Isolation and sequencing of the cDNA for Steroidogenic Acute Regulatory protein from an endangered fish, Gambusia nobilis

Authors: Finch, Arlys J.

Year: 2004 (xxxvi)

Abstract

Steroids are essential hormones for development of gonadal organs and maintenance of reproductive cycles in vertebrates, including humans. The initial step of steroid synthesis is the translocation of cholesterol from cytoplasmic lipid droplets into mitochondria in steroidog enic cells. It has been found that Steroidogenic Acute Regulatory (StAR) protein regulates the cholesterol transfer in vertebrates. No study has been reported for the StAR protein from live-bearing fishes. In the present study, the complementary deoxyribonucleic acid (cDNA) for the StAR was isolated from Gambusia nobilis, an endangered fish found only in part of the Pecos River, New Mexico. Total messenger ribonucleic acid (mRNA) was extracted from ovarian tissues of G. nobilis and reverse-transcribed to synthesize cDNAs, which were amplified by polymerase chain reaction. A partial cDNA for StAR was isolated and sequenced. Utilizing computer programs GCG and BLAST, a comparison of the cDNA sequence of G. nobilis with those of other fishes, frogs and mammals shows high similarity, indicating a high level of conservation of the StAR gene. It is expected that the cloned G. nobilis StAR gene from this study will be used as a biomarker for monitoring habitat changes in the protection of that species.

Resumen

Aislamiento y obtención de la secuencia del cDNA para la proteína Aguda Reguladora Esteroidogénica de un pez en peligro, Gambusia nobilis Los esteroides son hormonas esenciales para el desarrollo de órganos gonádicos y el mantenimiento de ciclos reproductivos en los vertebrados, incluyendo a los humanos. El paso inicial para la síntesis de esteroides es la traslocación de colesterol de las gotas lipídicas citoplásmicas hacia las mitocondrias en las células esteroidogénicas. Se ha encontrado que la proteína Reguladora Aguda Esteroidogénica (StAR, por sus siglas en inglés) regula la transferencia de colesterol en los vertebrados. No se ha reportado ningún estudio para la proteína StAR en los peces vivíparo s. Se aisló el ácido desoxiribonucléi co complementario (cDNA) para el StAR de Gambusia nobilis, un pez considerado en peligro y distribuido sólo en parte del Río Pecos, Nuevo México. Se extrajo todo el ácido ribonucléico mensajero (mRNA) de los tejidos ováricos de G. nobilis, y se transcribió a la inversa para sintetizar cDNA. El cDNA se amplificó con una reacción en cadena de polimerasa (PCR). Se aisló y secuenció un cDNA parcial para St AR. Usando los programas de computadora GCG y BLAST, la secuencia de cDNA de G. nobilis se comparó con otros peces, ranas y mamíferos mostrando mucha similaridad, indicando un alto nivel de conservaci ón del gen StAR. Se espera que el gen StAR de G. nobilis, clonado en este experimento, se use como un biomarcador para el monitoreo de los cambios ambientales del hábitat para la protección de esta especie.