卵形鲳鲹肉碱棕榈酰基转移酶Ⅰ全长cDNA序列的克隆及生物信息学分析

采用RACE-PCR克隆卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)肉碱棕榈酰基转移酶Ⅰ(carnitine palmitoyltransferaseⅠ,CPTⅠ)c DNA序列全长,并对其编码氨基酸进行生物信息学分析。结果表明,卵形鲳鲹CPTⅠ基因(Gen Bank登录号KP987456)c DNA序列全长2 841 bp,其开放阅读框(ORF)为2 363 bp,编码787个氨基酸,3'非编码区(URT)335 bp,5'非编码区142 bp;生物信息预测显示CPTⅠ基因编码的蛋白无信号肽序列,脂溶指数高达85.63,亲水性平均值(GRAVY)为-0.213,具有2个跨膜区螺旋,在第312和367氨基酸残基处存在N-糖基化位点,在19个丝氨酸(Ser)、9个苏氨酸(Thr)和14个酪氨酸(Tyr)残基上可能发生磷酸化;二级结构中α螺旋(Alpha helix)占比例最大,为40.66%;该蛋白亚细胞定位预测其主要分布于细胞质和线粒体中;分子系统进化分析显示,卵形鲳鲹CPTⅠ蛋白与花鲈(Lateolabrax japonicas)的同源性最高,达94%,与大黄鱼(Larimichthys crocea)、金鲷(Sparus aurata)的次之,均为93%,与人(Homo sapiens)、鼠(Mus musculus)等的同源性较低(65%)。     

勒氏笛鲷(Lutjanus russellii)肌肉生长抑制素基因的克隆与分析

以勒氏笛鲷(Lutjanus russellii)基因组DNA为模板,采用同源克隆的方法,获得2 887 bp的肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因组序列,该MSTN序列具有3个外显子和2个内含子,包括101 bp的5′-UTR、385bp的外显子1、354 bp的内含子1、370 bp的外显子2、761 bp的内含子2、381 bp的外显子3和1 932 bp的3′-UTR。整个开放阅读框编码了378个氨基酸,前面的22个氨基酸为信号肽,具有9个保守的半胱氨基酸及一个RVRR的蛋白酶解加工位点。氨基酸序列分析发现,该基因编码的蛋白质与其他鱼类的I型同源性较高,与其他鱼类的2型MSTN同源性较低,且与鲈形目的同源性最高,与鲤形目的同源性较低,与人、鼠和鸡的同源性最低。采用邻接法(Neighbor-Joining)构建的MSTN的系统发育树表明,勒氏笛鲷MSTN与鲈形目鱼类的狼鲈属亲缘关系较近,且与鱼类的MSTN-1聚为1支。这表明该基因属于Ⅰ型MSTN基因。     

非诺贝特对卵形鲳鲹PPAR α及CPTI基因表达的影响

对卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)腹腔注射20、50、100 mg/kg的激动剂非诺贝特,用RT-PCR检测肝脏、肌肉中PPARα和CPTI基因表达的变化趋势,研究激动剂对卵形鲳鲹PPARα和CPTI基因表达的影响。结果表明,PPARα基因表达量50 mg/kg非诺贝特组高于其他组,差异有统计学意义(P0.05),而CPTI表达量在20 mg/kg组有较高的表达水平(P0.05);50 mg/kg非诺贝特组中PPARα基因表达量随着时间的变化呈现先降低后恢复至初始水平的趋势,CPTI表达量随时间变化先升高后降低,随后又升高的变化趋势,肝脏组织中,CPTI表达量在注射后30 h达到最高(P0.05),而在肌肉组织中18 h时达到最高值(P0.05);非诺贝特组PPARα和CPTI基因的表达量均高于PBS对照组(P0.05)。非诺贝特可诱导PPARα基因的表达,但CPTI与PPARα基因表达无较明显的相关性。     

凡纳滨对虾输入蛋白α1基因的克隆与表达分析

输入蛋白α(importinα)是核转运蛋白家族的重要成员,可通过帮助具有核定位信号(Nuclear location signal,NLS)蛋白入核而参与免疫过程。克隆并鉴定凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的importinα1基因,命名为Lv IMα1,基因全长c DNA为2 181 bp,包括1 575 bp的开放阅读框,编码525个氨基酸,5′非编码区长110 bp,3′非编码区长496 bp。Smart分析显示,Lv IMα1蛋白包含一个N端的输入蛋白β结合域和一个包含8个串联重复序列的NLS中央结合结构域。同源性分析发现,Lv IMα1与原鸡(Gallus gallus)IMα1的相似度最高,为73%;与水蚤(Daphnia magna)IMα1相似度最低,为61%。系统进化分析显示,Lv IMα1和多种无脊椎动物IMα1聚为一类。实时荧光定量PCR(QRT-PCR)分析表明,Lv IMα1在所测试组织中均有表达,在神经组织中表达量最高。白斑综合征病毒感染后,凡纳滨对虾血液中Lv IMα1基因的表达量呈先下降后上升趋势,除感染后4 h外,其余时间点的表达量均低于对照组(P0.05),12 h最低,为对照组的0.22倍,随后逐渐升高。副溶血弧菌(V.parahaemolyticus)感染后,凡纳滨对虾血细胞中Lv IMα1基因表达量低于对照组,在感染后4、24、48、72 h尤为显著,24 h时最低,为对照组的0.38倍。Lv IMα1基因可能参与凡纳滨对虾抗病免疫应答途径。     

泰国斗鱼抗缪勒氏管激素(AMH)基因cDNA克隆及表达

利用RACE(Rapid-amplification of cDNA ends)克隆技术从泰国斗鱼(Betta splendens)精巢中克隆抗缪勒氏管激素(Anti-Müllerian hormone,AMH)基因的c DNA序列,分析该基因序列与其他物种的差异,并用RT-PCR半定量方法分析其组织表达的性别差异。结果表明:泰国斗鱼AMH基因的cDNA序列全长为1 804 bp,其中开放读码框为1 596 bp,编码532个氨基酸残基,与其他物种的氨基酸序列差异较大,同源性最高仅55%;AMH前体蛋白的系统进化树显示,泰国斗鱼与尖吻鲈(Lates calcarifer)亲缘关系最近;AMH基因的组织表达有明显的组织特异性及性别差异,在性腺中表达量最高,雄性个体脑、脾和肌肉次之,垂体、肝、肾、心和肠中未检测到AMH表达,雌性个体脾、心脏和肌肉次之,脑、垂、肝和肾中未检测AMH表达。     

金龟子绿僵菌甘露糖6-磷酸异构酶基因cDNA序列的克隆及分析

通过绿僵菌属甘露糖6-磷酸异构酶基因保守核苷酸区域设计简并性引物,采用RT-PCR及RACE-PCR技术成功克隆了金龟子绿僵菌mpi基因cDNA序列。该基因cDNA序列全长为1 513 bp,开放阅读框长度为1 328 bp,共编码441氨基酸。BLAST分析发现该基因演绎的氨基酸序列与其它真菌同源性较高,蛋白结构分析表明MPI蛋白是较保守的蛋白磷酸酶结构特征,主要由α螺旋和不规则卷曲构成。     

鲤JAK2基因分子克隆及组织表达分析

采用同源克隆策略和RACE-PCR技术,克隆得到可能的鲤(Cyprinus carpio)两面神激酶2(JAK2)基因的c DNA全长序列,包括3 378 bp的开放阅读框,732 bp的5'-非编码区,529 bp的3'-非编码区,总长度达4 639bp。开放阅读框可编码1 125个氨基酸,推测分子质量和理论等电点分别为129.33 ku和6.99。同源性分析显示,克隆的鲤鱼基因与斑马鱼(Danio rerio)JAK2同源性最高,其氨基酸序列同一性和相似度分别达89%和95%。结构域预测表明,所编码氨基酸序列包含FERM、SH2及两个酪氨酸激酶结构域,这4个结构域也保守地存在于其他脊椎动物的JAK分子中。高级结构预测显示,鲤JAK2主要包括α-螺旋(α-helix)、β-折叠(β-sheet)和连接环(loop)等3类结构元件。脊椎动物JAK分子系统进化树显示,JAK1、JAK2、JAK3和TYK2等4类JAK分子分别聚类,鲤JAK2处于JAK2支系中,与所有其他的鱼类JAK2聚为一大支,并与两栖类和哺乳类组成的另一大支构成姊妹群,表明它们具有共同的祖先基因,为直系同源关系。实时荧光定量PCR检测结果表明,鲤JAK2在皮肤中表达量最高,其次是肠、血液和脑,而在肌肉、鳃、头肾、心、肝、脾中表达量较低;鲤JAK3在脾中表达量最高,在其他组织中表达量均很低,甚至未检出。     

金钱鱼Zar1基因克隆及其表达分析

【目的】分析金钱鱼(Scatophagus argus)卵巢发育过程重要基因——合子阻滞因子1(Zygote arrest 1,Zar1)组织表达及其在卵子成熟和胚胎发育过程中的表达。【方法】克隆金钱鱼Zar1基因,采用反转录-PCR(RT-PCR)检测其在各组织的分布情况,实时荧光定量PCR(q PCR)研究Zar1在不同卵巢发育时期和胚胎发育过程中的表达。【结果】金钱鱼Zar1的开放阅读框(ORF)序列全长为1008bp,编码335个氨基酸。序列分析发现,金钱鱼Zar1在蛋白C末端高度保守,具有非典型的PHD基序(Plant homeo domain)和锌指结构域。金钱鱼Zar1同源性分析发现,它与鲈形目物种相似度最高,其中大黄鱼(Larimichthys crocea)相似性最高,为85.1%。系统进化树分析显示,金钱鱼Zar1与大黄鱼亲缘关系最近,与其分类地位一致。组织分布发现,金钱鱼Zar1仅在卵巢中表达。Zar1在II、III和IV期卵巢表达呈现逐渐递增趋势,其中IV期表达水平显著高于II期卵巢。Zar1在胚胎发育早期表达较高,后期较低,其中在四细胞期表达水平最高,之后逐渐降低。【结论】金钱鱼Zar1在卵巢和胚胎期表达,在金钱鱼卵子发生和胚胎发育阶段发挥重要作用。     

马氏珠母贝B型清道夫受体PmSR-B基因克隆与表达性分析

采用c DNA末端快速扩增技术克隆获得马氏珠母贝清道夫受体基因c DNA全长序列(Pm SR-B);利用荧光定量技术检测Pm SR-B基因在各个组织中的表达量。结果表明,Pm SR-B基因c DNA序列全长1 857 bp,开放阅读框(ORF)长1 443 bp,编码480个氨基酸,5′非翻译区(5′UTR)长89 bp,3′UTR长325 bp。预测其分子质量为54.77 ku,等电点为7.94,脂溶性系数92.94,总平均亲水性-0.120,属于疏水性蛋白;不稳定指数26.37,属于稳定蛋白。氨基酸序列同源比对结果,Pm SR-B氨基酸序列与其他物种具有一定的保守性,与华贵类栉孔扇贝(Mimachlamys nobilis)SR-B的序列的相似度高达47%。荧光定量PCR检测结果,Pm SR-B在肝胰腺中表达量最高,其后依次是鳃、闭壳肌、中央膜,各组织的表达量差异具统计学意义(P0.05)。     

金钱鱼cyp17a1基因克隆、组织分布及在卵巢发育中的表达

【目的】克隆金钱鱼cyp17a1基因,分析其在组织中的分布、卵巢不同发育时期中的表达变化,为金钱鱼繁殖生物学提供理论依据。【方法】通过金钱鱼转录组文库筛选和RT-PCR进行cyp17a1 c DNA序列扩增;用DNAstar软件比较Cyp17a1同源性,MEGA5.0构建系统进化树,RT-PCR检测cyp17a1组织表达,实时定量PCR检测不同卵巢发育时期cyp17a1的表达量。【结果】金钱鱼cyp17a1开放阅读框编码515个氨基酸残基;Cyp17a1氨基酸序列与同属鲈形目鱼类Cyp17a1同源性较高(87.8%～92.7%),与大黄鱼最高(92.7%),与其他目鱼类同源性次之(72.7%～85.0%),与硬骨鱼类Cyp17a2或Cyp17a1-like同源性最低(48.2%～51.7%);所有硬骨鱼类Cyp17a1聚为一支,在Cyp17a1分支中,金钱鱼与鲈形目鱼类聚为一支;cyp17a1在性腺中表达量较高,在精巢中表达最强;在肝、脑和头肾表达较弱;在脾脏、肠、心脏、肌肉和鳃中未检测到表达;卵巢中cyp17a1的表达量随卵巢发育逐渐增加,Ⅳ期卵巢中cyp17a1表达量最高。【结论】cyp17a1在性腺中表达量较高,在金钱鱼卵巢发育过程中有重要作用。     

溶藻弧菌acfA基因克隆与生物信息学分析

溶藻弧菌引起海水养殖产业弧菌病的主要病原,附着定植因子基因acfA是溶藻弧菌重要毒力基因之一,其表达产物是溶藻弧菌有效定植在宿主肠道上所必需的蛋白。根据弧菌属细菌acfA基因基因保守区设计引物,采用Touchdown PCR扩增acfA基因部分序列,Inverse PCR和Nested PCR扩增已知序列侧翼序列,成功克隆了溶藻弧菌acfA基因全长。克隆的acfA基因序列全长为743 bp,开放阅读框长度为648 bp组成,共编码215个氨基酸,在5′端上游未发现-35区和-10区序列。演绎的ACFA蛋白N端有18个氨基酸信号肽序列,表明该蛋白是分泌型蛋白;蛋白结构分析表明主要由α螺旋和不规则卷曲构成。BLAST分析表明,该蛋白氨基酸序列与其他弧菌相应蛋白同源性较高,是较保守的外膜蛋白。     

尼罗罗非鱼淋巴毒素α基因克隆与表达分析

【目的】克隆尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)淋巴毒素α基因(lymphotoxin alpha, LTα),分析该基因的组织分布,探讨该基因在抗菌抗病毒免疫过程中的重要作用。【方法】通过RACE技术获得尼罗罗非鱼淋巴毒素α基因(On-LTα)的cDNA全长,通过生物信息学分析其序列结构特征;利用实时荧光定量PCR检测基因的组织分布特征,以及健康尼罗罗非鱼感染无乳链球菌后该基因的表达变化,并进一步分离出尼罗罗非鱼非特异性毒性细胞(NCC),检测脂多糖(LPS)和聚肌胞苷酸(Poly I:C)刺激后,On-LTα在NCC中的表达变化。【结果】On-LTα基因序列全长为2699 bp,包含705 bp开放阅读框(ORF),编码234个氨基酸(GenBank登录号:MK770358)。该蛋白属于跨膜蛋白,具有肿瘤坏死因子(TNF)家族保守结构域。实时荧光定量结果表明,On-LTα在健康尼罗罗非鱼11种组织中均有表达,在脾脏中的表达量最高;无乳链球菌刺激后,该基因在脾脏中的表达量显著升高;LPS与PolyI:C刺激后,On-LTα在NCC中表达量也显著上调。【结论】On-LTα参与了尼罗罗非鱼抗菌抗病毒的免疫应答过程。     

红笛鲷IRAK-4基因cDNA全长的克隆及组织表达分析

白细胞介素-1受体相关激酶4(interleukin-1 receptor-associated kinase 4,IRAK-4)是一种参与机体先天性免疫和适应性免疫反应过程中的关键分子。采用RT-PCR和c DNA末端快速扩增(RACE-PCR)的方法从红笛鲷(Lutjanus sanguineus)头肾中克隆IRAK-4基因的c DNA全序列(登录号:KF279357)。该序列全长2 015 bp,包含5′非编码区(5′UTR)205 bp,3′非编码区(3′UTR)421 bp,开放阅读框(ORF)1 389 bp,编码462个氨基酸。根据推导的氨基酸序列预测其蛋白分子质量为52.0 ku,理论等电点为5.19。氨基酸序列比对结果显示,红笛鲷IRKA-4基因氨基酸序列与其他物种的同源性为54.2%~85.7%。系统进化分析结果显示,红笛鲷与斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)聚为一支,两者有较近的亲缘关系。用荧光定量PCR分析红笛鲷基因的组织表达差异,红笛鲷IRKA-4基因在各组织中均有不同程度的表达,其中在皮肤、肝脏和胃中表达量最高,其次是胸腺、鳃、心脏、肠、肌肉和脾脏,在头肾、后肾和脑的表达量最低。     

红笛鲷α-珠蛋白和β-珠蛋白基因的克隆及序列分析

应用已知的标签序列通过RACE-PCR和RT-PCR方法成功克隆红笛鲷(Lutjanus sanguineus)α-珠蛋白和β-珠蛋白基因的全长cDNA序列。α-珠蛋白和β-珠蛋白基因的cDNA全长分别为560和563 bp,开放阅读框分别为429和444 bp,各编码143和148个氨基酸,理论相对分子质量分别为15690和16400,理论等电点为7.79和6.61。氨基酸序列BLAST结果表明,红笛鲷α-珠蛋白基因和β-珠蛋白基因编码的氨基酸序列与其他鱼类的相似性分别在59%~79%和55%~80%之间。用邻接法(Neighbor-Joining)构建的α-珠蛋白基因和β-珠蛋白基因的系统发育树表明,红笛鲷与真鲷(Pagrus major)、金头鲷(Sparus aurata)和鰤(Seriola quinqueradiata)等亲缘关系较近。     

卵形鲳鲹结节病病原的分离与鉴定

从湛江港、阳江闸坡海水网箱养殖的患结节病卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)中分离一株细菌,回归感染结果证明该菌是引起卵形鲳鲹结节病的病原,对卵形鲳鲹半致死浓度为45 g-1。该菌株呈革兰阳性,好氧,具有弱抗酸性,菌体呈短杆状或细长分枝状,过氧化氢酶阳性,氧化酶阴性,还原硝酸盐,不水解酪素、黄嘌呤、酪氨酸、淀粉、明胶,以柠檬酸盐为唯一碳源生长。对其16S rDNA序列作Blast分析,构建系统进化树。结果表明,该菌株与诺卡氏菌属的菌株亲缘关系最近,且与鰤鱼诺卡氏菌(Nocardia seriolea JCM 3360T)的16S rDNA序列同源性高达99%。综合患病鱼的症状及病原菌形态、生理生化特性及16S rDNA序列的结果,该菌被鉴定为鰤鱼诺卡氏菌(N.seriolea)。     

墨吉明对虾c型溶菌酶基因的克隆及表达

克隆并鉴定墨吉明对虾(Fenneropenaeus merguiensis)的一种c型溶菌酶基因(Fm-Lyz),其cDNA全长为770 bp,包括71 bp的5′非编码区(UTR)、222 bp的3′UTR和477 bp完整开放阅读框,编码158个氨基酸。SMART分析显示,Fm-Lyz氨基酸序列包含1个LYZ1结构域和1个含18个氨基酸的信号肽。同源性分析发现,Fm-Lyz与斑节对虾(Penaeus monodon)溶菌酶同源性最高;进化树结果显示,Fm-Lyz与不同对虾的c型溶菌酶聚为一类。实时荧光定量PCR结果显示,Fm-Lyz在所测组织中均有表达,其中在血细胞中表达量最高。副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)和溶壁微球菌(Micrococcus lysodeikticus)感染后,Fm-Lyz表达量比对照组明显上调(P0.05),最高表达量时间分别为感染后24、12 h,暗示Fm-Lyz参与了墨吉明对虾的抗菌免疫防御。     

金钱鱼Amhr2基因的克隆及表达分析

【目的】Amh(anti-Müllerian hormone)与其特异的Ⅱ型受体Amhr2共同参与脊椎动物性腺发育过程,本研究旨在了解金钱鱼Amhr2在性腺发育中的作用。【方法】克隆金钱鱼(Scatophagus argus)Amhr2,采用逆转录PCR和实时荧光定量PCR分别检测Amhr2的组织分布及其卵巢发育过程中的表达。【结果】金钱鱼Amhr2的开放阅读框(ORF)全长为1 533 bp,编码510个氨基酸。氨基酸序列分析表明,金钱鱼Amhr2 N端有信号肽、跨膜螺旋区和配体结合结构域。金钱鱼Amhr2与欧洲海鲈(Dicentrarchus labrax)的相似性最高,为73.1%,与人类的相似性最低,为23.2%。金钱鱼与欧洲海鲈和大黄鱼(Larimichthys crocea)亲缘关系最近,与进化地位一致,说明金钱鱼Amhr2与其他物种具有一定保守性。金钱鱼Amhr2主要在性腺表达,且精巢表达高于卵巢。Amhr2在Ⅱ时相卵巢中的表达显著高于ⅡI和IV时相卵巢。【结论】金钱鱼Amhr2序列与鲈形目同源性高,在雌雄性腺均发挥作用。     

马氏珠母贝DNA甲基化转移酶Dnmt1的克隆及表达

【目的】对马氏珠母贝(Pinctada martensii)DNA甲基化转移酶1(DNA methyltransferase 1,Dnmt1)的基因全长及组织表达作分析,探究马氏珠母贝甲基转移酶Dnmt1(PmDnmt1)参与贝壳矿化调控机理。【方法】利用RACE技术获得PmDnmt1的c DNA序列全长,并对PmDnmt1的序列特征进行分析,同时利用逆转录-聚合酶链反应RT-PCR技术检测马氏珠母贝不同组织中PmDnmt1的表达情况。【结果与结论】PmDnmt1基因c DNA长4 818 bp,其中,开放阅读框为4 623 bp,编码1 540个氨基酸。预测分子质量约为174.55 ku、理论等电点为5.89。结构域分析显示,PmDnmt1具有DMAP结合结构域、DNMT1-RFD结构域、锌指结构、BAH结构域和C5胞嘧啶DNA甲基化酶结构域等。多序列比对结果发现,Dnmt1在不同物种间具有较高保守性。实时荧光定量PCR分析显示PmDnmt1在所有检测组织中均有表达,在外套膜中央膜部分的表达量最高(P 0.05)。PmDnmt1可通过调控外套膜的DNA甲基化修饰参与贝壳的形成。     

斜带石斑鱼氨基酸转运载体B~0AT1基因的克隆和组织表达

为研究斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)氨基酸转运吸收机制,采用RACE-PCR技术克隆得斜带石斑鱼氨基酸转运载体B~0AT1(SLC6A19)基因的c DNA部分序列,分析该基因在斜带石斑鱼的组织分布。结果表明,所克隆的该部分序列长度为610 bp,包括88 bp的5′非翻译区(5′UTR)、编码174个氨基酸、长度522 bp的开放阅读框(ORF)。分子进化聚类和同源性分析显示,斜带石斑鱼与鲈鱼(Dicentrarchus labrax)同源性较高,为93%。SLC6A19基因在斜带石斑鱼8个组织中分布广泛,其组织表达量由高到低依次是肝脏、肌肉、脑、肾脏、前肠、中肠、后肠和心脏,肝脏和肌肉中SLC6A19 mRNA表达高于其余各组织(P0.05),心脏和后肠SLC6A19m RNA表达量低于其余各组织(P0.05)。