การศึกษาคุณลักษณะ การแสดงออก และการออกฤทธิ์ ของ TRH/GnRH-like peptides ในปลิงทะเลขาว Holothuria scabra
Highlight:
จากการศึกษาวิจัยพบว่า hsTRH/GnRH precursor ประกอบด้วย short hsTRH/GnRH และ long hsTRH/GnRH-like peptides และ hsTRH/GnRH gene พบการแสดงออกสูงใน radial nerve cord และไข่ระยะเต็มวัย นอกจากนั้น short hsTRH/GnRH peptide มีความสามารถในการกระตุ้นการพัฒนาของต่อมเพศและเพิ่มการพัฒนาของไข่ ทางคณะผู้วิจัยเสนอแนะว่า hsTRH/GnRH neuropeptides นี้อาจจะสามารถนำไปประยุกต์ใช้การกระตุ้นต่อมเพศและพัฒนาของเซลล์สืบพันธุ์ของปลิงทะเลชนิดนี้ในระบบเพาะเลี้ยงได้
ที่มาและความสำคัญ
The gonadal development and production of seeds remain the main bottlenecks in aquaculture of the sea cucumber, Holothuria scabra. Hence, investigation and application of certain neurohormonal factors could reduce these problems. The TRH was first identified in the sea urchin, S. purpuratus, and it was believed to be related to the GnRH-type peptide. However, there is a current lack of important knowledge regarding this neuropeptide in H. scabra. This led us to hypothesize that TRH/GnRH neuropeptides may exist in this sea cucumber species, and that TRH/GnRH-like peptide may be involved in controlling reproduction, particularly ovarian development and oocyte maturation of H. scabra resembling GnRH functions. The basic knowledge obtained here contributes important new insights into the evolution and possible mechanisms of TRH/GnRH neuropeptide system in H. scabra, and these neuropeptides could be applied for promoting the seed and larval productivity in sea cucumber aquaculture.
Abstract
Thyrotropin/Gonadotropin-releasing hormone (TRH/GnRH) is a neurohormone that plays important roles in regulation of several physiological processes of invertebrate species, including echinoderms. The aims of this study were to characterize for the first time a TRH/GnRH-like peptide in the sea cucumber, Holothuria scabra. We have isolated a full-length cDNA for a TRH/GnRH preprohormone gene from the radial nerve cord of H. scabra. We found that H. scabra (hs)TRH/GnRH precursor comprised two types of peptides, namely, the short TRH/GnRH-like peptides and the long TRH/GnRH-like peptides. The expression of hsTRH/GnRH gene, was intense in radial nerve cord, nerve ring and mature ovary by using RT-PCR. By in situ hybridization the transcripts of hsTRH/GnRH was detected at a high level within the late stages (oocyte stages 3 and 4). In the functional assays, injections of the short TRH/GnRH-like peptides could significantly accelerate gonadal development as reflected by increased gonadal-somatic index (GSI), and stimulated gametogenesis, as reflected by significantly increased oocyte proliferation. Taken together, our new discovery of the TRH/GnRH-like peptides in H. scabra contributes important new insights into the evolution of TRH/GnRH neuropeptide system in this sea cucumber species, and these neuropeptides could be potentially applied in the sea cucumber aquaculture.
Keywords: Thyrotropin-releasing hormone, Sea cucumber, GnRH, Holothuria scabra, Echinoderm, Oocyte maturation
Citation: Arada Chaiyamoon, Ruchanok Tinikul, Nittiya Nontunha, Supakant Chaichotranunt, Tanes Poomtong, Prasert Sobhon, Yotsawan Tinikul, Characterization of TRH/GnRH-like peptides in the sea cucumber, Holothuria scabra, and their effects on oocyte maturation, Aquaculture,
Volume 518, 2020, 734814, ISSN 0044-8486,
https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2019.734814.
RELATED SDGs:
14. LIFE BELOW WATER
ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.ยสวันต์ ตินิกุล
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.ยสวันต์ ตินิกุล
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: นางสาวอารดา ไชยมูล นางสาวนิตติญา นนทันหา
แหล่งทุนวิจัย: Agricultural Research Development Agency, The Thailand Research Fund and Mahidol University, Faculty of Science, Mahidol University
Tags: Echinoderm, GnRH, Holothuria scabra, Oocyte maturation, Sea cucumber, Thyrotropin-releasing hormone
