脂肪酸プロファイル分析と遺伝子発現分析を使用して文書化されたカイアシ類Apocyclops royiによるN-3 PUFA生合成

シクロポイドカイアシ類のアポシクロプスroyi（Lindberg 1940）は、汽水時代の水産養殖池の2つの支配的なメソスプランクトン種の1つです。セストンの定期的に低いN-3多価不飽和脂肪酸（PUFA）含有量は、動物プランクトンの多様性の制限要因になる可能性があります。N-3 PUFAを生合成するApocyclops Royiの潜在的な能力は、4種の微細藻類に関する短期摂食実験を通じて調査されました。さらに、A。royiの推定脂肪酸エロンガーゼ（ELO）およびデサチュラーゼ（FAD）酵素をコードする遺伝子の発現を分析しました。ドコサヘキサエン酸（DHA、C22：6N-3）の（総脂肪酸の20％> 20％）2世代にわたってDHAに留まっていても、治療間の絶対DHA含有量に有意差は見られませんでした。N-3 PUFA生合成経路における4つの酵素ELOVL4、ELOVL5、FADΔ5およびFADΔ6に相関する転写産物が同定されました。遺伝子発現分析により、PUFAを失いた藻類を授与されたカイアシ類のFADΔ6に類似した2つのデサチュラーゼの有意に高い発現が明らかになりました。これらの発見は、低プーファ食を供給したときのA. royiでの非常に活発なN-3 PUFA生合成とDHA生産の能力を示唆しています。

The cyclopoid copepod Apocyclops royi (Lindberg 1940) is one of two dominant mesozooplankton species in brackish Taiwanese aquaculture ponds. Periodically low n-3 polyunsaturated fatty acid (PUFA) content in seston could potentially be a limiting factor for zooplankton diversity. Apocyclops royi's potential ability to biosynthesize n-3 PUFA was investigated through a short-term feeding experiment on four species of microalgae. Furthermore, we analyzed the expression of genes encoding putative fatty acid elongase (ELO) and desaturase (FAD) enzymes in A. royi on long-term diets of the PUFA-poor Dunaliella tertiolecta and the PUFA-rich Isochrysis galbana The copepods exhibited high contents of docosahexaenoic acid (DHA, C22:6n-3) (>20% of total fatty acid) even when DHA-starved for two generations, and no significant differences were found in absolute DHA content between treatments. Transcripts correlating to the four enzymes Elovl4, Elovl5, Fad Δ5 and Fad Δ6 in the n-3 PUFA biosynthetic pathway were identified. Gene expression analysis revealed a significantly higher expression of two desaturases similar to Fad Δ6 in copepods fed PUFA-lacking algae compared to copepods fed algae with high PUFA content. These findings suggest a highly active n-3 PUFA biosynthesis and capability of DHA production in A. royi when fed low-PUFA diets.