牙鲆Lhx1基因的克隆和表达分析

Lhx1基因对于哺乳动物卵巢缪勒氏管的形成具有重要作用, 但鱼类中的报道仅限于其在体轴和肾脏形成中的作用, 尚未见到其与性别及性腺发育相关的报道。本研究克隆获得了牙鲆(Paralichthys olivaceus)Lhx1a和Lhx1b开放阅读框(ORF)序列, 长度分别为1224 bp 和1206 bp (GenBank 注册号为:JX999940、JX999941), 同源序列比较显示牙鲆Lhx1a和Lhx1b基因均具有两个LIM 及一个HOX 结构域, 符合Lhx1进化保守性。这两个基因在牙鲆雌、雄成鱼各组织RT-PCR 差异表达谱不尽相同, Lhx1a在精巢中弱表达, 卵巢中不表达, 在其他组织中雌、雄表达谱差异不大, 都只在脑和眼组织有弱表达;而Lhx1b的表达在性腺中相对较高, 且卵巢的表达量高于精巢。进一步检测牙鲆Lhx1a和Lhx1b在雌、雄性腺发育各期的表达谱, 发现这两个基因表达集中于Ⅲ、Ⅳ期性腺, Lhx1a在精巢中弱表达, Lhx1b卵巢中的表达明显高于精巢, 而在Ⅰ、ⅡII、Ⅴ期性腺几乎均不表达。由此推断牙鲆Lhx1a 和Lhx1b均为性别相关基因, 但在两性性腺发育中的作用可能各有不同。     

牙鲆gnrh基因的表达分析

本文通过qPCR方法,研究了我国重要海水鱼类——牙鲆（Paralichthys olivaceus）雌、雄成体组织以及性腺分化期的脑、性腺中gnrh1、gnrh2和gnrh3的表达水平。结果显示,gnrh1分布于所有检测的组织：在脑、垂体、肾脏和肝脏中高表达,在性腺中表达相对较低;gnrh2则在雌、雄性的肝脏以及雄性的肠、肾脏、眼睛和头肾中;而gnrh3只在雄性的肾脏、眼睛和肌肉中检测到微弱表达。人工诱导的牙鲆雌核发育鱼苗分别用17β-雌二醇（E₂）和17α-甲基睾酮（MT）处理,使其分化为雌性或雄性个体表型。在性腺分化期的脑中,gnrh1的表达呈现上升趋势,在全长（total length,TL）4 cm鱼苗中,E₂组的表达显著高于MT组（P<0.05）;gnrh2在2 cm TL时E₂组显著高于MT组（P<0.05）,随后在E₂和对照组的表达水平均出现下降趋势;gnrh3在2 cm TL时E₂和对照组的表达均显著高于MT组（P<0.05）,自6 cm TL时MT和E₂组的表达开始下降。在性腺中,三种gnrh在性腺分化前2 cm TL表达量都相对较高,随后呈现下降趋势。综上,推测牙鲆gnrh1可能参与了性腺分化的启动、分化过程及性腺发育,gnrh2主要参与了性腺分化的启动,gnrh3主要参与了性腺分化的启动和分化过程。     

中国明对虾血蓝蛋白C末端片段在毕赤酵母中的表达及其抗菌活性

为研究中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)血蓝蛋白C末端(FcHC-C)的抗菌功能,将血蓝蛋白基因FcHC的2个C末端基因片段连接到毕赤酵母表达载体pPIC9K中,构建酵母表达载体pPIC9K/FcHC-C。该载体经SalI酶切后,采用PEG法转化毕赤酵母(Pichia pastoris GS115)。转化子经过PCR鉴定后,阳性克隆通过含有G418的YPD平板筛选,获得高拷贝重组子。重组毕赤酵母利用甲醇诱导表达目的基因。经Tricine-SDS-PAGE和Western blot分析结果表明,利用酵母工程菌成功表达了血蓝蛋白C末端片段(rFcHC-C1和rFcHC-C2)。抑菌活性鉴定实验结果显示,重组蛋白rFcHC-C1和rFcHC-C2作为阴离子抗菌肽具有抗真菌和抗细菌的活性。     

大菱鲆CD55负调控补体激活及其广谱细菌结合能力

CD55蛋白在哺乳动物中是一种补体调控因子,但其在鱼类中的功能未知。本研究探索了大菱鲆(Scophthalmus maximus) CD55(SmCD55)蛋白的功能。结果表明,SmCD55蛋白由344个氨基酸残基构成,含有一个N端信号肽和3个补体调控蛋白(CCP)功能域。SmCD55基因在大菱鲆多种组织中均有表达,其中,在肌肉中表达量最低,在脑组织的表达量最高。通过原核表达获得了重组的SmCD55(rSmCD55)蛋白,发现rSmCD55蛋白能够抑制大菱鲆血清的溶血活性和杀菌活性,表明其负调控补体系统的激活。此外,本研究还发现rSmCD55蛋白可以结合包括重要水产病原菌迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)、荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens)、鳗弧菌(Vibrio anguilla­rum)、哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)和海豚链球菌(Strep­tococcus iniae)在内的多种细菌,其中与哈维氏弧菌的结合能力最强。以上这些研究结果丰富了鱼类补体系统的理论知识,加深了对鱼类补体激活调控的了解。     

牙鲆NPY的体外表达及体内检测

神经肽Y(Neuropeptide Y,NPY)被普遍认为是一种重要的促食因子,在调节鱼类的摄食行为方面起着至关重要的作用。为进一步研究牙鲆NPY蛋白的生物学功能,作者克隆了牙鲆NPY成熟肽序列(m-NPY)及含有信号肽的全长序列(f-NPY),利用原核表达系统分别进行体外重组表达,筛选出诱导剂IPTG最佳诱导浓度为0.8 mmol/L及最佳诱导时间3 h;此外,根据牙鲆NPY第49-64位氨基酸序列制备了多克隆抗体并通过Western blot验证该多抗能够有效检验重组NPY及牙鲆体内NPY的表达。研究结果为研究重组牙鲆NPY蛋白在牙鲆水产养殖产业中的应用及检测提供了依据。     

Ficolin在毛蚶抗弧菌感染中的作用

Ficolin是一类含FBG结构域的蛋白,在动物免疫防御中发挥重要作用。无脊椎动物中,Ficolin主要作为模式识别受体和免疫效应分子发挥免疫功能。本研究从毛蚶中克隆获得一条Ficolin基因(命名为SsFic1),该基因编码区序列长度为897 bp,编码298个氨基酸,推测的蛋白含有典型的FBG结构域和Coiled coil结构域,但未发现胶原样结构域。SsFic1的mRNA在毛蚶各组织中广泛分布,其中在肝胰腺和鳃中表达丰度较高,但SsFic1转录产物在卵细胞和四细胞期未检测到,说明该基因不是母源性免疫基因。副溶血弧菌和脂多糖、葡聚糖等免疫刺激物均可诱导SsFic1显著上调表达。利用RNAi技术抑制SsFic1基因表达,酚氧化酶激活因子PAF和补体相关基因(C1qDC、补体C3和Fic3)的表达量及CAT、SOD和PO的酶活力均显著下降,而TEP、C1q2和Fic2等基因的表达显著上调。敲降SsFic1表达后,感染副溶血弧菌后毛蚶血细胞数量和吞噬能力均显著低于对照组,这也是RNAi实验组毛蚶死亡率和血细胞凋亡率显著升高的原因。综上,SsFic1可能通过调控补体通路和酚氧化酶原激活通路参与毛蚶免疫防御反应,这对贝类免疫学研究及抗病新品系的选育具有重要意义。     

大黄鱼Lcnkl3基因的分子结构、表达特征及多肽片段抗菌活性

作为重要的免疫基因, NK-lysin参与了鱼类非特异性免疫系统对抗病原感染的免疫应答过程。在之前的研究中, 我们已经发现重要经济鱼类大黄鱼(Larimichthys crocea)体内存在2种类型的NK-lysin基因。在本文中我们报道了1种新型大黄鱼NK-lysin基因Lcnkl3, 并对基因序列、表达特征及其多肽片段的抗菌活性进行了分析。Lcnkl3基因的开放阅读框长度为435 bp, 编码144个氨基酸残基, 其多肽序列Lcnkl3中包含Saposin B结构域及6个高度保守的半胱氨酸残基。系统进化分析表明Lcnkl3与大黄鱼Lcnkl2最为相似, 与其他鱼类NK-lysin多肽则差异较大。Lcnkl3基因在未受感染的大黄鱼各组织中具有不同的基础表达量, 表达水平最高的组织为心脏。在病原诱导的免疫应答过程中, Lcnkl3基因在各组织不同感染阶段的表达模式存在差异。源于Lcnkl3成熟肽序列的多肽片段对不同细菌的抑制和杀灭效果差异显著。以上结果表明Lcnkl3属于大黄鱼NK-lysin基因家族, 并参与了大黄鱼对抗病原感染的免疫过程。     

牙鲆多聚免疫球蛋白受体基因的克隆、表达及鉴定

采用PCR扩增、构建重组高效表达载体的方法,进行了牙鲆多聚免疫球蛋白受体(pIgR)基因的克隆、原核表达研究,并利用SDS-PAGE、western-blot及ELISA方法对纯化的重组蛋白特性进行了分析。结果表明,PCR扩增出pIgR开放阅读框(ORF)基因全长为1005 bp,所构建的pET-32(a)-pIgR重组质粒经PCR和双酶切鉴定含有ORF全长基因。SDS-PAGE结果表明,表达的目的蛋白相对分子质量为58 kDa,与理论预期值一致,IPTG诱导6h后表达量趋于稳定,经亲和层析纯化得到高纯度的重组蛋白。Western-blot结果表明,重组pIgR能够与鼠抗His-tag单克隆抗体发生特异性反应;ELISA结果表明重组pIgR能够与牙鲆IgM发生特异性结合。本研究获得了纯化的重组pIgR,证明其具有IgM结合活性,为下一步研究牙鲆pIgR的转运机制及在黏膜免疫防御中的作用机理提供了分子基础。     

牙鲆dmrt1 基因的克隆及其与P450arom 基因的组织表达分析

通过基因组步移和3’RACE获得了牙鲆(Paralichthys olivaceus)dmrt1的cDNA全序列,该基因开放阅读框全长909bp,其编码的蛋白具有高度保守的DM结构域,5’UTR区含有性别相关转录因子Sox9和Sox5的结合位点。牙鲆dmrt1基因只在牙鲆的性腺中表达,且在精巢中的表达明显高于卵巢,表明牙鲆的dmrt1可能是一种性别相关基因。同时,对牙鲆的另一性别相关基因P450arom在成体各组织的表达分析结果表明,该基因除在牙鲆的性腺中有表达外,在肾脏、脾脏、鳃和脑等其他组织中也有不同程度的表达。牙鲆P450arom基因在性腺中的表达也存在两性差异,其表达模式与dmrt1的正好相反,在卵巢中的表达量明显高于精巢。     

稀杯盔形珊瑚钙网蛋白基因的克隆及功能分析

钙网蛋白（calreticulin，CRT）是高度保守的内质网钙结合蛋白和分子伴侣，主要参与调节钙离子水平和指导蛋白质正确折叠。在这里，我们克隆稀杯盔形珊瑚（Galaxea astreata）的CRT基因，命名为Gacrt，并分析其促进细菌凝集的能力。Gacrt全长1792bp，其中5’端非翻译区(5''UTR)为77 bp，3’端非翻译区(3''UTR)为380bp，开放阅读框(ORF)1335bp，编码444个氨基酸残基，包含信号肽结构域、内质网检索信号序列（KDEL）、两条保守的钙网蛋白家族结构和一组三重复序列。通过构建原核表达系统得到CRT重组蛋白，纯化后的重组蛋白可以促进革兰氏阳性菌藤黄微球菌和革兰氏阴性菌大肠杆菌凝集，具有细菌凝集活性，支持GaCRT作为免疫相关分子参与机体对细菌防御的观点。     

三倍体虹鳟(Oncorhynchus mykiss)卵巢分化及滞育的调控机制研究

尽管与性别决定和分化的相关基因在二倍体虹鳟中已被鉴定出来,如Cyp19a1a、Foxl2、Dmrt1、Amh和Sox9,但关于三倍体雌性虹鳟独特性腺表型及其相关性别控制基因的表达规律仍未得到深入研究,尤其是早期卵巢发育阻滞导致的生殖细胞去分化特征。因此,本研究以三倍体雌性虹鳟性腺发育中起重要调控作用的特异候选基因作为重点研究对象,辅助性腺体细胞与生殖细胞分化方向的组织学证据和类固醇激素表达规律,验证了各基因间的级联调控关系。结果表明,虹鳟三倍体与二倍体卵巢的分化特征基本一致。虹鳟二倍体与三倍体性腺分别在84dpf和98dpf就已分化为卵巢。但三倍体虹鳟卵巢分化存在障碍,早期发育停滞,卵原细胞及其滤泡细胞数量有限。Foxl2和Cyp19a1a在二倍体虹鳟卵巢和精巢中均有表达,它们在卵巢中表达量均呈逐渐升高趋势,但在精巢中的表达量非常低;这两个基因在雌性三倍体虹鳟性腺中的表达呈先升高后降低的趋势,其表达量均在8月龄时期达到最大。Dmrt1、Amh和Sox9在二倍体精巢和雌性三倍体卵巢中的表达均呈不断上调趋势,这些基因上调可能与血清睾酮含量的增加相关,因为在10月龄时期这两种鱼的血清含量相对较高,而这三个基因在二倍体虹鳟卵巢中的表达却呈下调趋势。因此本研究认为,维持鱼类卵巢分化需要持续高水平的雌激素,这可能是脊椎动物进化过程中的一个保守特征。可以推断雌性三倍体虹鳟卵巢滞育将导致其体细胞去分化,这对于Cyp19a1a表达及雌二醇合成存在抑制作用。因为这些雌激素是用来维持它们分化和继续发育的,可能产生一个负反馈圈,之后去分化会增强。     

文蛤(Meretrix meretrix)铁蛋白的重组表达及其组织表达特征分析

构建了文蛤铁蛋白的重组表达质粒 pGEX-4T-1-MmeFer, 在大肠杆菌 Escherichia coli 中获得了重组蛋白, 经酶解和质谱鉴定该蛋白为重组文蛤铁蛋白(rGST-MmeFer), 切除 GST 标签的重组文蛤铁蛋白(rMmeFer)具有氧化和吸收铁离子的功能。利用 rGST-MmeFer 制备了兔抗文蛤铁蛋白的多克隆抗体, 进而利用 Western blot 的方法对文蛤铁蛋白的组织表达分布进行了研究。结果表明, 铁蛋白在文蛤各组织中均有分布, 其中消化腺中表达量最高, 足中表达量最低。此外, 利用实时定量PCR 分析了文蛤消化腺、外套膜和鳃组织中铁蛋白 mRNA 的表达, 发现铁蛋白 mRNA 在外套膜中表达量最高, 消化腺次之, 鳃中表达量最低, 差异达到显著水平(P<0.05)。上述结果为进一步研究铁蛋白参与贝类贝壳形成的分子机制奠定了基础。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)雌雄性腺的差异转录组分析

三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)是我国东海海域具有重要经济价值的蟹类。为探讨雌雄梭子蟹性腺基因表达差异,挖掘与性腺发育相关基因,利用高通量测序技术对三疣梭子蟹雌雄性腺进行测序和生物信息学分析,为进一步研究其性腺发育及性别分化机制提供基础。测序结果经denovo组装共获得192848个转录本,130054个unigene。差异表达分析发现,其中101742个unigene上调,37588个unigene下调。在差异表达数据库中筛选出EcR、RXR、VTG等6个可能参与三疣梭子蟹的性腺分化发育的基因,并利用荧光定量PCR验证其在雌雄性腺中的表达情况,验证结果与转录组测序结果基本一致,为深入研究三疣梭子蟹性腺分化发育调控分子机理和相关功能基因提供了重要的基因数据资源。     

MreB在钝顶螺旋藻中的表达和定位

为了研究Mre B在钝顶螺旋藻Spirulina platensis形态建成中的作用,克隆了mre B基因并进行原核表达,对表达的融合蛋白进行了纯化,免疫小鼠制备了Mre B的多克隆抗体,分别用Western blot和免疫荧光技术检测不同形态藻丝体中Mre B的表达和定位,结果显示Mre B表达量在螺旋形和直线形两种藻丝体中无明显差异;免疫荧光定位显示,荧光主要分布于细胞膜下一圈,侧面可观察到荧光呈双股螺旋状分布。实验结果说明,Mre B含量不是导致螺旋藻形态改变的因素,Mre B细胞骨架蛋白参与指导细胞壁肽聚糖的合成,所以有可能通过其双螺旋结构在藻细胞中的不对称分布影响螺旋藻的形态。     

Food and feeding habits of juvenile flounder Platichthys flesus (L.), abd turbot Scophthalmus maximus L. in the åland archipelago, northern Baltic Sea

The food choice of juvenile flounder (Platichthys flesus) and turbot (Scophthalmus maximus) was studied in the northern Baltic Sea during the years 1988, 1989, 1994 and 1995. The diet included organisms from 30 species/taxa in flounder (n = 306) and 10 species/taxa in turbot (n = 41). Flounder 45 mm mainly consumed meiofauna (dominating taxon: Harpacticoida, Copepoda) and larger fish (46–101 mm) consumed macrofauna (dominating taxa: Oligochaeta, Amphipoda and Chironomidae). In terms of biomass, macrofauna dominated for all sizes of flounders, and meiofauna was important only for the smallest fish. A strong seasonal variation could be detected in the diet. In spring, macrofauna dominated for all size classes of fish (only fish > 30 mm were caught in spring), while in summer and autumn meiofauna dominated the diets for fish 45 mm in size. Juvenile turbot (22–88 mm) consumed macrofauna and small fish. Turbot 30 mm consumed mainly amphipods, while > 30 mm turbot consumed mysid shrimps, amphipods and fish.The ontogenetic shift from meio- to macrofauna-sized prey in flounders occurs at a larger fish size in the northern Baltic Sea than reported in other areas, possibly depending on the increased relative importance of meiofauna in the northern Baltic. The seasonal variation in the diet could be due to seasonally changing abundances in the zoobenthos, or for the small fish (1-group, spring), to switching from meio- to macrofauna in order to optimize their energy gain. The 0-group flounders consumed meiofauna for a long period, possibly due to a learning-process or simply due to easy availability of meiofauna. Turbot has a much larger mouth gap than flounders, thus allowing them to consume macrofauna from the beginning of their benthic life.     

杂色鲍血蓝蛋白多克隆抗体的制备与血蓝蛋白35kDa片段鉴定

以杂色鲍(Haliotis diversicolor Reeve)为研究对象,通过密度梯度离心方法纯化得到高纯度血蓝蛋白,以其作为抗原皮下注射免疫新西兰大白兔,从而获得高效价的兔源多克隆抗血清。进一步通过Protein A抗原亲和纯化的方法对该抗血清纯化,最终获得效价更高、检测特异性更好的血蓝蛋白多克隆抗体。应用该抗体进行Western检测发现,鲍血淋巴中存在着多样的血蓝蛋白衍生产物;进一步结合质谱技术对其中35 kDa条带进行鉴定发现,其来源于血蓝蛋白I型亚基的H结构域。     

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.