双向电泳在水产动物蛋白质组中的应用【文献综述】

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1、毕业论文文献综述水产养殖双向电泳在水产动物蛋白质组中的应用摘要:双向电泳技术是蛋白质组学的核心分离技术之一。在水产动物蛋白质组的应用中，环境胁迫、病害干扰等都会影响有机体，从而产生差异蛋白点，根据差异蛋白点的不同分析鱼类适应机理。此外，双向电泳还可以对不同品种的水产动物进行鉴定。关键词:蛋白质组学；双向电泳；水产经济动物1项目背景1.1蛋白质组学的提出及双向电泳的应用蛋白质作为生理功能的执行者,直接体现生命现象,对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的各种变化机制。Wilkins等人于1994年首次提出

2、“蛋白质组(Proteome)”这一概念[1]。蛋白质组学是功能基因组研究的一个重要平台，主要由蛋白质分离技术(如双向电泳)、质谱分析技术和生物信息等3部分组成。其研究策略可分为两部分，整体蛋白质组学和差异蛋白质组学，后者主要是应用于筛选和鉴定不同种类、不同状态下各样本之间蛋白质组的区别和变化。双向凝胶电泳(Two-dimensionalelectrophoresis,2-DE)，利用蛋白质的等电点和分子量的不同将各种蛋白质区分开来,它在蛋白质组分离技术中起到了关键作用，是蛋白质组学的核心分离技术之一[2]，可结合肽指纹

3、图谱分析(MALDI-TOF-MS)技术对蛋白质做进一步鉴定分析。目前，蛋白质组学已经成为国内外研究的一大热点，双向电泳技术在医学等领域已经获得了广泛的应用，并取得了一系列的重要硕果。在环境生物学特别是水生生物的研究中得到的信息相对较少，但近些年来，也有许多学者就环境胁迫[3](如盐度，温度或污染物等)、品种鉴别以及病害等因素导致水生生物不同组织的蛋白质表达差异进行研究。1.2双向电泳在水产动物中的应用1.2.1与环境胁迫相关的研究鉴于水域环境的特殊性及水污染现象的日益严峻，水产经济动物的生存环境每天都面临着物理、化学和

4、生物等各种类型的胁迫，如极限温度、低氧、毒素和机械损伤等。由于双向电泳技术能较为全面的显示这些环境胁迫对生物体内蛋白表达的影响，因此，双向电泳技术在水产经济动物的环境胁迫方面应用较多。重金属铜盐、镉盐和锌盐均能引起肝脏或肾脏中金属硫蛋白的高度表达[4]，而这一现象在海兔口腔神经节中尚未发现[5]，可见，蛋白质组学技术是筛选与鉴定中枢神经系统中重要蛋白质的有效手段之一[6,7]。研究发现，急性镉胁迫下牙鲆鳃组织蛋白的变化及脑组织运铁蛋白含量的差异[8,9]较为明显，为海水自然和人为污染检测提供了生物标志。在针对中华绒螯蟹镉

5、胁迫下前鳃蛋白质变化的研究中，FredericSilvestre等[10]利用双向电泳技术，发现急、慢性中毒后蛋白质表达差异不同，这些结果对研究水生生物对镉的适应机制有很大的帮助，同时为进一步研究镉离子的中毒机制提供了很好的基础。在镉毒性实验中，肝脏作为毒物最主要的靶器官，是新陈代谢的中心器官，对环境中各种影响因子的改变应比较敏感，并且蛋白组成复杂，含量丰富，因此肝脏常作为蛋白质组学研究的对象。陈炯等[11]发现镉胁迫下大黄鱼肝组织中运铁蛋白和铁调素基因表达有所变化，黄清育[12]等人发现镉诱导牙鲆后，肝脏组织表现l6个

6、差异蛋白质斑点，并有质和量的变化趋势。这种趋势有望使双向电泳技术成为监测流动水体中镉污染程度的指示物。香鱼做为洄游性鱼类，盐度应激对该鱼的养殖意义重大，陈炯等人[13]基于双向电泳技术发现对不同盐度胁迫下香鱼载脂蛋白含量发生变化，从淡水养殖转移到海水，载脂蛋白A-I在肝脏的表达明显减少，表明载脂蛋白A-I可能参与香鱼渗透压调节，从而探索盐度环境改变下鱼类生理活性和适应机制。在盐度胁迫下，张鹭等[14]运用双向电泳技术寻找低盐环境压力下缢蛏血淋巴的小分子蛋白质组差异，最后鉴定出6种蛋白，其功能涉及营养、基因表达及蛋白合成调

7、控等方面，结果表明血淋巴在缢蛏防御体系中具有关键性作用。另外，周函韬[15]等人对不同盐度下文昌鱼肌肉进行双向电泳实验，鉴定出3个差异蛋白，分别与神经调节、基因表达和中胚层后期发育有关。针对文昌鱼进行的双向电泳实验在一定程度上填补了无脊椎动物的蛋白质组实验的空白。1.2.2与品种鉴别相关的研究大多数的品种识别都是依靠传统的方法，近几年来双向电泳技术在鱼类品种鉴定上多有一些报道，并且作为一种从分子角度进行鉴定的技术，双向电泳技术的结果较为可靠。Tang等[16]对鳜鱼(SinipercachuatsiL.)和鲢(Hypop

8、hthalmichthysmolitrixL.)的肌肉蛋白质组的差异进行了双向电泳分析，发现两者图谱差异较大，不能归为同一种属，为鱼类的种属鉴定提供了可靠的依据。此外，地理条件、环境因素也能引起同一种鱼类的蛋白表达差异，双向电泳能容易地判断同一品种鱼的来源和产地。在区分野生鲟鱼、养殖鲟鱼和腌制鲟鱼[17]的不同时，可