叉头转录因子1基因FOXO1的特征及其在葱蝇夏滞育前期蛹体内糖脂代谢中的作用(英文)

【目的】克隆和鉴定葱蝇Delia antiqua叉头转录因子1基因，探究其在葱蝇夏滞育前期蛹体内糖代谢和脂代谢中的作用。【方法】本研究基于葱蝇转录组数据利用3′RACE法克隆叉头转录因子1基因的全长开放阅读框；利用生物信息学法分析了该基因编码蛋白的序列特征、保守结构域和二级结构，并采用最大似然法对其与其他13种昆虫来源的同源序列进行了聚类分析。通过RNA干扰技术沉默目的基因后，采用实时定量PCR法分析葱蝇夏滞育前期蛹体内目的基因下游脂肪酶brummer基因(DaBmm)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(DaDepck)的表达规律，并对甘油三脂(TAG)、海藻糖和葡萄糖含量及总脂肪酶的活性变化进行分析。【结果】克隆得到了葱蝇叉头转录因子1基因DaFOXO1 (GenBank登录号: MG813258)，其编码蛋白含有619个氨基酸，具有典型的叉头DNA结合域，核定位信号，2个14-3-3结合区和1个富含谷氨酰胺区；DaFOXO1与铜绿蝇Lucilia cuprina FOXO1蛋白的氨基酸序列有87%的一致性，并与其聚为一支。干扰葱蝇夏滞育前期蛹DaFOXO1后，8-20 h间可显著抑制DaBmm基因的表达，12-24 h间可显著影响TAG含量和总脂肪酶的活性，8-20 h(16 h除外)间可显著降低DaPepck的表达，但对葡萄糖和海藻糖的含量没有显著影响。【结论】本研究结果表明海藻糖和葡萄糖的积累在化蛹前已完成；DaFOXO1对DaBmm和DaDepck基因的表达调控可能有利于葱蝇夏滞育前期蛹体内的脂肪积累。同时也表明靶向Bmm依赖性脂类水解过程及其下游因子可为打破昆虫滞育提供一种有效策略。

Characterization of fork head transcription factor 1 gene FOXO1 and its role in sugar and lipid metabolism in the summer prediapause pupae of Delia antiqua (Diptera: Anthomyiidae) (In English)