除的斑马鱼(Danio rerio)模型进行功能验证,与野生型[SCD(+/+)]斑马鱼相比,纯合型[SCD(-/-)]斑马鱼腹部明显膨大。 Western blot和qRT-PCR结果显示,与SCD(+/+)组斑马鱼相比, scd基因在SCD(-/-)组斑马鱼中表达显著降低(P<0.05),且SCD蛋白在SCD(-/-)组斑马鱼表达丰度也显著降低(P<0.05)。在高脂饲料(high fat dietary, HFD,脂肪含量16%)投喂下,与HFD+SCD2(+/+)组斑马鱼相比, HFD+SCD3(-/-)组斑马鱼肝组织细胞中红色脂滴明显减少。qRT-PCR结果显示, scd基因敲除后,与SCD(+/+)组斑马鱼相比, SCD(-/-)组斑马鱼中scd mRNA表达量显著降低(P<0.05),而SCD(-/-)组斑马鱼肝脏中lpl、fas、hsl mRNA表达量均显著升高(P<0.05)。与投喂对照组饲料的斑马鱼相比,高脂饲料投喂能显著升高其肝脏scd mRNA表达量与抑制fas mRNA表达量(P<0.05)。研究结果表明scd基因敲除可以缓解高脂饲料投喂下斑马鱼肝脏的脂肪沉积, scd基因在鱼类脂肪酸代谢和脂质合成中可能发挥了重要作用。