紫貂高浓度血糖的遗传适应研究

【作者】 刘召； 赵超； 刘康宁； 张洪海；

【机构】 曲阜师范大学生命科学学院；

【摘要】 紫貂(Martes zibellina)是一种中小型食肉动物,广泛分布于北纬50°以北的针叶林和针阔混交林中,在我国被列为国家一级重点保护野生动物。研究发现紫貂空腹血糖浓度显著高于其它食肉动3物(p <0.01),但并未有相关组织器官功能受损的情况,体现出较高水平的血糖耐受性,这一生理特征有助于紫貂对寒冷环境的适应。我们选择与糖代谢相关通路的基因进行正选择分析,结果发现紫貂的3个基因(asl、aspscr1和mib1)存在正选择位点,这些基因与血糖调节或糖尿病并发症有关。以上受正选择的氨基酸突变位点aslK37A\M40R\S110A、aspscr1H331C和mib1A322N经重测序发现在紫貂中普遍存在,突变位点均处于保守结构域中,蛋白质三维结构同源建模结果显示asl基因突变前后结构变化明显。asl基因编码的精氨琥珀酸裂解酶参与体内NO的生成,NO可以通过增加葡萄糖运输和代谢的速率影响糖代谢。通过细胞实验进行体外功能验证发现,野生型和紫貂型ASL蛋白没有表达量差异,精氨酸酶偶联实验发现紫貂型ASL蛋白普遍具有更高的酶活性,可能导致体内NO生成增多,有助于促进对血糖的利用,提高对高浓度血糖的适应性。更多还原