Search :
Project
Project Title :
การโคลน cDNA ของยีนการควบคุมการกินอาหารและยีนควบคุมการเจริญเติบโต และการศึกษาการแสดงออกของยีนควบคุมการกินอาหารในปลาสลิด
downloaded 20 times
Researcher Name :
สุรินทร บุญอนันธนสาร (Surintorn Boonanuntanasarn)
Abstract :
บทคัดย่อ ปลาสลิด (Trichogaster pectoralis) เป็นปลาที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ และเป็นปลาที่นิยมเลี้ยงเป็นปลาสวยงาม แต่การศึกษาทางด้านลักษณะทางพันธุกรรมและทางอณูพันธุวิทยาของปลาสลิดยังมีอยู่น้อยมาก ในการวิจัยนี้ได้ทำการโคลนยีนที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการเจริญเติบโต hourse keeping gene และ ยีนที่ควบคุมการกินได้ในปลาสลิด ได้แก่ cDNA ของ ยีนควบคุมการเจริญเติบโต (growth hormone gene), insulin like growth factor-1, insulin like growth factor-2, glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH), elongation factor-1∞ และ -actin นอกจากนี้การวิจัยที่ได้ทำการโคลน cDNA เส้นสมบูรณ์ของ melanocortin 4 receptor (TpMC4R) และneuropepetide Y (TpNPY) และศึกษาการแสดงออกของยีนทั้งสองต่อการกินได้ในรอบวันและสภาวะการอดอาหาร ยีนเมลาโนคอติน 4 รีเซปเตอร์ (melanocortin 4 receptor; MC4R) มีความเกี่ยวข้องกับสมรรถภาพการเจริญเติบโต และการควบคุมสมดุลพลังงานในสัตว์ การศึกษาลักษณะโครงสร้างของยีนและโปรตีน MC4R จากปลาสลิด (Trichogaster pectoralis) (TpMC4R) พบว่าโปรตีน TpMC4R มีความคล้ายคลึงกับโปรตีน MC4R จากสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ ผลการวิเคราะห์โดยการสร้าง Phylogenetic tree ของโปรตีน TpMC4R กับ โปรตีน melanocortin receptor ชนิดต่าง ๆ ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง พบว่าโปรตีน TpMC4R อยู่ในกลุ่มเดียวกันกับโปรตีน MC4R ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง และโปรตีน TpMC4R มีความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการใกล้เคียงกับปลากระดูกแข็งมากที่สุด การศึกษาการแสดงออกของยีน TpMC4R ในระหว่างการพัฒนาการของตัวอ่อนที่ระยะ 5, 7, 11, 15, 21, 24 และ 48 ชั่วโมงหลังจากที่ปลาสลิดวางไข่ (hours post spawning : hps) รวมไปถึงไข่ที่ไม่ได้รับการปฏิสนธิ พบว่ายีน TpMC4R มีการแสดงออกในทุกระยะของการพัฒนาการของตัวอ่อน นอกจากนี้ TpMC4R ยังมีการแสดงออกในไข่ที่ไม่ได้รับการปฏิสนธิด้วย แสดงให้เห็นว่ายีน TpMC4R จัดเป็น maternal ยีนและจากการวิเคราะห์ระดับการแสดงออกของยีน TpMC4R ด้วยเทคนิค Real time RT-PCR ในอวัยวะต่าง ๆ ของปลาสลิดที่ระยะโตเต็มวัย พบว่ายีน TpMC4R มีการแสดงออกมากที่สุด ในสมองทุกส่วนและในอัณฑะ (testis) อวัยวะที่มีการแสดงออกของยีน TpMC4R ในระดับปานกลาง คือ เหงือก (gill) ตับ (liver) ไตส่วนบน (head kidney) ไตส่วนล่าง(trunk kidney) ลำไส้ (intestine) กล้ามเนื้อ (muscle) และ รังไข่ (ovary) อวัยวะที่มีการแสดงออกของยีน TpMC4R ในระดับต่ำ คือ กระเพาะอาหาร (stomach) และอวัยวะที่มีการแสดงออกของยีน TpMC4R ในระดับต่ำที่สุด คือ ม้าม (spleen) การศึกษาเปรียบเทียบระดับการแสดงออกของยีน TpMC4R ในสมองแต่ละส่วนของปลาสลิดในระหว่างมื้ออาหาร ได้ทำการฝึกให้ปลาสลิดกินอาหารวันละ 2 มื้อ ในเวลา 10.00 และ 16.00 น. และทำการวิเคราะห์ระดับการแสดงออกของยีน TpMC4R ที่เวลา 9.00 11.00 13.00 และ 15.00 น. พบว่าปลาสลิดมีการแสดงออกของยีน TpMC4R ลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ที่เวลา 15.00 น. หรือ 1 ชั่วโมงก่อนอาหารเย็น และเมื่อทำการศึกษาผลของการ อดอาหารต่อการแสดงออกของยีน TpMC4R โดยทำการวิเคราะห์ระดับของยีน TpMC4R ที่ระยะเวลาการอดอาหาร 6, 12, 18 และ 24 ชั่วโมง พบว่าที่ TpMC4R มีการแสดงออกสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (P<0.05) ที่ระยะเวลาการอดอาหาร 18 และ 24 ชั่วโมง ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่ายีน TpMC4R มีความสัมพันธ์กับการกินอาหารในรอบวันและสมดุลพลังงานในระหว่างการอดอาหาร และการศึกษาผลของ MC4R antagonist (HS024) ต่อการกินได้ในปลาสลิด พบว่าปลาสลิดที่ฉีดด้วย antagonist HS024 มีการกินได้ที่เพิ่มขึ้นแต่ไม่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P>0.05) อย่างไรก็ตามพบว่า HS024 เพิ่มการแสดงออกของ mRNA ของ TpMC4R ในสมองอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ การวิจัยนี้ได้ทำการโคลน cDNA เส้นสมบูรณ์ของ neuropeptide Y จากสมองของปลาสลิด (TpNPY) และพบว่า TpNPY มีความคล้ายคลึงกับ neuropeptide Y ของปลาอื่น ๆ นอกจากนี้ได้ทำการศึกษาผลของการอดอาหารที่ระยะเวลา 6 12 18 และ 24 ชั่วโมง ต่อการแสดงออกของ TpNPY ในสมองของปลาสลิด ผลการศึกษาเป็นไปในทางตรงกันข้ามกับ TpMC4R นั้นคือ TpNPY มีการแสดงออกลดลงเมื่อระยะเวลาการอดอาหารนานขึ้น Abstract Snakeskin gourami (Trichogaster pectoralis) has been not only important as commercial species but also popular as aquarium fish, but its genetic aspects including conventional and molecular genetic studies are limited. In this study, several cDNAs involved in regulation of growth, house keeping gene, and the central control of feed intake were cloned. Partial cDNAs of growth hormone (GH), insulin like growth factor-1 (IGF-1), and insulin like growth factor 2 (IGF-2) were isolated. In addition, the partial cDNAs of the house keeping gene including Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH), Elongation factor -1∞ (EF-1∞), and -actin were cloned. Full-length cDNA of melanocortin 4 receptor (MC4R) and neuropeptide Y (NPY) were characterized and designated as TpMC4R and TpNPY, respectively. Further, TpMC4R and TpNPY expression related to daily feed intake and fasting were investigated. Melanocortin 4 receptor (MC4R) has been reported to involve with growth performance and control of energy homeostasis in animals. Characterization of MC4R from Snakeskin gourami (Trichogaster pectoralis) (TpMC4R) showed that its protein sequence is similar to that of vertebrates. Phylogenetic trees analysis of TpMC4R and other vertebrates melanocortin receptors showed that TpMC4R was MC4R orthologues, closely related to piscine MC4Rs. TpMC4R expression was determined during embryogenesis at 5, 7, 11, 15, 21, 24 and 48 hours post spawning (hps). The expression of TpMC4R was also analyzed in unfertilized egg. The TpMC4R transcripts were detected in embryo at all developmental stages. Its mRNA was also detected in unfertilized eggs, suggesting that TpMC4R could be classified as maternal mRNA. Real-time RT-PCR graded expression in each organ of adult fish indicated that TpMC4R expression was strong in all brain regions and testis; moderate in gill, liver, head kidney, trunk kidney, intestine, muscle and ovary; low in stomach; and rare in spleen. Fish were fed twice a day at 10:00 and 16:00, the expression profile of TpMC4R during daily feeding in each region of the brain was examined at 9:00, 11:00, 13:00 and 15:00. Significant reduction of the TpMC4R expression was seen at 15:00 (1 h before dinner). Moreover, effects of short term fasting (6, 12, 18 and 24 h) on TpMC4R expression were determined. Significant increase in the expression of TpMC4R was observed at 18 and 24 hour fasting periods (P<0.05). The findings revealed that TpMC4R was related to daily feed intake and energy balance due to food deprivation. The effect of MC4R antagonist (HS024) on feed intake was also investigated. The result showed that the antagonist HS024 did not significantly increase the feed intake of the experimental fish (P>0.05). However, HS024 affected to increase the mRNA level of TpMC4R. The full-length of TpNPY was cloned, and the deduced amino acid sequence showed high similarity to other piscine NPY cDNAs. Effects of short term fasting (6, 12, 18 and 24 h) on neuronal TpNPY expression were determined. Conversely to the expression of TpMC4R, increased fasting times led to decrease the expression of TpNPY.
Publications :
No
View Publications
Detail
Award/Honor :
Name
Sponsor
Get Date
IRD SEARCH
|
IRD LOGIN