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Tandem duplication of the fabp1b gene and subsequent divergence of the tissue-specific distribution of fabp1b.1 and fabp1b.2 transcripts in zebrafish (Danio rerio)

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Abstract:

We describe a fatty acid-binding protein 1 (fabp1b.2) gene and its tissue-specific expression in zebrafish embryos and adults. The 3.5 kb zebrafish fabp1b.2 gene is the paralog of the previously described zebrafish fabp1a and fabp1b genes. Using the LN54 radiation hybrid mapping panel, we assigned the zebrafish fabp1b.2 gene to linkage group 8, the same linkage group to which fabp1b.1 was mapped. fabp1b.1 and fabp1b.2 appear to have arisen by a tandem duplication event. Whole-mount in situ hybridization of a riboprobe to embryos and larvae detected fabp1b.2 transcripts in the diencephalon and as spots in the periphery of the yolk sac. In adult zebrafish, in situ hybridization revealed fabp1b.2 transcripts in the anterior intestine and skin, and reverse transcription PCR (RT-PCR) detected fabp1b.2 transcripts in the intestine, brain, heart, ovary, skin, and eye. By contrast, fabp1b.1 transcripts were detected by RT-PCR in the liver, intestine, heart, testis, ovary, and gills. The tissue-specific distribution of transcripts for the tandemly duplicated fabp1b.1 and fabp1b.2 genes in adult tissues and during development suggests that the duplicated fabp1b genes of zebrafish have acquired additional functions compared with the ancestral fabp1 gene, i.e., by neofunctionalization. Furthermore, these functions were subsequently divided between fabp1b.1 and fabp1b.2 owing to subfunctionalization.

Les auteurs décrivent une protéine se liant aux acides gras (fabp1b.2) et son expression tissulaire chez les embryons et adultes du poisson zèbre. Le gène fabp1b.2 du poisson zèbre mesure 3,5 kb et il est le paralogue des gènes fabp1a et fabp1b déjà décrits. Au moyen du panel d’hybrides d’irradiation LN54, les auteurs ont assigné le gène fabp1b.2 au groupe de liaison 8, le même groupe portant également fabp1b.1. fabp1b.1 et fabp1b.2 semblent provenir d’une duplication en tandem. Des hybridations in situ au moyen d’une sonde d’ARN marqué sur des embryons et des larves a détecté des transcrits de fabp1b.2 dans le diencéphale et des signaux ponctuels dans la périphérie du sac vitellin. Chez les adultes, l’hybridation in situ révèle la présence de transcrits fabp1b.2 dans l’intestin antérieur et la peau, et la RT-PCR détecte des transcrits fabp1b.2 dans l’intestin, le cerveau, le cœur, l’ovaire, la peau et les yeux. Par ailleurs, des transcrits de fabp1b.1 ont été détectés en RT-PCR dans le foie, l’intestin, le cœur, les testicules, l’ovaire et les branchies. L’expression tissulaire spécifique des gènes dupliqués en tandem fabp1b.1 et fabp1b.2 au sein des tissus adultes et au cours du développement suggère que ces gènes dupliqués auraient acquis des fonctions additionnelles par rapport au gène ancestral fabp1, c’est-à-dire par néo-fonctionnalisation. De plus, ces fonctions auraient ensuite été partagées entre fabp1b.1 et fabp1b.2 par voie de sub-fonctionnalisation.

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2009

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