بررسی م لک لی ساختار ژن متال تی ویه در تاسما ی استرلیاد

Transcript

1 مجل علمی ضیالت ایزان سال بیست ي ضص/ضمار 1 آسیه بررسی م لک لی ساختار ژن متال تی ویه در تاسما ی استرلیاد ruthenus( Asipencer (طی قرارگیری در معرض فلز مس هادیان شهال جمیلی * محمد پورکاظمی علی ماشیه چیان مهتاب یارمحمدی * shahlajamili45@yahoo.com 1 -گزي سیست ضىاسی دریا داوطکد عل م ي فى ن دریایی داوطگا آساد اسالمی ياحد عل م ي تحقیقات ت زان ت زان ایزان. 2 -م سس تحقیقات عل م ضیالتی کط ر ساسمان تحقیقات آم سش ي تزيیج کطايرسی ت زان ایزان. 3- م سس تحقیقات بیه المللی تاسما یان دریای خشر م سس تحقیقات عل م ضیالتی کط ر ساسمان تحقیقات آم سش ي تزيیج کطايرسی رضت ایزان. تاریخ دریافت: تیز 1315 تاریخ پذیزش: اسفىد 1315 چکید جب ذاراى گبهی ک در هعزض ی ى بی فلشی ست ذ هکب یسن بی دفبعی هتفب تی بزای حفبظت خ د در بزابز اثزات ه فی ایي ی ب تزکیببتشبى دار ذ. هتبل تی یي ب ع اى یکی اس ایي هکب یشم بی دفبعی در بذى ه ج دات س ذ ت لیذ هیش د. هتبل تی یي ابست ب گز ی اس پز تئیي ب هی ببشذ ک در پبسخ ب فلشات س گیي هثل هس در سل ل بی ه ز داراى القب هی ش د. اخیزا ت ج یض ر ی قشی ک ایي پز تئیي در هتبب لیسن فلشات سویت سدایی اس آ ب ببسی هی ک ذ هتوزکش شذ است. هب ی استزلیبد( ruthenus (Acipenser گ است رصى ابست ب بستز هی ببشذ ب دلیل ای ک ج ت تغذی ب بی ه زگبى در ط ل چزخ غذایی خ د ابست است شبخص خ بی ج ت پبیش کیفیت اک سیستن آبی هی ببشذ. افش دى هس ب آة ه جز ب القبء هتبل تی یي در آبشیبى هی گزدد. در ایي بزرسی سبختبرصى هتبل تی یي در ببفت کبذ تبسوب ی استزلیبدک در هعزض غلظت سیز حذ کش ذ هس قزار گزفت ب د ه رد بزرسی قزار گزفت. بب ت ج ب تبیج حبصل شذ سبختبر صى هتبل تی یي در تبسوب ی استزلیبد بزای خستیي ببر ش بسبیی ب ثبت رسیذ. هقبیس ت الی هتبل تی یي در هب ی استزلیبد بب ت الی آى در سبیز هب ی ب شبى داد سبختبراصلی صى در هتبل تی یي تبسوب ی استزلیبد بسیبر شبی هتبل تی یي در سبیز هب ی ب هیببشذ. وچ یي تبیج شبى داد سبختبر اصلی صى هتبل تی یي در تبسوب ی استزلیبد شبهل 02 اسیذ اهی سیستئیي است ک هیت ا ذ ت سط گز تی الت خ د ب فلشات هتصل ش د. ک ایي اهز هیت ا ذ شبى د ذ ایي ببشذ ک هتبل تی یي در تبسوب ی استزلیبد هیت ا ذ ب فلشات هتصل ش د.بب ایي ج د سبختبر اصلی هتبل تی یي در تبسوب ی استزلیبد ه حصز ب فزد است هعل م یست ک ایي اهز هیت ا ذ ر ی عولکزد ایي پز تئیي اثز بگذارد یب خیز. کلمات کلیدی: قزل آالي روگيه كمبن اورژي قببل هضم اورژي قببل متببوليسم وسبت اورژي به پروتئيه * و یسىذ مسئ ل

2 ادیان ي مکاران مقدم هتبل تی یي گش ی اص پش تئیي ب ثب صى ه لک لی پبئیي )6 2 - کیل دالت ى( هی ثبؿذ ک غ ی اص اػیذ اهی ػیؼتئیي اػت دس پبػخ ث ی ى بی فلضی دسثذى خب ذاساى ػ تض هی ؿ د دس ثؼیبسی اص خب ساى گیب بى عبلی ی کبسی ت ب پش کبسی ت ب ؿ بػبیی ؿذ اػت بزرسی م لک لی ساختار صن متال تی ویه در....(Kojima et al., 1996) هتبل تی یي (MT) ک دس ػبل 1957 ت ػظ Vallee Margoshes اص قش کلی ی اػت خذاػبصی ؿذ دس گش پش تئیي بی داخل ػل لی قشاس هیگیشد. عولکشد بی ثی ل طیکی هتبل تی یي ب ؿبهل رخیش حول قل یب تفکیک فلضات ضش سی ػویتصدایی فلضات ػوی هیثبؿذ. ثب ت خ ث ا ویت ػویتصدایی MTs هیت اى ایي پش تئیي سا ث ع اى صیؼت ب گش آل دگی فلضات ػوی دس هحیظ صیؼت دس ظش گشفت (2013 al.,.(vardy et هتبل تی یي تشکیت آهی اػیذی غیش هتعبسفی داسد ک ؿبهل اػیذ اهی بی آس هبتیک وی ثبؿذ اص آى ه وتش ای ک حذ د یک ػ م تشکیت آى ؿبهل اػیذ اهی ػیتئیي هی ثبؿذ. تحقیقبت اخیش دس صهی هتبل تی یي س ی قی ک هتبل تی یي دس صهی ػن صدایی فلضات ثبصی هی ک ذ هتوشکض ؿذ اػت. ایي پش تئیي قؾ ه وی سا دس ثشقشاسی تعبدل حیبتی فلضات دس ثذى خب ذاساى ثبصی هی ک ذ ث ع سیک ثیبى طى هتبل تی یي ث آػب ی ت ػظ هحشک بی ت کؼیل ل طیک یب فیضی ل طیک القبء هی ؿ د. ت الی آهی اػیذ بی طى هتبل تی یي دس ثؼیبسی اص پؼتب ذاساى ثیب گش ایي اقعیت اػت ک هتبل تی یي تقشیجب دس توبم آ ب داسای 61 اهی اػیذ هی ثبؿذ. ثخی اص هتبل تی یي ک ثب فلضات ثب ذ هی ؿ د ؿبهل 20 اػیذ اهی ػیؼتییي هی ثبؿذ ک دس ک بس اػیذ اهی بی اكلی )لیضیي آسط یي ) ث ك ست د ػبیت غ ی اص تی ل هشتت ؿذ ا ذ et) Eckschlager.(al., 2009 هب یبى خب یبسی (Acipenseridae) گ بی ک ی ؼت ذ ک ث ثیؾ اص 65 هیلی ى ػبل پیؾ ثشهی گشد ذ( wilimovsky,1956 ). اهش ص توبم 27 گ اص هب ی بی خب یبسی ک دس اس پب آػیب آهشیکبی ؿوبلی یبفت هی ؿ ذ تحت حوبیت ک ا ؼی ى CITES قشاس داس ذ. هب ی اػتشلیبد ruthenus) ( Acipenser گ ای اص هب ی بی خب یبسی کفضی هی ثبؿذ ک ا حلبسا دس صیؼتگب بی آة ؿیشیي ص ذگی هی ک ذ. اكلی تشیي غزای اػتشلیبد دس توبم س دخب ب اسگب یضم بی کفضی هی ثبؿذ( 2015 al.,.(doering et هب ی بی خب یبسی عو هب قبثلیت ثبالیی دس ثبی اک ه لیي )تدوع صیؼتی( آالی ذ بی پبیذاس دس هحیظ صیؼت داس ذ ک ایي ث دلیل هحت ای ثبفت چشثی ثبال ػجک ص ذگی یظ ؿبى هی ثبؿذ. ث ع اى هثبل صهبى صیبدی ع ل هی کذ تب ایي گ ث ثل غ ثشػذ وچ یي ع ل عوش ثبالیبى سطین غزایی اثؼت ث ثؼتشهی ت ا ذ دالیلی ثشای پتب ؼیل ثبالی ایي هب ی دستدوع صیؼتی آالی ذ ب ثبؿذ( 2002 al.,.(kruse et دسایي تحقیق تالؽ ؿذ تب ثب قشاسگشفتي تبػوب ی اػتشلیبد دس هعشم غلظت بی غیشک ذ هغ ػبختبس طى هتبل تی یي دس ایي هب ی ؿ بػبیی ؿذ ه سد ثشسػی قشاس گیشد. م اد ي ريش ا تعذاد 72 عذد هب ی اػتشلیبد ثب هیب گیي ص ی 18-38/5 گشم عی 14 س ص دس هعشم غلظت صیش حذ ک ذ 8/75 هیلی گشم ثش لیتش ػ لفبت هغ قشاسگشفت ذ. و ثشداسی دس ث وي هب ػبل 1393 ا دبم ؿذ. هب ی بی دس هعشم قشاس گشفت ث ع س تلبدفی اصچب ک ب ا تخبة ؿذ ذ پغ اص ثی ؽ ؿذى ت ػظ هیخک ثبفت بی کجذ خذاػبصی ؿذ ث ػشعت ث فشیضس ثب دهبی - 80 c ه تقل گشدیذ ذ. اػتخشاج RNA اص ثبفت بی کجذ تبػوب ی اػتشلیبد ثب اػتفبد اص TRIZOL Reagent دػت سالعول ؿشکت ػبص ذ ا دبم ؿذ. دس کلی ه اسد Total RNA ت ػظ آ ضین( France DNaseI (Fermentas, خ ت خل گیشی اص تکثیش DNA ط هی تیوبس ؿذ ذ. کیفیت و بی RNA ثب اػتفبد اص طل آگبسص %1 س گ آهیضی ثب اتیذی م ثش هبیذ کویت آى ثب اػتفبد اص س ؽ اػپکتش فت هتشی ب دساح( Nanodrop- (ND1000 ثشسػی ؿذ. ػپغ سؿت ا ل cdna ثب اػتفبد اص 1 هیکش گشم اص Total RNA دس ش و

3 مجل علمی ضیالت ایزان سال بیست ي ضص/ضمار 1 آ ضین( France Reverse- (Fermentas, Transcriptase ت ی ؿذ. عذم آل دگی ثب DNA ط هی ت ػظ PCR و بی RNA دس غیبة آ ضین ػ تض ک ذ (Reverse Transcriptase) cdna آصهبیؾ ؿذ. ثشای آ بلیض كحت ػ تض cdna ثش س ی cdna ػ تضی اک ؾ PCR ا دبم ؿذ. دس اک ؾ پلی هشاصی اص پشایوش بی 18sعشاحی rrna F&R ؿذ هخل ف و بی ی کبسی تی ث وشا GTP PCR Master Mix, 2X اص ؿشکت پیگبهبى ا تقبل طى اػتفبد ؿذ. جذيل 1: ت الی بی پرایمر بی سىتز شذ اک ؾ تکثیش طى ه سد ظش دس 30 چشخ ا دبم گشفت. پغ اص پبیبى اک ؾ تکثیش هقذاس 5 μl اص و ثش س ی طل آگبسص 1 دسكذ ثشد ؿذ تب کیفیت قغعبت ط ی پغ اص تکثیش ه سد اسصیبثی قشاس گیشد. پغ اص تبییذ كحت ػبخت cdna اک ؾ ص دیش ای پلیوشاصی ثب پشایوش بیی ک ت الی هشث ط ث آى دس خذ ل 1 آ سد ؿذ اػت ثب ؿشایظ رکش ؿذ گزاؿت ؿذ. اک ؾ ص دیش ای پلیوشاص خ ت تکثیش طى هتبل تی یي ثب اػتفبد اص آغبصگش بی عشاحی ؿذ ا دبم گشدیذ 2014( al.,.(doering et Table 1: Sequences of sterlet oligonucleotide primers used in amplification of cdna ends PCR, in sequencing of full-length cdna. Primer name Primer Sequence(5 / -3 / ) length MT1 F 5 ATGGATCCGCAATCTTGCACG 3 R 5 TCACTTGCAGCAGCCGGTGTC 3 MT2 F 5ACTCGTCACCGGGAAACAAAGC 3 R 5 CGTTTGCCTCCAGACATAGGGG NT 205 NT جذيل 2 : سیکل حرارتی PCR Table 2: PCR thermal cycling سیکل حرارتیPCR First denaturation 5 min 94 C 1 Denaturation 30s 94 C Annealing 54s 56 C Extension 30s 72 C Final extension 5 min 72 C 1 30 هحل الت PCR ث دػت آهذ دس فشیضس C 20- دسخ ػب تی گشاد ثشای آ بلیض بی ثعذی گ ذاسی گشدیذ ذ. و بی هحل الت بیی ه تخت اک ؾ ص دیش ای پلیوشاص ه بػت )ثب ذ بی پشس گ ضخین فبقذ اػویش دایوش پشایوش ثب ذ غیش اختلبكی( ث وشا پشایوش ف س اسد خ ت تعییي ت الی ث س ؽ sanger ث ؿشکت Shine gene اقع دس چیي اسػبل گشدیذ ذ ت الی طى هتبل تی یي ث دػت آهذ. ػکب غ بی حبكل اص تعییي ت الی ثب اػتفبد اص شمافضاس Blast ثب ت الی بی ه خ د دس ثب ک ط ی هشکض هلی اعالعبت ثی تک ل طی ) هقبیؼ ؿذ ذ. وتایج تبیح ث دػت آهذ دس ایي ثشسػی ه دش ث ؿ بػبیی ت الی کلی تیذی ت الی اػیذ اهی ای طى هتبل تی یي دس هب ی اػتشلیبد ثشای خؼتیي ثبس دس د یب ثجت آى

4 ادیان ي مکاران بزرسی م لک لی ساختار صن متال تی ویه در... گشدیذ. وچ یي تبیح ث دػت آهذ دادک طى هتبل تی یي دسکجذ هب ی بی اػتشلیبد دسهعشم قشاسگشفت ت ػظ هغ ؼجت ث تیوبس ؿب ذ ث هیضاى ثیتشی ثیبى گشدیذ.ت الی کلی تیذی ت الی اػیذ اهی ای طى هتبل تی یي دس هب ی اػتشلیبد دس ؿکل 1 آهذ اػت.ثشاػبع تبیح ث دػت آهذ صى ه لک لی ایي پش تئیي حذ د 6304 گشم ثش ه ل تخویي صد ؿذ. وچ یي هخق گشدیذ ک بحث ػبختبساكلی طى دس هتبل تی یي تبػوب ی اػتشلیبد ثؼیبس ؿجی هتبل تی یي دس ػبیش هب ی ب هی ثبؿذ. ثشای هثبل خ د ه تیف CXXXCC دسα-domain طى هتبل تی یي دس تبػوب ی اػتشلیبد تید یک خبث خبیی دس ه قعیت ن C دس α-domain هی ثبؿذک خلیل هب ی ب هی ثبؿذ. دسحبلیک دس ػبیشکالد ب هتبل تی یي ؿبهل یک ه تیف CXCC دس ایي بحی هی ثبؿذ. چ ذیي ه سد دسػبختبس پش تئیي هتبل تی یي دس تبػوب ی اػتشلیبد گضاسؽ ؿذ اػت ک آى سا اصػبیشگ بی هب یبى اػتخ ا ی هتوبیض هی ک ذ. ث ع اى هثبل تعذاد خفت اػیذ اهی بی ػیؼتئیي_لیضیي (C_K) یب لیضیي_ػیؼتئیي (K_C) خ توبیض هتبل تی یي دسثیي هب ی ب پؼتب ذاساى هی ثبؿذ. تعذاد ایي خفت دس هتبل تی یي پؼتب ذاساى 5_7 عذد هی ثبؿذ ک صیبدتش اص ػبختبسطى هتبل ت یي دس تبػوب ی اػتشلیبد ؿبهل 20 اػیذ اهی ػیؼتئیي اػت ک ایي خل كیت اختلبف ث توبم هتبل تی یي بیی داسد ک تب ک ى ؿ بػبیی ؿذ ا ذ. تبیح بى هیذ ذ ک بحی کذ ک ذ هتبل تی یي دس تبػوب ی اػتشلیبد ؿبهل 192 کلئ تیذ ث د ک 63 اػیذ اهی سا کذ هی ک ذ. ATG GAT CCG CAA TCT TGC ACG TGC GCT CAG GGT GGT TCA Met D P Q S C T C A Q G G S TGC AGC TGC GGT GAT AAC TGC AAA TGC ACG GAC TGC AAA C S C G D N C K C T D C K TGC AAA ACT TGC AAG AAA AGC TGC TGC TCC TGT TGT CCC C K T C K K S C C S C C P ACC GAC TGC AGC AAA TGT GCC CAG GGC TGC GTC TGC AAA T D C S K C A Q G C V C K GGG GGA GCC ACC TGC GAC ACC GGC TGC TGC AAG TGA AAAC G G A T C D T G C C K Stop K شکل 1: ت الی و کلئ تیذی پريتئیه کذ کىىذ ژن متبل تی ویه.اسیذ امیى ب ویز وشبن داد شذ اوذ.اسیذ امیى بی متفبيت بب حريف ایتبلیک مشخص شذ اوذ. م تیف CXXXCC ک يیژ متبل وی ویه در مب یبن میببشذ بیالیت شذ است. Figure1: Nucleotide sequence of the protein coding region of S-MT. Amino acids are shown. Dissimilarity in amino acids are point to italics. The CXXXCC motif, which is a typical of MTs from fishes is highlighted. هب ی ب هی ثبؿذ ) 2001; al., D'Auria et (C_K) ک داسای 4 خفت (Scudiero et al., 2005 هی ثبؿ ذ اػتث ب ه خ د دس هتبل تی یي common carp carpio) (Cyprinus هی ثبؿذ ک داسای 5 خفت هی ثبؿذ. دسحبلیک طى هتبل تی یي دس هب ی اػتشلیبد وچ یي دس عض دیگش اص تبػوب یبى ثب قشاثت صیبد ؼجت ث تبػوب ی اػتشلیبد یع ی Acipenser Acipenser fulvescens transmontanus ؿبهل 7 KC(CK) هی ثبؿذ ایي خفت بی اضبف دس ه قعیت بی 26_25 28_27 63_62 خ د داسد. تفب ت دیگش دس ػبختبس طى هتبل تی یي دس تبػوب ی اػتشلیبد هتبل تی یي دس ػبیش هب ی ب ی اػتخ ا ی ک ثب Acipenser Acipenser transmontanus fulvescens هبث هی ثبؿذ ع ل پش تئیي هتبل تی یي هی ثبؿذ. ع ل ایي پش تئیي دس هب ی بی اػتخ ا ی ث

5 مجل علمی ضیالت ایزان سال بیست ي ضص/ضمار 1 اػتث ب هب ی قضل االی س گیي کوبى (O.mykiss) اتال تیک ػبلو ى salar).s) ک داسای 62 اػیذ اهی ؼت ذ داسای 60 اػیذ اهی اػت. دسحبلیک طى هتبل تی یي دس تبػوب ی اػتشلیبد یض Acipenser Acipenser fulvescens transmontanus داسای 63 اػیذ اهی هی ثبؿذ ک اص توبم هتبل تی یي بی ؿ بػبیی ؿذ دس هب ی بی اػتخ ا ی ع یلتش هی ثبؿذ. هقبیؼ ت الی هتبل تی یي دس هب ی اػتشلیبد ثب ت الی اى دس د گ هبث اص تبػوب یبى Acipenser fulvescens و Acipenser transmontanus بى هی د ذک تفب ت دس ػبختبس ا لی هتبل تی یي دس تبػوب ی اػتشلیبد ثب ػبیش هب ی بی هبث اص خول د گ هبی خب یبسی رکش ؿذ دس خبیگب 11 هی ثبؿذ یع ی خبییک (A) داسای آال یي Acipenser transmontanus هی ثبؿذ دس حبلیک هتبل تی یي دس اػتشلیبد داسای گلیؼیي هی ثبؿ ذ( G ). Acipenser fulvescens وچ یي دس خبیگب 9 ک دس اى هتبل تی یي اػتشلیبد داسای آال ییي (A) اهب تبػوب یبى Acipenser (T) داسای Acipenser transmontanus و fulvescens هی ثبؿ ذ. تخویي صد هی د ک هب یبى خب یبسی حذ د 300 هیلی ى ػبل پیؾ اصاخذادؿبى ث ػ ی صیش ؿبخ خذیذ Actinopterygii ک ن دس ثشگیش ذ هب ی بی اػتخ ا ی ن اػت سطى ب هی ثبؿذ هتوبیض گت ا ذ Kumar and Hedges, 1998, Blair and Hedges, ).(2005 ث بثشایي ای غ س ث ظش هی سػذ ک طى هتبل تی یي ؿ بػبیی ؿذ دس تبػوب ی اػتشلیبد قذیویتشیي فشم اص هتبل تی یي بی ؿ بػبیی ؿذ دس هب یبى اػتخ ا ی تبک ى هی ثبؿذ. اگشچ اتلبل هتبل تی یي دس هب ی اػتشلیبد ث فلضات هخق ذ اػت اهب ػبختبس اكلی هتبل تی یي دس تبػوب ی اػتشلیبد ؿبهل 20 اػیذ اهی C اػت ک هی ت ا ذ ت ػظ گش تی الت خ د ث فلضات هتلل ؿ د. ک ایي اهش هی ت ا ذ بى د ذ ایي ثبؿذ ک هتبل تی یي دس تبػوب ی اػتشلیبد هیت ا ذ ث فلضات هتلل ؿ د. ثب ایي خ د ػبختبس اكلی هتبل تی یي دس تبػوب ی اػتشلیبد ه حلش ث فشد اػت هعل م یؼت ک ایي اهش هیت ا ذ س ی عولکشد ایي پش تئیي اثش ثگزاسد یب خیش. تشکر ي قدرداوی ثش خ د الصم هیذا ن اص فبعو بدیبى ث ػجت هؼبعذت بی ػبص ذ یضکلی عضیضا ی ک ثب وکبسی بی كویوب و خب ج خ د ه خجبت اخشای ایي پظ ؾ سافشا ن و د ذ تکش قذسدا ی وبین. مىابع Blair, J.E. and Hedges, S.B., Molecular phylogeny and divergence times of deuterostome animals. Molecular Biology and Evolution, 22(11): DOI: 225 D'Auria, S., Carginale, V., Scudiero, R., Crescenzi, O., Di Maro, D., Temussi, P.A., Parisi, E. and Capasso, C., Structural characterization and thermal stability of Notothenia coriiceps metallothionein. Biochem. J. 354: Doering, J.A., Wiseman, S., Beitel, S.C., Giesy, J.P. and Hecker, M., Identification and expression of aryl hydrocarbon receptors (AhR1 and AhR2) provide insight in an evolutionary context regarding sensitivity of white sturgeon (Acipenser transmontanus) to dioxin-like compounds. Aquat. Toxicol. 150: DOI: /j.aquatox Doering, Jon A., Beitel, Shawn C, Bryanna K. Eisner, Timon Heide, Henner

6 ادیان ي مکاران بزرسی م لک لی ساختار صن متال تی ویه در... Hollert, Giesy, John P. Markus Hecker, and Steve B.Wiseman., 2015, Identification and response to metals of metallothionein in two ancient fishes:white sturgeon (Acipenser transmontanus) and lake sturgeon (Acipenser fulvescens), Comparative Biochemistry and Physiology, Part C 171(2015): DOI: /j.cbpc Kojima, Y. and Hunziker, P.E., Amino acid analysis of metallothionein. Methods Enzymol. 205: Kagi JHR, Vallee BL Kumar, S. and Hedges, S.B., A molecular timescale for vertebrate evolution. Nature, 392: doi: / Kruse, G.O. and Scarnecchia, 2002, Assessment of bioaccumulated metal and organochlorine compounds in relation to physiological biomarkers in Kootenai River white sturgeon, J. Appl. Ichthyol. 18(2002): DOI: /j x. Scudiero, R., Temussi, P.A. and Parisi, E., Fish and mammalian metallothioneins: a comparative study. Gene, 345(1): DOI: /j.gene Eckschlager, T., Adam, V., Hrabeta, J., Figova, K. and Kizek, R., Curr. Protein Pept. Sci., 10: 360. Vardy, D.W., Oellers, J., Doering, J.A., Hollert, H., Giesy, J.P. and Hecker, M., Sensitivity of early life stages of white sturgeon, rainbow trout, and fathead minnow to copper. Ecotoxicology 22: DOI: /s Wilimovsky, N.J., Protoscaphirhyncus squamosus, a new sturgeon from the UpperCretaceous of Montana. J. Paleontol. 30:

7 Iranian Scientific Fisheries Journal Vol. 26, No.1 Analysis of metallothionein gene structure in sterlet (Acipenser ruthenus) during copper exposure Hadian A. 1 ; Jamili Sh. 2 *; Pourkazemi M. 2 ; Mashinchian A. 1 ; Yarmohammadi M. 3 * shahlajamili45@yahoo.com 1-Marine Biology Department, Faculty of Marine Science and Technology, Science and Research Islamic Azad University, Tehran, Iran. 2- Iranian Fisheries Science Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization 3- Intrenational Sturgeon Research Institute, Iranian Fisheries Science Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization Abstract Aquatic organisms present, not only simple sources of accumulated metal, but can interact with metals, altering their toxicity. Due to exposition of biosphere with metals, organisms have developed various defense mechanisms to protect themselves against adverse effects of these ions and their compounds.mt is one of that which represent a critical mechanismfor detoxificationof metals.the Sterlet (Acipenser ruthenus) is a bottom-feeding sturgeon specie and because the fish are dependent on invertebrate species for food throughout their life cycle, the Sterlet could be a good indicator of the quality state of water ecosystem. Addition of copper to water leads to the induction of metallothionein. The present study analyzed metallothionein gen that (MT) excreted from liver of Sterlet (Acipenser ruthenus) exposed to sub-lethal copper concentrations (0.075mgL(-1).To begin to elucidate molecular mechanism(s) of sensitivity of sturgeons to metals a RNA encoding metallothionein (MT) was purified from livers of Sterlet then a cdna was synthetized and the MTgene was amplified. The primary structure of Sterlet metallothionein (S-MT) contained 20 cysteine residues, which is the same as MTs of teleost fishes. However, the primary structure of Sterlet metallothionein contained 63 amino acids, which is longer than any MT identified in teleost fishes but similar to Lake sturgeon and White sturgeon. The complete nucleotide sequence of the Sterlet metallothionein gene has been detected. We have determined the structure of the fish copper-binding protein by DNA sequence analysis of the gene. Keywords: Metallothionein, Copper, Sterlet, Gene structure *Corresponding author