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1.
养殖鱼类生殖内分泌调控相关功能基因的研究和应用 总被引：2，自引：1，他引：1
新型的神经内分泌因子kisspeptin与GnIH(gonadotropin-inhibitory hormone)对哺乳动物的生殖轴起着直接而相反的调控作用,kisspeptin刺激脑垂体促性腺激素(GtH,gonadotropin)的合成与释放,而GnIH抑制GtH的合成与释放。然而,在鱼类中,相关研究甚少。本研究室利用比较基因组学技术,通过同线性分析结合分子生物学手段,在斑马鱼(Danio rerio)、金鱼(Carassius auratus)中克隆得到了kisspeptin(kiss1、kiss2)与GnIH以及它们相关受体的基因cDNA序列。氨基酸序列同源比对结果显示:在脊椎动物中,kisspeptin的核心肽相对保守,而GnIH的核心肽在不同物种中则有较大的差异。比较基因组分析显示kisspeptin与GnIH基因在鱼类、两栖类、鸟类和哺乳类都维持着保守的同线性结构;并且,同线性的结果表明,鱼类kiss1与kiss2基因来源于早期的基因组复制,在漫长的进化过程中,哺乳类丢失了kiss2基因。通过配体受体结合实验,证明2种kisspeptins均能激活其相关受体GPR54(GPR54a、GPR54b),启动下游通路,但却存在一定的配体-受体选择性差异。金鱼、斑马鱼组织表达模式研究显示:kisspeptins与GnIH以及它们相关受体在生殖相关组织或区域(下丘脑、垂体、性腺)均有丰富的表达,提示kisspeptins与GnIH可能参与鱼类的生殖调控。通过化学合成金鱼kisspeptins与GnIH的核心肽,在体注射成熟的雌性金鱼,发现kiss1能显著刺激金鱼LH的分泌,并且能诱导金鱼排卵,而kiss2不能;在高剂量的状况下,GnIH亦能有效抑制金鱼LH的分泌。然而,在离体实验中,2种kisspeptin与GnIH对金鱼垂体细胞LH的分泌均没有显著的影响,提示kisspeptins与GnIH对金鱼的LH调控可能发生于下丘脑水平。以上结果表明:与哺乳动物相类似,在鱼类生殖轴中也存在kisspeptins与GnIH的正负调控系统。本文侧重对这项研究以及相关的研究成果进行归纳与分析,旨为深入探讨鱼类生殖内分泌调控相关功能基因提供参考。 相似文献
2.
生长抑素是一个多基因、多功能的家族。通过其受体的介导参与机体的生长、发育、代谢、生殖以及免疫等生理过程。本文简要概括鱼类生长抑素及其受体的研究进展,重点对生长抑素调控垂体生长激素分泌的信号转导机制进行概括讨论,旨在加深对鱼类生长抑素作用机制的认识和了解。迄今,在鱼类中已经鉴定出六种生长抑素基因和四种生长抑素受体。由于存在多种生长抑素基因以及不同的加工过程,一种鱼可能产生多种形式的生长抑素多肽。鱼类进化过程中存在基因组复制,导致一种受体又有多种亚型。鱼类生长抑素调控垂体生长激素分泌的作用机制主要源自金鱼中的研究,结果表明cAMP通路、钙离子通道以及PKC通路可能参与了金鱼生长抑素抑制垂体生长激素分泌的过程。生长抑素调控垂体生长激素分泌的作用机制是一个复杂的网络结构,多种信号通路参与其中;不同的物种间其作用机制不尽相同。鱼类生长抑素基因、受体及其调控垂体生长激素分泌的作用机制仍有待进一步研究。 相似文献
3.
为了解下丘脑神经肽(kisspeptin)在施氏鲟(Acipenser schrenckii)生殖调控中的作用,采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和RACE技术首次克隆得到施氏鲟2个kisspeptin基因的全长cDNA序列,命名为kiss1和kiss2,并对它们编码氨基酸序列的特征及时空表达模式进行分析。结果表明,施氏鲟kiss1基因的cDNA全长为522 bp,编码130个氨基酸;kiss2基因的cDNA全长为518bp,编码149个氨基酸;Kiss1和Kiss2均以α-螺旋和无规则蜷曲为二级结构中的主要元件,且为含有信号肽、无跨膜结构、分泌到细胞外的不稳定亲水性蛋白质。氨基酸序列比对及进化分析表明,施氏鲟Kiss1和Kiss2具有高度保守区域,与达氏鲟(Acipenser dabryanus)Kiss1和Kiss2蛋白序列一致性最高,亲缘关系最近。荧光定量PCR结果显示,施氏鲟kiss1和kiss2的表达具有组织特异性,其中kiss1在性腺中的表达量最高,而kiss2在脑中的表达量最高。kiss2在早期性腺发育过程中的表达量检测显示,在孵化后0～49 d, kiss2的表达量较低,而kiss1的表达量则较高,在孵化后21 d达峰值;随着性腺的发育(孵化后64～199 d), kiss2的表达水平逐渐升高并在139 d达到最高,随后下降;与kiss2表达模式不同, kiss1的表达量在孵化后184 d达到峰值。以上结果表明, kisspeptin基因在施氏鲟早期性腺发育过程中具有重要的作用,且其调控功能存在差异。本实验为进一步阐明kiss1和kiss2的生理功能和分子调控机制奠定了理论基础。 相似文献
4.
《渔业科学进展》2017,(1)
本研究首次通过下丘脑离体孵育的方法研究促性腺激素抑制激素(Gonadotropin-inhibitory hormone,GnIH)多肽对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)下丘脑中生殖相关基因的表达调控。研究结果显示,tsGnIH-1促进了gnrh2和gnih的表达,对gnrh3和kiss2的表达无影响;tsGnIH-2抑制了gnrh3的表达,对gnrh2、kiss2和gnih的表达无影响。GnIH多肽对生殖相关基因的不同调控表明同一前体蛋白编码的不同GnIH多肽在生殖调控中的作用不尽相同。本研究结果增加了对GnIH参与鱼类生殖调控机制的认识,为深入研究奠定了基础。 相似文献
5.
本研究首次通过下丘脑离体孵育的方法研究促性腺激素抑制激素(Gonadotropin-inhibitory hormone,GnIH)多肽对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)下丘脑中生殖相关基因的表达调控.研究结果显示,tsGnIH-1促进了gnrh2和gnih的表达,对gnrh3和kiss2的表达无影响;tsGnIH-2抑制了gnrh3的表达,对gnrh2、kiss2和gnih的表达无影响.GnIH多肽对生殖相关基因的不同调控表明同一前体蛋白编码的不同GnIH多肽在生殖调控中的作用不尽相同.本研究结果增加了对GnIH参与鱼类生殖调控机制的认识,为深入研究奠定了基础. 相似文献
6.
Kiss基因（Kisspeptin）及其受体Kissr基因（Kiss receptor）组成的系统参与下丘脑-垂体-性腺轴功能的调节,在脊椎动物青春期启动的过程中发挥重要作用。该研究通过组织切片技术观察了团头鲂（Megalobrama amblycephala）卵巢和精巢的不同分期,进一步采用荧光定量PCR技术分析比较了团头鲂Kiss2和Kiss2r基因在雌、雄性腺不同时期对应的脑、垂体、性腺组织中的表达量。组织切片观察明确鉴别出团头鲂卵巢和精巢发育Ⅰ期至Ⅵ期的性腺组织结构,基因荧光定量PCR分析结果表明Kiss2/Kiss2r系统主要是通过增加团头鲂卵巢发育Ⅱ期时脑和垂体的表达量以及Ⅲ期精巢的表达量来发挥生殖启动作用。 相似文献
7.
为了深入解析胰岛素调控鱼类营养物质代谢的机制,本文综述了鱼类胰岛素信号系统的3个重要成员(胰岛素、胰岛素受体以及胰岛素受体底物)的结构特征和表达规律,以及胰岛素对营养物质(糖类、脂肪和蛋白质)代谢调控方面的研究进展。目前,在鱼类,虽然胰岛素信号传递系统的研究已取得了一定的进展,但仍有需要重点加强的研究:(1)鱼类不同亚型胰岛素、胰岛素受体和胰岛素受体底物基因的功能研究,解析鱼类胰岛素信号传递系统的调控机制;(2)加强胰岛素对鱼类营养物质代谢调控机制的研究,揭示不同食性鱼类胰岛素信号传递系统调控功能的异同;(3)深入开展鱼类胰岛素信号传导通路和调控机制的研究,全面解析胰岛素调控鱼类营养物质代谢的分子机制。 相似文献
8.
Kisspeptin是调控脊椎动物生殖的重要神经内分泌因子,本实验室先前已鉴定了褐牙鲆kiss2及其受体gpr54-2基因,二者在褐牙鲆脑和性腺中具有较高表达,但其在褐牙鲆早期性腺分化中的作用以及温度、外源激素对其基因表达的影响尚不清楚。因此本研究设置高温(28℃)、雌激素(10μg/L)、雄激素(10μg/L)处理组和常温(20℃)对照组培育性腺分化早期的褐牙鲆幼鱼(45日龄、55日龄和65日龄),利用荧光定量PCR技术分析了高温和性激素诱导对褐牙鲆早期性腺分化过程中kiss2及其受体gpr54-2基因表达的影响。试验结果显示,高温和雌激素处理可以促进褐牙鲆脑中kiss2和性腺中gpr54-2的表达,却下调了褐牙鲆性腺中kiss2的表达;而雄激素处理则使褐牙鲆脑和性腺中kiss2和gpr54-2的表达几乎都受到显著的抑制作用。本研究结果为进一步阐述kiss2和gpr54-2基因在褐牙鲆早期性腺分化中的作用奠定基础。 相似文献
9.
许多研究发现某些孕激素受体介导的生物学反应较迅速,而经典的通过基因起作用的孕激素核受体介导的生物学反应都较慢,因此有学者提出生物体可能存在不通过基因起作用的孕激素受体,并研究了其结构和功能,探讨了其快速反应的机制。迄今为止,在鱼类已发现了3类可能的非基因作用的膜受体。第1类为孕激素脂联素受体家族(PAQR)的3个成员,即PAQR7(mPRα),PAQR8(mPRβ)和PAQR5(mPRγ),这些成员存在于多种硬骨鱼类中,具有和G蛋白偶联受体(GPCRs)相似的7次跨膜结构域。其中对mPRα和mPRβ的研究较多,它们可以诱导鱼类卵母细胞成熟和增强鱼类精子的活动性。第2类为孕酮受体膜组成部分(PGRMCs),是一类小分子蛋白。目前发现有PGMRC1和PGMRC2两种,对PGMRC1的研究较多,它的作用与mPRβ的作用相似,都参与孕酮的调节作用。第3类是孕激素核受体(nPRs),研究发现一些细胞中的孕激素核受体也能够参与介导孕激素的快速生物学反应。本文对介导鱼类非基因作用的孕激素受体在结构、功能和作用机制等方面的研究进展进行了介绍。 相似文献
10.
为了深入解析胰岛素调控鱼类营养物质代谢的机制,本文综述了鱼类胰岛素信号系统的3个重要成员（胰岛素、胰岛素受体以及胰岛素受体底物）的结构特征和表达规律,以及胰岛素对营养物质（糖类、脂肪和蛋白质）代谢调控方面的研究进展。目前,在鱼类,虽然胰岛素信号传递系统的研究已取得了一定的进展,但仍有需要重点加强的研究：①鱼类不同亚型胰岛素、胰岛素受体和胰岛素受体底物基因的功能研究,解析鱼类胰岛素信号传递系统的调控机制;②加强胰岛素对鱼类营养物质代谢调控机制的研究,揭示不同食性鱼类胰岛素信号传递系统调控功能的异同;③深入开展鱼类胰岛素信号传导通路和调控机制的研究,全面解析胰岛素调控鱼类营养物质代谢的分子机制。 相似文献
11.
Effects of synthetic kisspeptin peptides and GnRH analogue on oocyte growth and circulating sex steroids in prepubertal female chub mackerel (Scomber japonicus) 
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下载免费PDF全文 Sethu Selvaraj Hirofumi Ohga Mitsuo Nyuji Hajime Kitano Naoki Nagano Akihiko Yamaguchi Michiya Matsuyama 《Aquaculture Research》2015,46(8):1866-1877
In recent years, kisspeptin peptides, encoded by kiss genes have been used to manipulate reproductive processes in farmed animals, including fish. Our previous studies demonstrated that the chub mackerel brain expresses kiss1 and kiss2 and intramuscular injection of synthetic Kiss1 pentadecapeptide (Kiss1‐15) but not Kiss2 dodecapeptide (Kiss2‐12) accelerates spermatogenesis in prepubertal male chub mackerel (Scomber japonicus). In the present study, we evaluated their effects in prepubertal female chub mackerel. The gonadosomatic index (GSI) values of experimental fish did not show any significant changes. Condition factor (CF) values increased significantly in Kiss1‐15 treated fish, in comparison with control and GnRH analogue (GnRHa) injected fish. Histologically, only perinucleolar oocytes were found in all experimental fish. However, Kiss and GnRHa treated fish showed a significant increase in the perinucleolar oocyte diameter, in comparison with the control fish. Gene expression analyses revealed decreased expression of gnrh1 in the telencephalon‐preoptic region of the brain of Kiss2‐12 and GnRHa injected fish, in comparison with control fish. In contrast, GnRHa injected fish exhibited higher levels of fshβ in the pituitary, with no changes in the levels of lhβ among different treatments. Levels of circulating sex steroids, testosterone, and estradiol‐17β were significantly higher in Kiss1‐15 injected fish, in comparison with control fish. These results indicate that synthetic kisspeptin peptides and GnRHa can induce oocyte growth in prepubertal female chub mackerel. 相似文献
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Huayu Song Mengxun Wang Zhongkai Wang Jinxiang Liu Jie Qi Quanqi Zhang 《Fish physiology and biochemistry》2017,43(3):731-753
Reproduction allows organisms to produce offspring. Animals shift from immature juveniles into mature adults and become capable of sexual reproduction during puberty, which culminates in the first spermiation and sperm hydration or ovulation. Reproduction is closely related to the precise control of the hypothalamic–pituitary–gonadal (HPG) axis. Kisspeptin peptides are considered as the important regulator of HPG axis in mammalian. However, the current understanding of kisspeptin in flatfish is not comprehensive. In this study, we cloned and analyzed the kiss2 and kissr2 genes in Cynoglossus semilaevis. Interesting alternative splicing in the 5′-untranslated regions (UTR) of the Cskissr2 gene was found. The expression profiles of Cskiss2 and Cskissr2 showed relative high messenger RNA (mRNA) levels at the late gastrula stage during embryonic development, at total length = 40 mm during early gonadal differentiation, and in the brains and gonads of all investigated tissues. These results suggested that the kisspeptin system participated in embryogenesis and in the regulation of gonadal differentiation and development. Considering that the control and regulatory mechanisms of kisspeptin in the central reproductive axis are still unclear, we documented that the intramuscular injection of kisspeptin caused different sGnRH and cGnRH mRNA levels in a dose- and tissue-dependent manner. The mRNA expressions of FSH and LH were stimulated in the ovary and were inhibited in the testis under the kisspeptin treatments. These results provided foundations for understanding the roles of kisspeptin in the neuroendocrine system in fish. The manipulation of the kisspeptin system may provide new opportunities to control the gonadal development and even reproduction in fish. 相似文献
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Huayu Song Mengxun Wang Zhongkai Wang Haiyang Yu Zhigang Wang Quanqi Zhang 《Fish physiology and biochemistry》2016,42(4):1073-1092
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Leptin plays an important role in energy homeostasis and reproductive function in mammals, while its function in fish is still poorly understood, especially its role in reproduction. In the present study, leptin gene expression and circulating leptin plasma levels were measured during sexual maturation in male Atlantic salmon parr. In maturing male salmon, higher hepatic leptin (lepa1) gene expression levels were observed during mid-spermatogenesis compared to immature fish. An upregulation of leptin during sexual maturation has also been observed in a few other teleost species. The physiological significance of elevated leptin levels during the maturational process in teleosts remains to be explored. 相似文献
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为探究ncc、nkcc基因在花鲈渗透调节中发挥的作用,实验通过全基因组鉴定、多重序列比对、系统进化树构建以及蛋白结构预测对花鲈ncc进行了鉴定及序列分析,利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)检测ncc和nkcc在海水、淡水花鲈鳃组织中的表达水平,利用原位杂交技术确定ncc2和nkcc1a在海水及淡水花鲈鳃中的表达位置。结果显示,从花鲈中鉴定出2个ncc基因,即ncc1和ncc2,其编码序列(CDS)长度分别为2 691和3 120bp,编码896和1 039个氨基酸,在进化上具有保守性。ncc2在淡水花鲈鳃组织中的表达量显著高于海水,而nkcc1a在海水花鲈鳃组织中的表达量显著高于淡水,ncc1、nkcc1b、nkcc2在海淡水中的表达量则无显著差异。淡水适应过程中花鲈鳃组织中的ncc2的表达量逐渐上调,而nkcc1a的表达量逐渐下调;海水适应过程则呈现相反的表达趋势。此外,原位杂交结果显示,ncc2和nkcc1a基因分别位于淡水与海水中鳃组织的相邻鳃小片间的鳃丝上皮。以上结果表明,ncc2和nkcc1a基因分别编码淡水及海水花鲈鳃中重要的Na+及Cl 相似文献
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促性腺激素抑制激素是2000年由日本学者首次从鹌鹑脑中分离出的一种新型下丘脑神经肽,通过其受体介导参与机体的生长、生殖以及摄食等生理过程。迄今,只在金鱼、斑马鱼、星点东方鲀、罗非鱼以及斜带石斑鱼等几种鱼中鉴定出促性腺激素抑制激素。目前,鱼类促性腺激素抑制激素的生理学功能研究相对较少,且存在争议。鱼类促性腺激素抑制激素及其受体的表达调控以及其他生理学功能仍有待进一步研究。本研究简要总结鱼类促性腺激素抑制激素及其受体的研究进展,并对促性腺激素抑制激素的生理学功能进行概括讨论,旨在加深对鱼类促性腺激素抑制激素的认识和了解,为进一步研究做铺垫。 相似文献
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European sea bass (Dicentrarchus labrax), one of the most economically important fish in Mediterranean mariculture, shows high basal cortisol concentrations compared with other teleosts. The present study aims (a) to identify cortisol diel variation in fish held under a 12L:12D cycle and minimum handling stress, and (b) to establish the effect of fish size and stressor duration on the cortisol response. The results indicate high intrapopulation variability in plasma cortisol and a significant diel fluctuation with a peak value at dusk (18 h). Stressors of different intensity and/or duration affected the cortisol stress response in a differential manner according to fish size (and/or age). Maximum cortisol values in small-size fish were found at 1 and 2 h post-stress, depending on the duration of the stressor, while at 0.5 h post-stress in large fish regardless stress duration. 相似文献
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Molecular characterization,tissue distribution of Follicle‐Stimulating Hormone (FSH) beta subunit and effect of kisspeptin‐10 on reproductive hormonal profile of Catla catla (Hamilton, 1822) 下载免费PDF全文
下载免费PDF全文 Mohd Ashraf Rather Irfan Ahmad Bhat Niti Sharma Rupam Sharma Gireesh‐Babu P Aparna Chaudhari Jeetendra Kumar Sundaray 《Aquaculture Research》2016,47(7):2089-2100
Gonadotropin (GTH) hormones are glycoprotein which stimulates gonadal maturation in vertebrates. Follicle stimulating hormone is involved in initiation of gametogenesis and regulation of gonadal growth. FSHβ has been cloned and characterized from the brain of Catla catla. The FSHβ full‐length of cDNA sequence of 523 bp comprised 3, 394 and 128 bp of 5′‐UTR, open reading frame (ORF) 3′‐UTR respectively. The coding region of C. catla FSHβ encoded a peptide of 130 amino acids. Phylogenetic analysis of C. catla FSHβ deduced amino acid sequence showed high similarity with Gobiocypris rarus followed by goldfish, Carassius auratus. The qPCR result shows that FSHβ mRNA is mainly expressed in pituitary while moderate and low expression was observed in testis and ovary respectively. Chitosan‐nanoconjugated kisspeptin‐10 (CK‐10) of particle size 125 nm, polydispersity index of 0.335 to 0.65 and zeta potential of ?34.95 mV were synthesized and evaluated at against naked kisspeptin‐10 for their reproductive hormonal profile. Treatment of fish with CK‐10 showed controlled and sustained surge of the reproductive hormones (FSH & LH) with peak at 12 h. The hormone levels of naked kisspeptin‐10 treated fish decline after 6 h. The sustained release of this CK‐10 will help in reducing maturation age, synchronization of ovulation and spawning in fish. This is the first report on use of chitosan‐nanoconjugated kisspeptin‐10 (CK‐10) for reproduction in fish. 相似文献