对虾白斑综合症病毒VP37基因诱饵重组载体的构建、转化与自激活作用检测

把对虾白斑综合症病毒(White syndrome spot virus,WSSV)黏附蛋白VP37的基因C末端截去102个碱基后设计了一对引物,通过PCR扩增出目的片段。用其构建酵母双杂交诱饵载体,并检测其表达产物对酵母细胞有无毒性作用和自激活活性。结果获得截短的VP37基因片段,并成功克隆入酵母双杂交系统PGBKT7 DNA-BD载体中,测序结果表明序列完全正确。把重组载体转化酵母菌AH109并检测自激活作用。结果显示表达的融合蛋白没有激活ADE2,HIS3这2个报告基因,但激活了MEL1,该融合蛋白对酵母菌AH109无毒性。可利用其它2种报告基因将其应用于酵母双杂交系统,筛选cDNA文库中与之相互作用的基因。     

对虾传染性皮下及造血组织坏死病毒编码蛋白的相互作用研究

采用Matchmaker酵母双杂交系统,将对虾传染性皮下及造血组织坏死病毒(Infection hypodermal and hematopoietic necrosis virus,IHHNV)编码蛋白NS1、NS2和CP序列分别构建到酵母猎物载体p GADT7和诱饵载体p GBKT7上,分别转化至酵母AH109以检测重组猎物载体和诱饵载体的自激活作用及对宿主的毒性作用,发现无自激活作用和毒性作用,随后将重组猎物载体和诱饵载体两两共转至酵母AH109中,涂布于SD/-Leu/-Trp固体培养基上,再点种至SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp/X-α-gal固体培养基以鉴定编码蛋白间的相互作用。表型鉴定结果显示,只有共转化有p GADT7-CP/p GBKT7-CP的酵母重组子能够在SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp/X-α-gal上生长并显蓝,而其它重组子均不能在其上生长,表明病毒的CP能够自身互作,而其他编码蛋白间无相互作用。为了进一步研究病毒CP自身互作的作用位点,分别从CP的N端和C端截短若干个氨基酸序列,结果发现CP的自身互作是高度敏感的,任何较少氨基酸序列的缺失都将导致其自身互作的丧失。本研究为深入探讨病毒的组装机制和致病机理奠定了理论基础。     

利用酵母双杂交研究铜绿微囊藻生物钟蛋白KaiB的自身相互作用

从铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)PCC7820中克隆了生物钟基因kaiB,并将其克隆入酵母双杂交系统的两个质粒pGADT7和pGBKT7中。经测序验证后,将重组质粒pGADT7-kaiB和pGBKT7-kaiB转化酵母菌AH109进行自激活性和自身相互作用的检测和验证。结果表明,铜绿微囊藻生物钟蛋白KaiB无自激活性,KaiB蛋白自身能发生相互作用。因此,可用KaiB蛋白为诱饵利用酵母双杂交系统筛选文库钓取与KaiB发生相互作用的蛋白。     

条斑紫菜酵母双杂交文库的构建及PyMAPK5互作蛋白的筛选

为进一步研究条斑紫菜促分裂原活化激酶家族PyMAPK5的下游互作蛋白,理解其生物学功能,本研究通过酵母双杂交的方法进行其相互作用蛋白的筛选。提取不同温度和失水逆境胁迫下的RNA,利用Invitrogen体系构建条斑紫菜酵母双杂交cDNA文库,其库容为1.44×107CFU,重组率为91.8%。以pGBKT7-PyMAPK5为诱饵蛋白载体,利用共转化方法,从文库中筛选得到26个与PyMAPK5互作的候选蛋白。候选蛋白集中在光系统II相关蛋白、捕光蛋白、微管蛋白、ATP酶、GTP结合蛋白及假设蛋白等。微管蛋白、捕光蛋白、光系统II蛋白一对一验证结果为阳性,表明在酵母体内存在互作。本研究为阐明条斑紫菜PyMAPK5与其互作蛋白的关系及解析PyMAPK5下游作用机制奠定了基础。     

应用酵母双杂交系统筛选虾夷扇贝FOXL2的相互作用蛋白

FOXL2是脊椎动物的雌性决定基因,在多种无脊椎动物中也被认为是雌性决定与分化的关键基因,但其在无脊椎动物中的作用机制目前尚不清晰。本文利用Clontech酵母双杂交系统筛查虾夷扇贝FOXL2的相互作用蛋白。研究首先构建诱饵质粒pGBKT7-FOXL2,并检测诱饵蛋白的毒性及自激活活性,结果显示诱饵蛋白对酵母菌株无毒,也无自激活活性。利用该诱饵质粒,本研究从虾夷扇贝酵母双杂交cDNA文库筛选得到17个阳性克隆,测序验证得到12个读码框正确的阳性克隆,它们来自4种蛋白:COP9信号复合体亚基5、钠/钾ATP酶β3、哺乳动物室管膜相关蛋白1和胰脂肪酶相关蛋白2。研究进一步将诱饵质粒与4种蛋白的猎物质粒进行共转化验证,结果均为阳性,表明这4种蛋白与虾夷扇贝FOXL2都可能存在相互作用。本文为研究FOXL2在无脊椎动物性别决定与分化中的作用提供了参考。     

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。     

酵母双杂交系统用于WSSV结构蛋白VP39相互作用的宿主蛋白基因的初步研究

为研究WSSV的结构蛋白VP39相关蛋白的基因,应用酵母双杂交系统筛选中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)鳃细胞全长cDNA文库。将构建好的VP39基因的重组载体pGBKT7-VP39转化酵母Y187后,与含文库质粒的酵母株AH109融合,在营养缺陷培养基上进行反复筛选,得到1个阳性克隆,测序并进行生物信息学分析。结果显示,此cDNA片段在数据库中是新序列,该蛋白在WSSV识别并结合宿主的过程中所起的作用还有待于进一步研究。本实验成功筛选了VP39相关蛋白的cDNA片段,为进一步研究WSSV的致病机理奠定了基础。     

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...     

利用酵母双杂交系统筛选草鱼呼肠孤病毒NS38相互作用蛋白

采用酵母双杂交技术,对草鱼呼肠孤病毒096(GCRV096)非结构蛋白NS38相互作用的蛋白进行了筛选,并对阳性克隆中的插入序列进行测序与生物信息学分析。结果表明,含有重组质粒pGBKT7-NS38的酵母菌Y2HGold与含有草鱼肾脏细胞(CIK)cDNA文库质粒的酵母菌Y187融合成功,并筛选得到3株阳性克隆;发现两条不同的插入序列,其中一条序列编码的蛋白与40S核糖体蛋白S16亚基的同源性高达99%,而另一序列相应的蛋白不存在匹配的蛋白。该结果为进一步深入研究NS38蛋白在GCRV096复制过程中的生物学功能奠定了基础。     

凡纳滨对虾桃拉综合征病毒主要结构蛋白基因的克隆及原核表达

根据GenBank中桃拉病毒的全基因组序列,分别设计扩增该病毒主要结构蛋白基因vp1、vp2、vp3的相应引物,以发病的凡纳滨对虾中提取的总RNA为模板,利用RT-PCR技术对目的基因进行了扩增,分别获得分子量为1 164、849、507bp的基因片段,与预期一致.再将目的基因与pET-28a载体连接,分别构建重组表达载体pET-VP1、pET-VP2和pET-VP3,重组子经酶切和测序鉴定后导入大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达后进行SDS-PAGE检测.SDS-PAGE电泳的结果表明,在37℃下,0.5mmol/dm3的IPTG诱导表达的重组蛋白均以包涵体的形式存在,重组蛋白VP1、VP2、VP3的大小分别为48、36、24KDa.本研究的结果为制备桃拉病毒主要结构蛋白的特异性抗体,进而研制桃拉病毒快速检测试剂盒奠定了基础.     

马氏珠母贝家系遗传结构的微卫星分析

利用6个微卫星位点研究了9个马氏珠母贝(Pinctada fucata)养殖家系的遗传结构,为后续育种工作提供了指导。从60对引物中筛选出6对能够稳定扩增且多态性较好的引物。6个微卫星位点在9个家系中共检测到17个等位基因,每个位点等位基因数(A)为2~4个,平均2.833个。6个位点在9个家系上的有效等位基因数(Ne)平均值为2.030~2.632,平均杂合度观测值(Ho)为0.4306~0.6354,平均杂合度期望值(He)为0.4380~0.5962。家系间遗传分化系数(FST)为0.0749。采用NJ法进行聚类分析显示,9个家系分为明显的两支,根据遗传距离计算结果, F7和F9家系之间的遗传距离最近, F11与F12家系遗传距离最远。结果表明,9个家系的遗传多样性和遗传分化处于中等水平,可以考虑F11与F12家系杂交,以期获得较好的杂种优势, F11自交培育出遗传稳定的优良家系。     

Detection of Vibrio (Listonella) Anguillarum Porin Homologue Proteins and Their Source Bacteria from Coastal Seawater

The molecular distribution of dissolved proteins in seawater from coastal marine environments in Uranouchi Bay, Kochi Prefecture, is first reported in this article. Occurrence of bacteria-derived dissolved proteins and their source bacteria were examined using a probe of the antibody (anti-Omp35La) against a porin outer membrane protein (Omp35La) of the fish pathogenic bacterium Vibrio (Listonella) anguillarum. The electrophoretograms of dissolved proteins from coastal seawater showed a large number of discrete and individual proteins overlapped each other over a wide range of molecular masses indicating active processes in coastal environments in transferring proteins from organisms to the inanimate dissolved protein pool. Among the dissolved proteins, 37 kDa- and 18 kDa-proteins reacted with the Omp35La. In order to isolate the source bacteria of such dissolved proteins, bacteria from seawater and diseased fish were screened by colony Western blotting with anti-Omp35La. The reactive strains were further examined in sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE)/Western blotting to verify the presence of Omp35La homologues among the outer membrane proteins of such strains. Outer membrane proteins reacting with anti-Omp35La were detected in only 4 strains of the 129 strains that were positive in the colony Western blotting. The level of possible source bacteria of 37 kDa- and 18 kDa-dissolved proteins was suggested to be 5–6 orders of magnitude lower than the total bacterial count. The present study leads us to hypothesize that a minor portion of the bacterial assemblage is responsible for the dissolved proteins in the coastal waters.     

Plasma steroid levels in female flounder (Platichthys flesus) after chronic dietary exposure to single polycyclic aromatic hydrocarbons

The chronic effects of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) on ovary development, total hepatic lipids and plasma sex- and corticosteroid levels in female flounder (Platichthys flesus) were examined. Sexually mature feral female flounder were exposed via the diet to phenanthrene (0.5, 2.5 or 12.5 nmol/g food) or chrysene (0.4 nmol/g food) for 12 weeks, during the previtellogenic phase of the annual reproductive cycle. PAH exposure did not directly affect germ cell development since no structural and/or developmental differences were observed between control and exposed fish. On the contrary, all treatments resulted in altered plasma steroid levels. The most pronounced effect was the significant decrease in plasma 17β-estradiol to 19±11%, 27±7%, 63±20% and 61±12% in relation to control fish, respectively, in flounders exposed to 12.5, 2.5 or 0.5 nmol phenanthrene/g food and 0.4 nmol chrysene/g food. Impaired ovarian growth was not observed, most likely because experiments were ended before the period of vitellogenesis, even though a non-significant general decline in total hepatic lipids could be observed. Moreover, all exposed flounders, except fish fed with the highest amount of phenanthrene, showed a negative correlation between plasma 17β-estradiol and 17α-hydroxyprogesterone levels (r=−0.46). One possible explanation is that PAH action may be mediated by a specific inhibition of steroidogenic enzymes. These findings provide evidence that selected PAHs are antiestrogenic xenobiotics with the capability to impair female teleost reproductive function.     

Strong pathways for incorporation of terrestrially derived organic matter into benthic communities

In Fiordland, New Zealand, large volumes of organic matter are deposited into the marine environment from pristine forested catchments. Analyses of δ¹⁵N, δ¹³C and δ³⁴S were employed to determine whether these inputs were contributing to marine food webs via assimilation by common macroinvertebrates inhabiting the inner reaches of the fjords. Terrestrially derived organic matter (TOM) had values of δ¹⁵N, δ¹³C and δ³⁴S that were distinct from other carbon source pools, providing sufficient power to quantify the contribution of TOM to the benthic food web. Isotopic values among macroinvertebrates varied significantly, with consistently low values of δ¹⁵N, δ¹³C and δ³⁴S for the abundant deposit feeders Echinocardium cordatum (Echinodermata) and Pectinaria australis (Annelida), indicating assimilation of TOM. High concentrations of bacterial fatty acid biomarkers in E. cordatum, and values of δ¹³C of these biomarkers similar to TOM (−27 to −30‰) confirmed that TOM is indirectly assimilated by these sea urchins via heterotrophic bacteria. TOM was also found to enter the infaunal food web via chemoautotrophic bacteria that live symbiotically within Solemya parkinsonii (Bivalvia). Echinocardium cordatum, Pectinaria australis and S. parkinsonii comprised up to 33.5% of the biomass of the macroinfaunal community, and thus represent strong pathways for movement of organic matter from the forested catchments into the benthic food web. This demonstration of connectivity among adjacent marine and terrestrial habitats has important implications for coastal land management, and highlights the importance of intact coastal forests to marine ecosystem function.     

海湾扇贝混交家系中优先受精以及自然选择压力下杂合子过剩的研究

以中国海湾扇(Argopecten irradians)贝养殖群体为亲本分别构建了5个配对混交的海湾扇贝混交系,通过5对微卫星分子标记为手段对海湾扇贝卵子在同一个体和不同个体精子间的优先受精问题和不同生命阶段的海湾扇贝混交系杂合子比例的变化进行了研究。结果发现在受精后6 h的担轮幼虫期3个混交系中有2个混交系杂合子显著过剩。5个混交系的1d D形幼虫、20d稚贝、40d稚贝、3个月稚贝以及成贝在自然选择压力下杂合子比例逐渐上升,以壳长计算的杂交优势率也呈逐渐上升趋势,并且各个阶段的杂合子比例同杂交优势率的变化成显著正相关。     

三疣梭子蟹几丁质酶基因(PtCht6)的克隆及其在免疫中的功能分析

几丁质酶(chitinase)在甲壳动物的蜕皮、消化和免疫等很多生物学过程中发挥重要功能,为深入探讨几丁质酶的免疫防御机制,本实验利用RACE技术克隆了三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)PtCht6基因。该基因cDNA全长2736bp,开放阅读框(ORF)2103bp,编码700个氨基酸,具有几丁质酶GH18家族典型特征。利用实时荧光定量技术分析PtCht6在三疣梭子蟹不同组织、不同蜕皮阶段、不同病原感染以及低盐胁迫(11)下的表达特征,结果显示:PtCht6在各组织中均有表达且在肝胰腺中的表达量最高;在不同蜕皮时期的肝胰腺中,其表达量由蜕皮后期(A/B)、蜕皮间期(C)、蜕皮前期(D)依次递减(P0.05);人工感染WSSV和副溶血弧菌后.PtCht6的表达量在肝胰腺中分别于12h、72h达到最大值,在血细胞中均于12h达到最大值,且相较于对照组,整体显著上调表达(P0.05);低盐胁迫能够显著抑制该基因的表达,最高抑制73倍(P0.05)。同时发现,低盐环境下感染WSSV后,该基因达到峰值的时间明显延迟(至少延迟12h.P0.05)。该研究结果预示PtCht6作为免疫因子参与三疣梭子蟹的病原防御,且低盐胁迫在一定程度上抑制了该基因的免疫功能。     

投喂策略对多纹钱蝶鱼幼鱼生长的影响

为研究投喂策略对多纹钱蝶鱼(Selenotoca multifasciata)幼鱼生长的影响,实验选取初始湿体质量为1.19±0.35 g的多纹钱蝶鱼幼鱼进行养殖,实验为期60 d.1)投喂频率实验:实验设计4组,分别为F1(8:00投喂1次),F2(8:00、20:00投喂2次),F3(8:00、14:00、20:0...     

马氏珠母贝(Pinctada fucata)血细胞RNA-Seq转录组数据中补体样组分分析

补体系统在体液免疫中发挥着重要作用,是连接先天免疫和适应性免疫的枢纽。本研究基于前期转录组RNA-Seq数据检索马氏珠母贝(Pinctada fucata)补体样组分,并对其结构域及溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)刺激后的基因表达水平进行了分析。结果表明,共获得68条补体样成分unigene,分别编码14个含C1q结构域蛋白、14个凝集素蛋白、4个纤维蛋白原相关蛋白、12个丝氨酸蛋白酶、10个含硫酯键蛋白、1个末端补体分子C6、5个补体受体、1个补体因子及7个纤胶凝蛋白;结构域分析表明,马氏珠母贝补体样组分均含有相应的保守结构域,与其他贝类补体组分的研究结果基本一致;表达量分析表明,经溶藻弧菌刺激后, 68条补体样组分unigene中共有21条unigene表达上调,其中12条为模式识别受体unigene。结合牡蛎等贝类补体组分的研究结果,推测贝类已形成一个含有多种补体组分的原始补体系统,且可能以凝集素途径或替代途径行使补体的生物学功能。以上研究结果为深入了解马氏珠母贝及其他海洋无脊椎动物免疫防御机制、探讨补体系统的进化起源提供了新的依据。