黄颡鱼GnRHR基因的克隆和表达及CRISPR/Cas9构建GnRHR基因敲除突变体

摘要

为研究促性腺激素释放激素受体(gonadotropin releasing hormone receptor,GnRHR)对黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco性别分化和性腺发育的调控作用,采用逆转录PCR、氨基酸序列多重比对、系统进化树分析及实时定量PCR方法,对黄颡鱼GnRHR基因的序列、表达和进化进行了研究。结果表明:扩增到的黄颡鱼GnRHR cDNA序列长2894 bp,包含239 bp的5′非翻译区,1155 bp的开放阅读框和1500 bp的3′非翻译区,预测编码384个氨基酸、7次跨膜结构域蛋白;氨基酸序列多重比对显示,黄颡鱼GnRHR与硬骨鱼类GnRHR的同源性较高,其与斑点叉尾鮰Ictalurus punctatus、斑马鱼Danio rerio、鲤Cyprinus carpio、银鲫Carassius auratus GnRHR氨基酸序列的一致性分别为96%、87%、83%和82%,与哺乳动物的一致性较低,为42%~44%;系统进化分析显示,黄颡鱼GnRHR与鲤、虹鳟等硬骨鱼类的GnRHR聚为GnRHRⅡB分支;实时定量PCR显示,黄颡鱼GnRHR mRNA主要在端脑、中脑、下丘脑、垂体和精巢中高表达,但在卵巢和其他组织中几乎不表达;通过CRISPR/Cas9基因编辑技术构建和筛选出了黄颡鱼GnRHR突变体,成功获得了各种不同的黄颡鱼GnRHR F0代突变体。研究表明,GnRHR可能参与调控黄颡鱼雄性发育,黄颡鱼GnRHR F0代突变体的获取为探索GnRHR的功能和机制提供了基础资料。