Fish glucose transporters - molecular cloning and functional characterization

Kuopion yliopiston luonnontieteiden ja ympäristötieteiden tiedekunnassa esitettiin\n 18.5.2002 tarkastettavaksi FM Heli Teerijoen väitöskirja Fish glucose transporters:\n molecular cloning and functional characterization (Kalojen glukoosin kuljettajaproteiinit:\n geenien kloonaus ja proteiinien toiminnallinen karakterisointi). Vastaväittäjänä oli\n professori Gwyn W. Gould Glasgow´n yliopistosta ja väitöstilaisuuden valvojana professori\n Ossi V. Lindqvist Kuopion yliopistosta. \n\n Väitöskirjan tiivistelmä:\n\n Lohikalojen rehu sisältää pääasiallisesti proteiineja ja rasvoja, ja näiden raaka-aineiden korvaaminen\n edullisimmilla ja ympäristöystävällisimmillä ravintoaineilla, kuten hiilihydraateilla, ei ole mahdollista\n ilman haittavaikutuksia kalan terveydelle. Lohikalojen kuten kirjolohen (Oncorhynchus mykiss)\n ruokinta korkeilla hiilihydraattipitoisuuksilla johtaa glukoosipitoisuuksien nousuun kalan verenkierrossa,\n koska kaloilla glukoosin sisäänotto verestä eri soluihin on äärimmäisen hidasta verrattuna esimerkiksi\n nisäkkäisiin. Osasyynä tähän voi olla passiivisesti toimivien glukoosin kuljettajaproteiinien puuttuminen\n tai niiden alhainen aktiivisuus eri kudoksissa. Näillä kuljettajaproteiineilla on tärkeä merkitys\n hiilihydraattiaineenvaihdunnassa, ja niiden toimintaa on tutkittu paljon mm. bakteereissa ja eri\n selkärankaisissa, mutta niiden esiintyminen luukaloissa on ollut epäselvää, ja näitä proteiineja\n koodaavia geenejä ei ole onnistuttu aikaisemmin kaloilta löytämään. \n\n Väitöskirjatyön tavoitteena oli eristää ja identifioida kalojen passiivisia glukoosinkuljettajia (GLUT)\n koodaavia geenejä ja tutkia näiden geenien rakennetta, fylogeniaa, ilmentymistä ja aktiivisuutta\n kaloissa. Tutkimuksissa onnistuttiin eristämään kolme, tyypiltään kahta erilaista GLUT geeniä\n (OnmyGLUT1, CyiGLUT1 and OnmyGLUT2) kirjolohesta ja karpin epiteelisolulinjasta. Lisäksi\n tulokset osoittivat, että vastaavia geenejä voi esiintyä kirjolohen lisäksi myös muilla lohikaloilla.\n Geenien fylogeniatutkimukset viittasivat siihen, että tämä laajalle eläinkunnassa levinnyt\n GLUT-geeniperhe on eriytynyt eri alatyypeiksi jo aikaisessa vaiheessa selkärankaisten evoluutiota. \n\n Saadut tulokset osoittavat myös, että kirjolohen alkionkehityksen aikana GLUT1-tyypin kuljettajia\n esiintyy aluksi useissa eri kudoksissa, erityisesti hermokudoksessa, mutta myöhemmässä vaiheessa\n kehitystä esiintyminen alkaa rajoittua tiettyihin kudoksiin ja aikuisessa kalassa erityisesti\n sydänlihakseen. GLUT2-tyypin kuljettajien esiintyminen keskittyy 1-vuotiaissa kaloissa lähinnä\n maksaan, munuaiseen ja suolistoon kuten nisäkkäilläkin. \n\n Lisäksi tutkimuksessa selvitettiin kalojen GLUT1 proteiinien toimintakykyä tarkemmin ja tulokset\n osoittivat, että nämä proteiinit ovat täysin toimintakykyisiä, ja niillä on samankaltaiset kineettiset\n ominaisuudet ja substraatti mieltymykset kuin vastaavilla nisäkkäiden proteiineilla. OnmyGLUT2\n proteiinin kuljetusaktiivisuus pystyttiin myös osoittamaan ilmentämälle sitä koodittavaa geeniä\n kirjolohen alkioissa ja lisäksi tämän proteiinin kuljetusaktiivisuus havaittiin erityisesti kirjolohen\n maksasoluissa. \n\n Tutkimuksista saadut tulokset osoittavat, että lohikalojen huono hiilihydraattien käyttökyky ei johdu\n passiivisten glukoosin kuljettajaproteiinien puutteesta tai toimintakyvyttömyydestä mutta on mahdollista,\n että näiden proteiinien alhaisella aktiivisuudella ja epätasaisella jakautumisella kalan eri kudoksissa on\n vaikutusta. Näiden kuljettajaproteiinien fysiologisen merkityksen selvittäminen kalojen\n hiilihydraattiaineenvaihdunnassa edellyttää lisätutkimuksia. \n\n Kuopion yliopiston julkaisuja C. Luonnontieteet ja ympäristötieteet. ISBN 951-781-238-8 \n\n\n Kuopion yliopisto \n Tiedotusosasto \n\n tiedotus@uku.fi \n

ISBN-10:
951-781-238-8
Kieli:
eng
Sivumäärä:
75 s.
Tekijät:
Teerijoki Heli (diss)
Tuotekoodi 019600
20,00 €