Cloning and expression analysis of genes in the G protein pathway in the black tiger shrimp Penaeusmonodon

Abstract

การพิสูจน์เอกลักษณ์และลักษณะสมบัติของจีนและโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับวิถีการส่งสัญญาณระหว่างการพัฒนารังไข่ มีความสำคัญต่อความเข้าใจของกลไกระดับโมเลกุลของการสมบูรณ์พันธุ์ของกุ้งกุลาดำ จึงหาลำดับนิวคลีโอไทด์ที่สมบูรณ์ของจีนที่เกียวข้องกับวิถีการส่งสัญญาณดังกล่าวของกุ้งกุลาดำ ประกอบด้วย P. monodon GTP binding protein alpha subunit G[subscript o] (PmG[subscript αo]), G protein gamma subunit (PmG[subscript γ]), calcitonin gene-related peptide-receptor component protein-like(PmCGRP-RCP) and downstream of receptor kinase(PmDrk)พบว่ามี ORF ขนาด 1065, 204, 417 และ 672 คู่เบส ตามลำดับ นอกจากนี้ยังพบลำดับนิวคลีโอไทด์บางส่วนของจีน GTP binding protein alpha subunit G[subscript q] (PmG[subscript αq]), GTP binding protein alpha subunit G[subscript s](PmG[subscript αs])และG protein beta 1 subunit(PmG[subscript β]) ตรวจสอบการแสดงออกของจีนต่างๆในรังไข่ของแม่พันธุ์กุ้งจากธรรมชาติด้วยวิธี quantitative real-time PCR พบว่า PmG[subscript αq], PmG[subscript αs] และ PmCGRP-RCPมีระดับการแสดงออกเพิ่มขึ้นระหว่างการพัฒนารังไข่ของกุ้งปกติที่ไม่ตัดก้านตา (P< 0.05) ในขณะที่ PmDrkและ PmSelMมีระดับการแสดงออกระหว่างการพัฒนารังไข่ที่ไม่แตกต่างกันทางสถิติ(P> 0.05) อย่างไรก็ตามการตัดตาไม่ส่งผลต่อระดับการแสดงออกของจีน PmDrk (P> 0.05) แต่ส่งผลให้PmG[subscript αq], PmG[subscript αs] และ PmCGRP-RCPมีการแสดงออกลดลงระหว่างการพัฒนารังไข่อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P< 0.05) ซึ่งแตกต่างจากPmSelMในกุ้งที่ตัดก้านตามีการแสดงออกสูงขึ้นระหว่างการพัฒนารังไข่เมื่อเทียบกับกุ้งปกติที่ไม่ตัดก้านตาอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P< 0.05) ผลการศึกษาบ่งชี้ว่า PmG[subscript αq], PmG[subscript αs], PmCGRP-RCPและ PmSelMมีหน้าที่สำคัญต่อการเจริญพันธุ์ โดยสามารถใช้จีนดังกล่าวเป็นเครื่องหมายโมเลกุลเพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์พันธุ์ของแม่พันธุ์กุ้งกุลาดำ ทำการฉีดกระตุ้นกุ้งกุลาดำที่ทำการเลี้ยงด้วยฮอร์โมนโปรเจสเตอโรน 17β-estradiol และ serotonin (5-HT) และตรวจสอบการแสดงออกของจีนด้วยวิธี quantitative real-time PCR พบว่า 5-HT (50 µg/g น้ำหนักตัว) ซึ่งเป็น neurotransmitter ที่มีรายงานว่าสามารถกระตุ้นการพัฒนารังไข่ของกุ้งกุลาดำได้ ส่งผลต่อรูปแบบการแสดงออกของจีน PmCGRP-RCP โดยมีระดับการแสดงออกเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ 6-48 ชั่วโมงหลังการฉีดกระตุ้น (P< 0.05) ส่วนโปรเจสเตอโรน ส่งผลต่อการแสดงออกของ PmG[subscript αs]โดยทำให้มีการแสดงออกของจีนที่ลดลงในชั่วโมงที่ 24 หลังจากฉีดกระตุ้น (P< 0.05) แต่ไม่มีผลต่อการแสดงออกของ PmDrk(P> 0.05) ในขณะที่การฉีด 17β-estradiolให้ผลกระทบในทางตรงกันข้าม โดยการฉีดสารดังกล่าวส่งผลให้ระดับการแสดงออกของPmDrkต่ำลงหลังจากการฉีดกระตุ้นเป็นเวลา 7 และ 14 วัน (P< 0.05) แต่ไม่ส่งผลต่อระดับการแสดงออกของ PmG[subscript αs] ในรังไข่ของกุ้งแม่พันธุ์ในภาวะเพาะเลี้ยง กระตุ้น (P> 0.05) จากการศึกษาจีนที่เกี่ยวข้องกับวิถีการส่งสัญญาณระหว่างการพัฒนารังไข่ของกุ้งกุลาดำ บ่งชี้ว่าจีนดังกล่าวมีหน้าที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนารังไข่ของกุ้งกุลำดำ ซึ่งสามารถนำความรู้ความเข้าใจที่ได้ไปช่วยควบคุมความสมบูรณ์พันธุ์ของกุ้งกุลาดำในภาวะเพาะเลี้ยงต่อไป