Zeitschrift für Aquakulturforschung und -entwicklung

Abstrakt

cDNAs, die Chitinsynthase aus Garnelen (Pandalopsis Japonica) kodieren: Molekulare Charakterisierung und Expressionsanalyse

Md. Hasan Uddowla, Ah Ran Kim, Won-gyu Park, Hyun-Woo Kim*

Das Wachstum von Krebstieren erfolgt durch Häutung, das periodische Abwerfen des Exoskeletts. Das Verständnis der Gene, die am Chitinstoffwechsel im Zusammenhang mit dem periodischen Häutungszyklus beteiligt sind, ist für verschiedene Anwendungen in der Aquakultur von Zehnfußkrebsen wichtig. Chitinsynthase ist ein wichtiges Enzym im Chitinbiosyntheseweg, das eine wichtige Rolle bei der Synthese neuer Kutikula nach der Häutung spielt. In dieser Studie haben wir durch eine Kombination aus PCR (Polymerase-Kettenreaktion)-basiertem Klonen und bioinformatischer Analyse eine vollständige cDNA isoliert, die Chitinsynthase (PajCHS) aus Pandalopsis japonica kodiert. Die identifizierte PajCHS kodiert ein Transmembranprotein mit 1525 Aminosäureresten (175 kDa). Ein Vergleich mit anderen CHSs von Insekten ergab, dass PajCHS drei Domänen enthält: N-terminale Domäne A, katalytische Domäne B und C-terminale Domäne C. Drei konservierte Motive (EDR, QRRRW und SWGTR) waren innerhalb und in der Nähe der katalytischen Domäne B ebenfalls gut konserviert, was darauf hindeutet, dass Paj-CHS funktionell aktiv ist. Variationen in der Transmembranhelix innerhalb der N-terminalen und C-terminalen Domänen deuteten darauf hin, dass die Ausrichtung jedes CHS unterschiedlich sein könnte. Eine phylogenetische Analyse deutete darauf hin, dass PajCHS ein Ortholog von Mitgliedern der CHS1-Gruppe von Insektenarten ist. Gewebeexpressionsprofile zeigten jedoch, dass Epidermis, Hepatopankreas, Darm und Kiemen die Hauptproduktionsorte für das PajCHS-Transkript waren, das sich erheblich von Insekten-CHS1 unterscheidet. qPCR-Ergebnisse zeigten, dass die Ablation des Augenstiels und die Injektion von 20-Hydroxyecdyson (20E) den Expressionsgrad der PajCHS-mRNA erhöhten, was darauf hindeutet, dass die Expression von PajCHS1 durch endogenes 20E kontrolliert werden könnte.