大白菜SUS基因家族鉴定与节律表达分析

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作者 肖玉凡 许脉然 +3 位作者 秦田雨 王俊玲 王春阳 冯大领 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期48-54,共7页

植物体内的蔗糖合酶(SUS)是一种糖基转移酶,它参与调控蔗糖的合成与运输,研究大白菜SUS基因家族的表达为揭示糖代谢的分子调控机制提供了重要基础。本研究利用生物信息学方法,进行大白菜SUS基因家族成员鉴定、理化性质、系统进化关系、... 植物体内的蔗糖合酶(SUS)是一种糖基转移酶,它参与调控蔗糖的合成与运输,研究大白菜SUS基因家族的表达为揭示糖代谢的分子调控机制提供了重要基础。本研究利用生物信息学方法,进行大白菜SUS基因家族成员鉴定、理化性质、系统进化关系、蛋白基序、基因结构和物种内(间)共线性分析;利用RNA-seq技术,获得SUS家族基因的相对表达量,分析大白菜SUS家族基因的节律表达模式。结果表明:大白菜中包含13个SUS基因,均含有SUS结构域;大白菜SUS基因家族可分为3个亚家族(SUSⅠ,SUSⅡ,SUSⅢ);SUSⅡ亚家族的基因motif保守基序种类最多;多数基因含有11~14个CDS序列。大白菜SUS基因家族物种内共线性分析有4对基因参与了大片段重复事件,为大白菜进化提供动力。大白菜与拟南芥的SUS基因家族物种间共线性分析,物种间共构建了13对同源基因,其中有多个“一对多,多对一”的同源基因关系,均属于SUS基因家族的基因对有10个。对SUS家族基因的KEGG和GO功能富集分析,发现富集在淀粉与蔗糖代谢、蔗糖合酶活性通路等方面上。分析SUS家族基因的节律表达模式,发现BraSUSs基因中BraA10g019840.3C基因表达呈现节律性,而其余基因多在夜晚高表达。本研究结果可为大白菜SUSs基因功能解析及蔗糖代谢调控机制研究奠定理论基础。 展开更多

关键词 大白菜 蔗糖合酶 基因家族 昼夜节律表达 生物信息分析

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馥郁滇丁香LgFKF1基因的克隆及节律表达分析

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作者 万友名 马宏 +4 位作者 刘雄芳 张序 安静 刘秀贤 李正红 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期99-106,共8页

[目的]研究馥郁滇丁香LgFKF1基因的结构特点及其在特异组织中的节律表达特征,探索其在成花调控过程中的作用。[方法]采用RACE技术克隆获得馥郁滇丁香LgFKF1基因的cDNA全长序列,利用生物信息学方法对获得的基因核昔酸序列及编码蛋白质序... [目的]研究馥郁滇丁香LgFKF1基因的结构特点及其在特异组织中的节律表达特征,探索其在成花调控过程中的作用。[方法]采用RACE技术克隆获得馥郁滇丁香LgFKF1基因的cDNA全长序列,利用生物信息学方法对获得的基因核昔酸序列及编码蛋白质序列进行分析,利用qRT-PCR技术对特异组织的节律表达模式进行分析。[结果]序列分析表明:LgFKF1基因cDNA全长为2 271 bp,开放阅读框为1 917 bp,编码一个638个氨基酸的蛋白质;推导的氨基酸序列与扁果树、软枝黄蝉、纳塔尔倒吊笔、马利筋的FKF1蛋白具有较高同源性,达92.59%;预测LgFKF1蛋白属于不稳定的亲水性蛋白,定位在细胞核,无信号肽和跨膜区;结构主要由无规则卷曲结构、α螺旋结构、扩展长链和β-转角构成;遗传进化关系与扁果树最亲近。qRT-PCR分析表明:Zg如7在诱导光周期下处理7d时较非诱导光周期下的表达量高,而诱导光周期下处理10d后其表达量则低于非诱导光周期的表达。一天中,在各组织中均有表达,且以叶片中的相对表达量较高。LgFKF1因组织不同在不同的时间呈现出单峰和双峰表达,其中,根、芽及花蕾中均在夜间23:00出现单峰表达;茎、叶及开放的花朵中在不同时间出现双峰表达,茎在晚上20:00和凌晨5:00,叶在凌晨2:00和早上8:00,开放花朵在夜间23:00和凌晨5:00. [结论]从馥郁滇丁香中克隆获得了LgFKF1基因,其编码的蛋白序列与其它植物的FKF1具有较高的同源性。LgFKF1基因的表达受光周期影响,在诱导光周期下,不同的组织呈现出不同的表达模式,其中,仅叶片中的1个表达峰值出现在白昼,其余组织中的表达峰值均出现在夜间。在各组织中,叶片中的表达量较高。LgFKF1基因的特异组织节律表达有助于为其生物学功能的进一步研究提供参考依据。 展开更多

关键词 馥郁滇丁香 LgFKF1基因 克隆 节律表达

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高羊茅FaFKF1基因克隆、亚细胞定位及节律表达分析

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作者 舒健虹 王子苑 +1 位作者 刘晓霞 王小利 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2941-2951,共11页

【目的】克隆高羊茅蓝光受体家族基因(FaFKF1),分析其序列特征及亚细胞定位,并检测其在不同光照处理下的节律表达特征,为探索其在成花中的调控机制及高羊茅光周期适应性育种提供理论依据。【方法】采用RACE方法克隆FaFKF1基因cDNA全长序... 【目的】克隆高羊茅蓝光受体家族基因(FaFKF1),分析其序列特征及亚细胞定位,并检测其在不同光照处理下的节律表达特征,为探索其在成花中的调控机制及高羊茅光周期适应性育种提供理论依据。【方法】采用RACE方法克隆FaFKF1基因cDNA全长序列,对其进行生物信息学分析,并构建pCAMBIA1300-FaFKF1-GFP融合表达载体,通过农杆菌介导转染烟草表皮细胞,观察荧光信号以确定蛋白亚细胞定位情况。同时,利用实时荧光定量PCR检测FaFKF1基因不同光照处理和不同生长阶段的节律表达特征。【结果】克隆获得FaFKF1基因cDNA全长为2266 bp,开放阅读框(ORF)为1881 bp,编码626个氨基酸残基,蛋白分子量为68.89 kD,理论等电点(pI)为5.76,脂肪系数为80.99,不稳定指数为39.81,属于较稳定的亲水性蛋白,亚细胞定位于细胞核。FaFKF1蛋白的二级结构包含α-螺旋(24.92%),无规则卷曲(44.89%)、延伸链(23.16%)和β-转角(7.03%)。FaFKF1蛋白与大豆(NP_001235886.2)、大麦(KAE8795993.1)和二穗短柄草(XP_003577479.1)的氨基酸序列相似性较高,为79.50%~87.68%,且与二穗短柄草FKF1蛋白的亲缘关系最近,其次是大麦和小麦。长日照处理下,FaFKF1基因在苗期、分蘖期、孕穗期和抽穗期的叶片中均有表达,相对表达量变化趋势也较相似,均在ZT8时(即下午16:00)达最高峰,呈现出24 h的昼夜节律,但在孕穗期和抽穗期的相对表达量明显较高。在长日照和短日照基础上施加不同光照处理下,FaFKF1基因均能通过自身调节来适应环境的变化,虽然表达峰出现时间不一致,但整体上能维持24 h的昼夜节律。【结论】FaFKF1基因在细胞核发挥作用,且在不同光照下均呈现节律表达,受光周期的诱导调控。 展开更多

关键词 高羊茅 FaFKF1基因 克隆 节律表达 亚细胞定位

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谷子抽穗期基因SiGI的表达与单倍型变异分析 被引量：1

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作者 姚琦 智慧 +4 位作者 孟强 袁迪 张彬 刁现民 贾冠清 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1552-1564,共13页

谷子抽穗期是决定品种适应性的关键性状,解析抽穗期关键基因的表达规律及其单倍型变异特点可为提升品种改良效率奠定基础。本研究通过全基因组关联分析,发现了一个与抽穗期紧密相关的关联信号,该信号定位于谷子5号染色体的11062649 bp处... 谷子抽穗期是决定品种适应性的关键性状,解析抽穗期关键基因的表达规律及其单倍型变异特点可为提升品种改良效率奠定基础。本研究通过全基因组关联分析,发现了一个与抽穗期紧密相关的关联信号,该信号定位于谷子5号染色体的11062649 bp处,该位点附近存在一个拟南芥抽穗期基因AtGI的同源基因SiGI。使用qRT-PCR技术研究短日照(10 h光照/14 h黑暗)条件下SiGI 24 h节律变化规律,并对其进行了组织时空表达及亚细胞定位分析。利用697份谷子品种,分析SiGI编码区和启动子区的遗传多态性和单倍型变异规律,并对单倍型的表型效应进行鉴定。结果显示,SiGI在光周期响应组织(根、茎、叶等)中高表达,亚细胞定位于细胞核,在傍晚表达量上调,呈现出24 h节律性表达模式。SiGI在不同谷子品种中存在丰富的多态性,其中,启动子Hap-6单倍型较Hap-3单倍型品种的相对表达量显著上调了约1.5倍(P=0.0083)。在8个不同种植环境下,Hap-6单倍型品种的抽穗期显著提前,并在4个环境中株高显著降低。结果表明SiGI基因的Hap-6单倍型具有早熟且对产量影响较小的优势,可作为优异单倍型用于分子育种选择。 展开更多

关键词 全基因组关联分析 单倍型分析 节律性表达 抽穗期 谷子

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巴西橡胶树乳管细胞中5个橡胶合成关键酶基因节律性表达研究 被引量：2

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作者 杨鹏 张世鑫 +1 位作者 陈惠萍 田维敏 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2015年第9期1587-1592,共6页

以巴西橡胶树无性系PR107、RRIM600、CATAS7-33-97和CATAS8-79的未开割树为材料,采用荧光定量PCR技术,分析乳管细胞中HMGR1、FDPS、SRPP、REF和HRT2等5个橡胶生物合成关键酶基因的昼夜表达模式。结果表明:5个基因的表达均具有节律性,而... 以巴西橡胶树无性系PR107、RRIM600、CATAS7-33-97和CATAS8-79的未开割树为材料,采用荧光定量PCR技术,分析乳管细胞中HMGR1、FDPS、SRPP、REF和HRT2等5个橡胶生物合成关键酶基因的昼夜表达模式。结果表明:5个基因的表达均具有节律性,而且不同基因在同一无性系中以及同一基因在不同无性系间的节律性表达模式都有一定程度的差异。结果为分析不同环境因素对橡胶生物合成相关酶基因节律性表达的影响具有一定参考价值。 展开更多

关键词 巴西橡胶树 胶乳 橡胶生物合成相关酶 节律性表达

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时钟基因在扬州鹅内分泌组织中的节律性表达

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作者 刘迪 侯丽娥 +3 位作者 季王阳 包强 翁恺麒 徐琪 《中国家禽》 北大核心 2021年第12期1-6,共6页

鹅产蛋行为是典型的节律行为,为了揭示时钟基因在扬州鹅不同内分泌组织中的节律性表达规律,选取在连产周期内且产蛋时间基本一致的扬州鹅24只,在48 h内每隔6 h采集3只鹅的下丘脑、垂体、卵巢组织样品,并采用RT-qPCR分别检测Clock、Bmal1... 鹅产蛋行为是典型的节律行为,为了揭示时钟基因在扬州鹅不同内分泌组织中的节律性表达规律,选取在连产周期内且产蛋时间基本一致的扬州鹅24只,在48 h内每隔6 h采集3只鹅的下丘脑、垂体、卵巢组织样品,并采用RT-qPCR分别检测Clock、Bmal1、Bmal2、Cry1、Cry2、Per2基因在不同时间点的表达变化。结果显示:所检测的6个时钟基因在3个组织中均有所表达,且在不同的时间点表达量有所差异。其中Clock基因在3个组织中的表达均呈现出节律性,Bmal1基因在垂体和卵巢中表现出节律性,Bmal2基因在卵巢中表现出节律性,Per2基因在下丘脑、卵巢组织中与Clock基因表达趋势相反,表现出负反馈调节作用。表明Clock基因很有可能介导Per2参与鹅产蛋行为节律调控。 展开更多

关键词 时钟基因 扬州鹅 RT-QPCR 内分泌组织 节律性表达

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高脂对中华鳖肝脏组织中microRNA及相关基因表达的影响 被引量：2

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作者 刘丽 伍远安 +5 位作者 李传武 邹利 蒋国民 李金龙 王晓清 李玉珑 《湖南师范大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2018年第6期34-43,共10页

为研究高脂对中华鳖肝脏组织中micro RNA及相关基因表达的影响,选取180只中华鳖随机分成两个实验组,分别投喂脂肪质量分数为7.98%(对照组)和13.86%(高脂日粮组)的饲料.定制光周期为12 h光照vs12 h黑暗.饲养6周后,每间隔3 h采集一次肝脏... 为研究高脂对中华鳖肝脏组织中micro RNA及相关基因表达的影响,选取180只中华鳖随机分成两个实验组,分别投喂脂肪质量分数为7.98%(对照组)和13.86%(高脂日粮组)的饲料.定制光周期为12 h光照vs12 h黑暗.饲养6周后,每间隔3 h采集一次肝脏样品,研究高脂对中华鳖micro RNA及相关基因节律性表达的影响.结果表明,中华鳖肝脏组织中3个重要的micro RNA均具有节律性表达特征,且与生物钟核心基因(Clock,Bmal1和Bmal2)和脂肪代谢基因(Lxrα,PPARα和Sirt1)之间具有较强的相关关系.但高脂日粮改变了mi R-1a,mi R-21和mi R-34a节律性表达特征和表达水平,从而引起其相应靶基因(生物钟核心基因和脂肪代谢基因)的昼夜节律表达模式、m RNA表达水平及他们之间的相关关系发生相应改变.该结果为micro RNA参与调控中华鳖肝脏中脂肪代谢相关基因的节律表达提供新视角. 展开更多

关键词 中华鳖 高脂日粮 MICRORNA 节律表达 相关性

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HBsAg阳性转基因小鼠肝脏中昼夜节律基因dbp转录水平变化的研究 被引量：1

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作者 李潇潇 任军 +4 位作者 王隆 马张妹 王铸钢 谢幼华 闻玉梅 《微生物与感染》 2008年第2期75-79,共5页

目的验证HBsAg阳性转基因小鼠肝脏中昼夜节律表达基因dbp(coding for the D site albumin promoter binding protein)转录水平的变化。方法用实时荧光定量聚合酶链式反应方法对比研究雌、雄及个体HBsAg阳性转基因小鼠及对照鼠肝脏dbp转... 目的验证HBsAg阳性转基因小鼠肝脏中昼夜节律表达基因dbp(coding for the D site albumin promoter binding protein)转录水平的变化。方法用实时荧光定量聚合酶链式反应方法对比研究雌、雄及个体HBsAg阳性转基因小鼠及对照鼠肝脏dbp转录水平的变化。研究不同时间点HBsAg阳性转基因小鼠及对照鼠肝脏dbp转录水平的变化。结果#59及#10品系组HBsAg阳性转基因小鼠肝组织中dbp转录水平均较对照组动物上调,但个体间差别较大。初步结果显示雌性正常小鼠dbp转录水平较雄性高。而在雌性HBsAg阳性转基因小鼠中dbp上调进一步增强。与此相反,雄性转基因小鼠dbp上调则较同性对照鼠更弱。转基因小鼠dbp转录在8:00及14:00时平均水平均高于对照鼠,然而在20:00及2:00时与对照鼠相当。结论本研究首次报道HBsAg阳性转基因小鼠肝脏中dbp表达的上调,提供了乙型肝炎病毒蛋白表达与昼夜节律基因变化有所联系的证据。至于本研究在转基因鼠中的发现是否在乙型肝炎患者中存在及其意义还有待在患者中作进一步临床验证与研究。 展开更多

关键词 乙型肝炎病毒 转基因小鼠 昼夜节律表达基因 DBP

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谷子抽穗时间基因SiTOC1的表达与单倍型变异分析 被引量：3

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作者 张林林 智慧 +4 位作者 汤沙 张仁梁 张伟 贾冠清 刁现民 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2273-2286,I0006-I0010,共19页

【目的】谷子抽穗时间的适应性表现是广适性新品种选育的基础,分析抽穗时间关键基因的遗传变异和单倍型效应,为品种适应性改良提供基础信息。【方法】通过全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),定位谷子抽穗时间关键基... 【目的】谷子抽穗时间的适应性表现是广适性新品种选育的基础,分析抽穗时间关键基因的遗传变异和单倍型效应,为品种适应性改良提供基础信息。【方法】通过全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),定位谷子抽穗时间关键基因SiTOC1,利用多组学数据库(multi-omics database for Setaria italica,MDSi)提供的SiTOC1数字表达量,分析SiTOC1的组织时空表达特性,并利用原生质体对SiTOC1蛋白进行亚细胞定位。采用qRT-PCR在短日(10 h光照/14 h黑暗)条件下进行SiTOC124 h节律表达模式分析。利用有代表性的99份谷子品种,分析SiTOC1编码区和启动子区的遗传多态性、单倍型以及转录水平,并对单倍型与抽穗时间的关系进行鉴定。【结果】在第1染色体物理位置31456761 bp处鉴定到了一个显著的关联信号,与抽穗时间紧密相关,该位点附近存在一个拟南芥抽穗期TOC1的同源基因SiTOC1。SiTOC1在光周期响应组织(根、茎、叶等)中高表达,亚细胞定位于细胞核,在傍晚表达量上调,呈现出24 h节律性表达模式。SiTOC1在不同谷子品种中存在丰富的多态性,但REC和CCT结构域高度保守。SiTOC1编码区2种主要单倍型H-2和H-6分别与启动子单倍型Hp-591C和Hp-591A共分离,其中,启动子单倍型Hp-591C较Hp-591A的相对表达量显著上调了约2.5倍(P=0.014),并且该单倍型在三亚市、长治市和乌鲁木齐市3个环境下的抽穗时间分别平均延迟9、11和12 d。【结论】SiTOC1启动子区第591 bp处的SNP是引起抽穗时间差异的主效位点,单倍型Hp-591A较Hp-591C早熟,可作为主效单倍型用于分子育种选择。 展开更多

关键词 谷子 抽穗时间 全基因组关联分析 单倍型 遗传变异 节律性表达

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CAT1基因在尼罗罗非鱼肌肉和肝的节律性表达研究 被引量：1

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作者 王利香 褚武英 +6 位作者 安晓玲 吴萍 许友卿 丁兆坤 李玉珑 陈小贞 张建社 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2529-2535,共7页

为了探究碱性氨基酸转运载体(CAT1)基因在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)饥饿0、7 d肌肉和肝的昼夜表达规律,实验分别在尼罗罗非鱼饥饿0,7 d 06:00、09:00、12:00、15:00、18:00、21:00和24:00、第2天03:00、06:00,分别对应区时(Zon... 为了探究碱性氨基酸转运载体(CAT1)基因在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)饥饿0、7 d肌肉和肝的昼夜表达规律,实验分别在尼罗罗非鱼饥饿0,7 d 06:00、09:00、12:00、15:00、18:00、21:00和24:00、第2天03:00、06:00,分别对应区时(Zone time,ZT)ZT0、ZT3、ZT6、ZT9、ZT12、ZT15、ZT18、ZT21、ZT24采样,采样在一昼夜内完成。每组随机取3尾鱼进行解剖,取其肌肉和肝样品分析。结果表明:CAT1基因在正常投喂的尼罗罗非鱼肌肉表达具有显著性时间差异(p<0.05),呈现昼低夜高的节律性振荡(p<0.3),达到峰值的时间为ZT 0.72。饥饿7 d后,虽然在各时间点上CAT1基因表达有显著性差异(p<0.05),但无昼夜节律性(p>0.3);CAT1基因表达为在光周期先升后降,在暗周期先降后升,峰值相位在光照阶段,为ZT 7.44。在尼罗罗非鱼肝中,CAT1基因在正常投喂时表达具有显著性时间差异(p<0.05),呈现节律性振荡(p<0.3),CAT1基因表达为在光周期先降后升,在暗周期则先升后降,峰值相位在黑暗阶段,达到峰值的时间为ZT 16.56。饥饿7 d后,在各时间点上CAT1基因表达无显著性时间差异(p>0.05),且表达无昼夜节律性(p>0.3);CAT1基因表达为在光周期先降后升,在暗周期则先升后降,峰值相位在黑暗阶段,为ZT 21.60。以上结果说明CAT1基因在尼罗罗非鱼肌肉和肝表达的昼夜节律不同。 展开更多

关键词 尼罗罗非鱼 碱性氨基酸转运载体 实时荧光定量RT-PCR 节律性表达

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GSK4112对尼罗罗非鱼肝脏Nr1d1和Ulk1b基因昼夜节律性表达的影响 被引量：6

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作者 陈圆华 李虹辉 +6 位作者 王利香 郑涛 成嘉 吴得志 梁琳焱 褚武英 向静 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期584-590,共7页

为了探究GSK4112对生物钟以及自噬基因在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)肝脏的昼夜表达规律的作用。本试验分别对尼罗罗非鱼注射等量生理盐水和GSK4112,并在注射24 h后的06:00、09:00、12:00、15:00、18:00、21:00、24:00时以及翌日... 为了探究GSK4112对生物钟以及自噬基因在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)肝脏的昼夜表达规律的作用。本试验分别对尼罗罗非鱼注射等量生理盐水和GSK4112,并在注射24 h后的06:00、09:00、12:00、15:00、18:00、21:00、24:00时以及翌日03:00、06:00时采样,采样在一昼夜内完成。每组随机取3尾鱼进行解剖,取其肝脏样品采用RT-qPCR对mRNA表达水平,进行Matlab余弦分析,确定其节律性表达,并将注射前后肝脏样品用透射电镜检测自噬小体数量变化。结果表明:生物钟基因Nr1d1与自噬基因Ulk1b在对照组的尼罗罗非鱼肝脏中表达均具有显著性时间差异(P<0.05),且均呈现节律性振荡(P<0.3);但基因表达趋势不同,且达到峰值的时间亦不同。注射Nr1d1激动剂GSK4112后Nr1d1与Ulk1b在尼罗罗非鱼肝脏中均无昼夜节律性,虽然达到峰值的时间不同,但基因表达趋势相同,mRNA表达水平均表达量受到抑制,振幅和中值减小,且自噬小体数量也减少。这些结论表明了GSK4112在尼罗罗非鱼肝脏中对生物钟基因Nr1d1的表达起到抑制作用,同时影响其生物节律性。通过对下游自噬基因Ulk1b的昼夜节律调控,抑制自噬小体的数量,降低自噬的发生。本研究对鱼类由昼夜节律失调引起的自噬失调可能导致常见的代谢紊乱具有指导作用。 展开更多

关键词 尼罗罗非鱼 肝脏 Nr1d1 Ulk1b 昼夜节律性表达

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