黄鳝nanos3基因克隆鉴定及其组织表达分析

摘要

【目的】明确nanos3基因在黄鳝卵巢发育和维持过程中的重要作用,为黄鳝PGCs可视化分子标记、生殖细胞移植及性腺发育分化机制研究打下基础。【方法】通过RACE克隆黄鳝nanos3基因cDNA序列,运用ProtParam、SOMPA、SWISS-MODEL、SignalP、TMHMM及NetPhos等在线软件进行Nanos3蛋白生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR检测nanos3基因在黄鳝不同组织中的表达情况,并以冰冻切片荧光原位杂交进行性腺组织定位。【结果】黄鳝nanos3基因cDNA序列全长1289 bp,包括147 bp的5’非编码区(5’-UTR)、531 bp的开放阅读框(ORF)及611 bp的3’非编码区(3’-UTR),共编码176个氨基酸残基。黄鳝Nanos3蛋白分子量为19.61 kD,理论等电点(pI)为9.07,为碱性蛋白;在黄鳝Nanos3氨基酸序列第108~162位处存在2个锌指基序“CCHC”结构域,无信号肽和跨膜结构域;蛋白二级结构以无规则卷曲的占比最高(64.20%),其次是α-螺旋(占24.43%),延伸链、β-转角的占比分别为6.82%和4.55%。黄鳝与大刺鳅、射水鱼、斑马鱼等鱼类的Nanos3氨基酸序列相似性分别为67.5%、57.2%和50.3%,与中国林蛙、粗皮蛙等两栖类动物的相似性分别为39.3%和30.3%,与人类、小鼠等哺乳类动物的相似性分别为33.3%和30.9%。nanos3基因在黄鳝肌肉中不表达,在精巢、肾脏、脾脏、脑、肝脏、肠道、心脏和血液中的相对表达量较低,在卵巢中的相对表达量最高,极显著高于在其他组织中的相对表达量(P<0.01),呈明显的组织特异性表达模式;冰冻切片荧光原位杂交分析结果显示,黄鳝nanos3基因仅在生殖细胞中表达,支持细胞中未见表达。【结论】黄鳝nanos3基因进化相对保守,主要在卵巢的生殖细胞中表达,且以细胞质中的表达为主,与核遗传信息的传递相关,是黄鳝性腺发育及分化相关的功能基因。