三角褐指藻Δ5去饱和酶基因的原核表达

Δ5脂肪酸去饱和酶(Δ5fatty acid desaturase)是合成花生四烯酸(AA)和EPA的关键酶。为了构建三角褐指藻Δ5脂肪酸去饱和酶基因(简称D5)的原核表达重组质粒,并实现在E.coli BL21(DE3)中的表达。本研究根据GenBank中三角褐指藻Δ5脂肪酸去饱和酶基因序列,设计引物,扩增该基因并插入到pET28a中,测序鉴定后,转化E.coli BL21(DE3)感受态细胞,IPTG诱导表达,SDS-PAGE分析表达产物。结果表明pET28a-D5构建成功,IPTG能诱导D5特异性表达。     

海水鱼类必需脂肪酸的合成能力

海水鱼类必需脂肪酸(Essential Fatty Acid,EFA)包括C20:4n-6(Arachidonic Acid,ARA)、C20:5n-3(Eicosapen-taenoic Acid,EPA)和C22:6n-3(Docosahexaenoic Acid,DHA)等高不饱和脂肪酸。EFA的合成需要一系列脂肪酸去饱和酶(Fatty Acid Desaturase,FAD)和延长酶的共同作用。海水鱼类可以以C18:2n-6、C18:3n-3为底物在Δ6FAD、Δ5FAD和延长酶的作用下合成少量的ARA、EPA和DHA等EFA。Δ5FAD活性低是导致海水鱼类合成C20不饱和脂肪酸能力低的主要原因。延长酶对C22不饱和脂肪酸亲和力弱是造成EFA合成效率低的重要原因。本文综述了海水鱼类EFA(ARA、EPA和DHA)合成能力较差的原因,以期为提高海水鱼类有效利用富含C18不饱和脂肪酸的植物油的能力提供指导。     

基于脂质组学的海洋颗石藻病毒甾醇去饱和酶及脂肪酸去饱和酶基因功能分析

赫氏颗石藻(Emiliania huxleyi)宿主-病毒(E.huxleyi virus,EhV)的互作过程是影响海洋碳、硫生物地球化学循环及气候变化的重要环节。在共进化过程中,Eh V通过基因水平转移从宿主基因组中“劫获”了一组鞘脂从头合成相关酶基因,重构宿主脂代谢网络以支持病毒的特殊需求。目前,对病毒这组相关酶基因的生物学功能尚不十分清楚。以颗石藻病毒Eh V-99B1基因组中的甾醇去饱和酶(EhV-SD)和脂肪酸去饱和酶(Eh V-FAD)基因为研究对象,构建酿酒酵母重组表达载体p YES2/CT-SD和p YES2/CT-FAD,转化相应的基因缺陷型酵母菌株YMR015C和YGL055W获得重组酵母细胞株,进一步采用UPLC-Q-Exactive-MS非靶向脂质组学技术,比较分析重组酵母和缺陷型酵母细胞脂质的组成和含量变化。结果显示,Eh V-SD与Eh V-FAD基因在酿酒酵母中成功表达并具有生物学活性。Eh V-SD过表达显著改变了重组酵母细胞脂质代谢,含多不饱和酰基链的磷脂酰胆碱(PC,20︰4/20︰5/20︰6)和甘油三酯(TAG,12︰3)种类的丰度显著升高;而部...     

重组质粒HF443-EGFP的构建及其在赤潮毒素检测中的应用初探

采用基因工程的方法，进行重组质粒HF443一EGFP的构建和在哺乳动物细胞中的表达，并进行了其用于赤潮毒素检测的可能性研究。结果表明，用PCR技术扩增EGFP基因，用XbaⅠ、Hind Ⅲ双酶切并纯化，与同样双酶切并纯化的HF443质粒连接，可构建重组质粒HF443-EGFP；利用Lipofect AMINE2000转染体外培养哺乳动物BIU-87细胞。在培养体系中加入不同浓度的GTX，而后加入Na^ 通道激活剂乌头碱以诱导绿色荧光蛋白表达，荧光显微镜下观察细胞中绿色荧光蛋白表达的变化情况。细胞发出的荧光随毒素浓度的增加而减弱，存在一定的剂量效应关系，提示毒素GTX可显著影响绿色荧光蛋白的表达，重组质粒：HF443-EGFP用于赤潮霉素检测有一定的可行性.     

4 种经济海藻脂肪酸组成分析

采用改进的Bligh-Dyer法提取脂溶性成分,气相色谱-质谱联用法(GC-MS)进行分离和鉴定,C19:0内标确定总脂及各组分含量,研究了鼠尾藻(Sargassum thunbergii)、浒苔(Enteromorpha prolifera)、龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)和红毛菜(Bangia sp.)4种经济海藻的脂肪酸组成及含量。结果表明,4种海藻都检测出C14-C22脂肪酸,总脂含量在12～19 mg/g之间,不饱和脂肪酸为主要组成成分,含量均超过60%。不饱和脂肪酸中以多不饱和脂肪酸(PUFAs)为主,富含n-3和n-6系列PUFAs,n-6与n-3系列PUFAs之比均低于2。比较4种海藻脂肪酸组成特点表明,鼠尾藻以C16、C18和C20为主要组成成分,具褐藻类脂肪酸组成特征;浒苔以C16和C18为主要组成成分,具绿藻类脂肪酸组成特征;龙须菜和红毛菜以C16和C20类脂肪酸为主,具典型红藻类脂肪酸组成特征,同时二者又有不同之处,分别显示真红藻与原始红藻脂肪酸组成的特点。     

孔鳐胰脏单层细胞的制备和外源基因的表达

采用机械法、酶消化法和灌注冷消化结合机械法对孔鳐胰脏细胞进行分散,并以台盼蓝染色法测定活细胞率,评价细胞分散后的生长状态.在细胞分散后对孔鳐胰脏细胞用腺病毒载体和阳离子多聚物进行外源基因的转染.实验结果表明,灌注冷消化结合机械法可以获得较高的活细胞率,胰脏细胞可以正常生长并表达外源基因.     

微拟球藻硫脂酶基因克隆及其在大肠杆菌中的表达

微拟球藻(Nannochloropsis oceanica)基因组序列注释的硫脂酶基因(NoTE)长1 314bp,其编码的硫脂酶长437氨基酸,与其他物种硫脂酶序列相似性较低。为验证其功能,将NoTE克隆到原核表达载体pET-30a上并在大肠杆菌BL21(DE3)中实现了表达。聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测到预期大小的蛋白质条带。气相色谱(GC)分析显示,表达NoTE未改变大肠杆菌脂肪酸种类,但改变了其总脂肪酸含量和脂肪酸比例,其C14∶1、C16∶0、C16∶1、C18∶1及总脂肪酸含量较不含重组质粒菌株分别提高了11%、18%、32%、49%和30%。研究结果证明了克隆的硫脂酶基因能在大肠杆菌中表达并具有相应的酶活性。     

东海原甲藻线粒体细胞色素b(Cytb)基因的定量检测

建立了检测东海原甲藻线粒体细胞色素b(Cytb)基因mRNA含量的实时荧光定量PCR方法.以甲藻Cytb基因的简并引物扩增得到984 bp长的东海原甲藻Cytb基因片段,经克隆、测序,制备并纯化质粒.以光度法测定质粒浓度并作为标准品.对上述基因片段,利用PRIMER EXPRESS 3.0 设计引物,以梯度稀释的质粒标准品进行定量PCR反应,以SYBR Green I为荧光染料,制作标准曲线,得到基因拷贝数X与Ct值的关系为:Ct=-3.50 lg X+39.35(相关系数r为0.999).通过对不同生长时期的东海原甲藻样品的Cytb基因mRNA含量检测,发现该基因的表达量较稳定,平均值为(45.4±4.7)拷贝/细胞,受生长状态影响不大,可作为实时荧光定量PCR的内参基因.     

大黄鱼过氧化物酶Ⅳ在人胚肾细胞中的表达与抗氧化活性测定

为了研究大黄鱼（Pseudosciana crocea）peroxiredoxin Ⅳ（Lyc-Prx Ⅳ）在细胞内的抗氧化功能,构建了表达大黄鱼Prx Ⅳ的重组质粒p CMV-Lyc-Prx Ⅳ,瞬时转染人胚肾细胞（HEK-293T）,利用Western blotting方法检测转染后的细胞样品中Lyc-Prx Ⅳ的表达情况,并通过测定细胞内过氧化氢浓度来评价Lyc-Prx IV的体内抗氧化作用.结果显示,Lyc-Prx Ⅳ可在转染重组质粒p CMV-Lyc-Prx Ⅳ的HEK-293T细胞中表达,且细胞中A560处的吸光值在转染后6、12、24 h后分别为0.154、0.116以及0.162,而瞬时转染空载体p CMV后细胞样品在A560处的吸光值在转染后一直稳定在0.260左右,说明细胞中过氧化氢的浓度在转染后6、12、24 h时明显低于瞬时转染空载体p CMV细胞中的过氧化氢浓度（p〈0.01）.表明Lyc-Prx Ⅳ在生物体内可以分解过氧化氢,参与生物体内氧化还原状况的调控.     

过表达三角褐指藻苹果酸酶基因提高E.coli脂肪酸合成能力研究

为验证三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)苹果酸酶基因的功能,本研究将PtME1插入pET-30a中得到重组质粒pET30a-PtME1。IPTG诱导后,携带pET30a-PtME1的大肠杆菌BL21(DE3)高效表达一分子量约为72kDa的可溶性重组蛋白。重组蛋白经Ni SephroseTM6Fast Flow系统纯化,酶活力达75.18U/mg。GC-MS分析显示表达PtME1提高了大肠杆菌脂肪酸合成能力,其C14∶0、C16∶0、C18∶1及总脂肪酸含量较对照分别提高了34.8%、69.9%、54.2%和50.2%,C16∶1产量是对照的5.6倍。研究结果表明,NADP依赖型苹果酸酶能为大肠杆菌脂肪酸合成及脂肪酸去饱和提供充足的NADPH,为进一步研究该酶在藻体内的功能奠定了基础。     

低温和摄食对虹鳟脂肪酸合成基因表达的影响

通过分析低温和摄食对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)脂肪酸生物合成相关基因表达的影响,探究其低温适应机制,为虹鳟的成功越冬提供一定的理论依据。本实验设定了正常温度摄食组(NF)、正常温度不摄食组(NU)、低温摄食组(CF)和低温不摄食组(CU)4个实验处理,分别测定了虹鳟肝脏和肌肉在1、3、5、7和14d时硬脂酰辅酶A去饱和酶(Stearoyl-Coenzyme A desaturase,SCD)、Δ6-去饱和酶(Δ6fatty acid desaturase,Δ6Fad)和延长酶2(Elongation of very long chain fatty acids like 2,Elovel2)3个基因的相对表达水平。实验表明:摄食显著影响虹鳟肝脏对脂肪酸的生物合成,在营养供给充足的情况下,主要通过脱酰和重酰化作用(替代作用)来满足机体对单一不饱和脂肪酸(Monounsaturated fatty acid,MUFA)和多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acid,PUFA)的需求;在营养供给不足时,可以通过相关脂肪酸生物合成通路合成MUFA和PUFA。虹鳟肌肉中有大量脂肪沉积,因而短时间的不摄食对其影响较小。当周围环境温度降低时,SCD、Δ6Fad和Elovel2三个基因的表达量均显著上升,表明虹鳟为了适应低温,生物膜磷脂脂肪酸中不饱和脂肪酸的比例上升,虹鳟肝脏和肌肉中MUFA和PUFA生物合成量增加。此外,虹鳟肝脏SCD mRNA的表达量在CF组较低,这可能是因为摄食可以在一定程度上补充MUFA。虹鳟在正常营养条件下,大约在5～7d可适应低温;在长时间的饥饿和低温胁迫下,虹鳟机体内的脂肪酸生物合成会受到影响。     

海洋疣荔枝螺体外抗肿瘤活性

荔枝螺是福建海域常见食用螺类,古方记载和民间长期食用证实具有良好药用价值,但国内外对其生物活性物质的研究还较少.本研究以福建海域疣荔枝螺(Thais clavigera)为研究材料,从疣荔枝螺消化腺部位获得抗癌组分E-EA-2,通过液相色谱、气质联用色谱分析发现其主要成分为6-溴靛红(6-bromoisatine),分子结构式C_8H_4BrNO_2.E-EA-2能有效抑制人乳腺癌MCF-7、人肝癌QGY-7703细胞增殖,药物浓度高于40μg/cm~3时,癌细胞存活率显著降低.E-EA-2能诱导肝癌细胞QGY-7703发生PARP蛋白剪切,加入泛caspase抑制剂使细胞存活率显著提高.同时,E-EA-2使MCF-7细胞核产生固缩,线粒体膜电位显著下降,凋亡细胞数量显著增加.E-EA-2对肝癌细胞QGY-7703的IC50为46μg/cm~3,对乳腺癌细胞MCF-7的IC50为28μg/cm~3,对癌细胞的增殖抑制作用主要是以促凋亡方式实现的.     

莱茵衣藻FAB2 的原核表达以及不同胁迫条件下的表达模式

脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturase)是不饱和脂肪酸合成途径的关键酶,催化脂肪酸链的特定位置脱氢形成双键,其通过引入双键调节脂肪酸不饱和度,以适应周围环境的变化。莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)质体酰基-酰基载体蛋白去饱和酶(plastid acyl-ACP desaturase,FAB2)在Δ9位脱氢,催化脂肪酸中第1个双键的形成。本文首先在大肠杆菌中异源表达了FAB2,另外将其氨基酸序列与其他高等植物、微藻、真菌等进行了多序列比对以及系统进化分析,推测其与高等植物亲缘关系更近。利用定量RT-PCR技术研究了衣藻FAB2基因不同胁迫条件下的表达模式,结果表明4℃+0%NaCl,25℃+1%NaCl胁迫条件下FAB2基因表达量都有一定程度升高。     

南极独角雪冰鱼(Chionodraco hamatus)miR-7132对红细胞发生的作用研究

micro RNA为短链非编码RNA,通过与靶基因3′UTR序列互补在转录后水平发挥作用。已有研究表明,micro RNA在红细胞发生过程中起着重要的调控作用。南极冰鱼是目前已知的唯一仅具有无功能性血红细胞的脊椎动物。前期研究提示,独角雪冰鱼(Chionodraco hamatus)头肾中高表达的micro RNAs可能抑制着冰鱼红血球的发生。本研究针对南极冰鱼头肾中高表达的miR-7132,运用斑马鱼显微注射、双荧光素酶报告系统,并结合靶基因预测等手段研究了miR-7132对血红细胞发生的作用机制。结果表明:斑马鱼胚胎注射miR-7132后,固蓝染色显示斑马鱼胚胎红细胞中血红蛋白的表达显著下降,这表明miR-7132的过表达抑制了血红细胞生成。通过转录组数据结合比对冰鱼的全基因组序列,获得了独角雪冰鱼血红细胞生成的血红素生物合成的限速酶(5′-aminolevulinate synthase 2,ALAS2)基因3′UTR序列。构建含ALAS2基因3′UTR序列的双荧光素酶报告质粒,并与miR-7132共转染293T细胞检测荧光素酶活性变化;构建包含绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的表达质粒与miR-7132共同注射斑马鱼胚胎,检测GFP荧光强度与蛋白表达量变化。结果显示,转染miR-7132的293T细胞荧光素酶相对活性显著降低,ALAS2基因是miR-7132的一个靶基因。斑马鱼体内注射miR-7132的GFP荧光强度显著降低,且GFP蛋白表达量显著减少。本研究揭示了miR-7132对血红细胞生成的抑制作用,miR-7132通过抑制ALAS2基因的表达而抑制南极冰鱼血红细胞的发生。     

卫矛醇对C6胶质瘤细胞体外抗癌活性及机制探讨

目的:研究卫矛醇对C6胶质瘤细胞株的体外增殖及凋亡的影响。方法：将C6大鼠胶质瘤细胞随机分为对照组、卫矛醇干预组、卫矛醇+雷帕霉素组、卫矛醇+3-MA组,各组予不同药物孵育,采用MTT法检测卫矛醇对C6细胞的体外增殖抑制率,筛选出抑制率相对较高且生长状态良好的细胞;应用Hoechest 33342染色透射电镜观察细胞凋亡亚显微结构的改变,采用免疫荧光和Western Blot技术检测与凋亡和自噬相关蛋白的表达水平。结果:卫矛醇对C6胶质瘤细胞增殖有明显的抑制作用,并呈现出良好的浓度-效应相关性,与对照组比较,随着浓度的增加,细胞的增殖抑制率上升(P＜0.01);Hoechst染色结果显示,与对照组相比,共同孵育卫矛醇24 h后的C6细胞出现明显的核固缩现象,证明有大量的细胞出现凋亡;Western Blot结果显示,与对照组相比,促凋亡基因Bax表达上调,抗凋亡基因Bcl-2表达下调。结论:卫矛醇能够抑制C6细胞的增殖,并诱导其凋亡,其作用机制可能与上调Bax、下调Bcl-2有关。     

转rhG-CSF基因鱼腥藻的重组基因及蛋白检测

提取质粒进行PCR和酶切鉴定人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)基因成功转入鱼腥藻7120中,并用酶联免疫方法测得转基因鱼腥藻7120-G-CSF中G-CSF蛋白在第21d表达量达到最大。对转基因蓝藻的生长曲线、叶绿素a含量测定结果表明,rhG-CSF基因转化蓝藻后,对蓝藻前中期的生长影响不大,但21d后生长速度下降,同时外源蛋白表达也达到最大值,这有利于转基因藻的大规模培养。     

斑石鲷肌肉、脑细胞系的建立与生物学特性

斑石鲷(Oplegnathus punctatus),是一种具有极高经济价值的海水养殖鱼类,尚未见其细胞系建立的相关报道。本研究以斑石鲷肌肉、脑组织为材料,采用组织块移植培养技术,建立了斑石鲷肌肉、脑细胞系,分别定名为OPPM、OPPB。斑石鲷肌肉细胞系已传至183代,脑细胞系已传至174代,细胞均为成纤维样细胞。OPPM细胞最适培养温度为28℃,OPPB细胞最适培养温度为26℃。在FBS浓度为10%~20%条件下细胞生长旺盛。对OPPM、OPPB分别提取DNA进行18SrRNA基因片段特异性扩增,均获得819bp DNA片段,与斑石鲷18SrRNA序列进行比对,一致性达99.6%,表明该细胞起源于斑石鲷,而染色体分析表明两个细胞系染色体数目和核型均出现不同程度变异。OPPM细胞与OPPB细胞液氮冷冻保存10个月后,复苏后经台盼蓝细胞染色,约91.2%、86.7%细胞具有活性,且复苏后增殖速度快,可正常传代。使用脂质体转染法将pEGFP-C1质粒转染至OPPM、OPPB,可高效表达增强型绿色荧光蛋白(EGFP)。OPPM和OPPB细胞系的建立将为斑石鲷免疫学研究及基因功能研究奠定基础。     

5-氯水杨酰肼三苯基氯化锡体外抗肿瘤作用研究

研究5-氯水杨酰肼三苯基氯化锡(LPY-3)体外抗肿瘤作用及作用机制。采用MTT法检测LPY-3对HO-8910、Hela、A549等6种肿瘤细胞的生长抑制作用;用Western Blotting法检测LPY-3对HO-8910细胞中凋亡相关信号分子及DNA断裂标志蛋白γ-H2AX的诱导作用;用DNA凝胶电泳检测LPY-3对pBR322质粒的DNA断裂作用。结果表明,LPY-3对HO-8910、Hela、A549等细胞有显著的增殖抑制作用,IC50值在0.12～0.26μmol/L浓度范围内;能够诱导HO-8910细胞中凋亡相关信号分子Caspase-9、Caspase-3、Cyt C、PARP剪切,Bcl-2表达降低,γ-H2AX表达升高;对pBR322质粒有DNA断裂作用。     

草鱼(Ctenopharyngodon idellus)呼肠孤病毒(GCRV)VP6相互作用蛋白的筛选

为筛选与草鱼呼肠孤病毒GCRV096 VP6发生相互作用的宿主蛋白,先将VP6基因的PCR扩增产物,克隆至酵母表达载体p GBKT7以构建其诱饵质粒(p GBKT7-VP6);再将酵母菌Y2HGold(含p GBKT7-VP6)与酵母菌Y187[含草鱼肾脏细胞(CIK)c DNA文库质粒]进行人工诱导融合,然后经选择培养筛选阳性克隆。结果共筛选到4株阳性克隆,经测序、生物信息学分析,分别属于两条不同的核苷酸序列,其中之一所编码的产物与GAPDH(3-磷酸甘油醛脱氢酶)同源性较高。可见,该酶极可能在GCRV096侵染宿主的初期发挥着重要作用。     

红海榄肉桂酸-4-羟基化酶基因的克隆与表达分析

肉桂酸-4-羟基化酶是木质素合成反应中的关键酶, 木质素合成反应对于植物耐受重金属胁迫有重要作用。本研究利用同源克隆和cDNA末端快速扩增方法(rapid amplification of cDNA ends, RACE)从红海榄叶片中克隆得到一条肉桂酸-4-羟基化酶基因, 命名为RsC4H, 生物信息学分析结果显示RsC4H基因的cDNA全长为2006bp, 开放阅读框长1572bp, 共编码523个氨基酸。该基因编码蛋白的相对分子质量为60.18kD, 是亲水性的不稳定蛋白, 二级结构以α螺旋(47.42%)和无规则卷曲(32.70%)为主, 该蛋白在N端和C端分别包含一个跨膜结构, 不含有信号肽, 主要在膜结构或内质网上发挥功能, 属于p450超家族。RsC4H蛋白与其他植物的C4H蛋白相似性较高, 系统发育树结果显示其与笋瓜(Cucurbita maxima, XP_023007159.1)、南瓜(Cucurbita moschata, XP_022947682.1)的亲缘关系更近。qRT-PCR结果显示, 红海榄能快速响应重金属胁迫, 提高RsC4H基因的表达量, 促进木质素生成并增加细胞壁厚度以阻止金属离子进入细胞。此研究结果丰富了红树植物抗重金属胁迫基因库, 为从分子水平揭示红海榄耐受重金属胁迫机制提供了基础资料。