缢蛏（Sinonovacula constricta）GST和HSP90基因克隆及其在氨氮胁迫下的表达特征分析

克隆获得缢蛏(Sinonovacula constricta)谷胱甘肽S-转移酶(Sc-GSTσ)和热休克蛋白90(Sc-HSP90)基因的cDNA全长，分析了它们的组织表达差异及其在氨氮胁迫下的表达特征。结果表明，Sc-GSTσ的全长cDNA为1 414 bp，含有639 bp的开放阅读框(Open Reading Frame，ORF)，编码212个氨基酸，Sc-GSTσ氨基酸序列与其他物种的GST氨基酸序列同源性为31.88%～43.40%；而Sc-HSP90的全长cDNA为2 752 bp，ORF为2 181 bp，编码726个氨基酸，其氨基酸序列与其他物种HSP90的氨基酸序列同源性为76.77%～87.05%。荧光定量PCR分析发现，Sc-GSTσ和Sc-HSP90在缢蛏各组织中均有表达，两者均在肝胰腺中表达量最高。氨氮胁迫后，Sc-GSTσ和Sc-HSP90 mRNA在肝胰腺中表达均显著上调(p<0.05)，表明氨氮胁迫引起机体的应激反应，2个基因可能参与机体解毒或防御过程。但胁迫后期表达量下降推测是机体的防御能力有限，不足以完全保护宿主免受应激诱导的细胞损伤。     

鲫鱼(Carassius auratus)slc7A8基因分子特征及表达分析

采用RT-PCR和RACE技术克隆鲫鱼slc7A8基因的全长cDNA序列,对基因序列用生物软件对基因进行生物信息分析,用Real-time PCR方法检测基因在组织中的mRNA表达丰度。结果表明,鲫鱼slc7A8cDNA全长为2709bp,包含195bp的5′UCR序列,921bp的3′UCR序列,1593bp开放阅读框,编码530个氨基酸序列;鲫鱼与斑马鱼基因同源性和编码氨基酸同源性分别为88.9%和95.5%,而与其他动物分别在70.1%-74.8%和80.6%-82.1%之间;预测编码蛋白的分子量为57719.84,等电点为4.8,对其结构预测显示该蛋白具有与哺乳动物十分相似的12个螺旋跨膜结构,跨膜区氨基酸高度保守,不同动物间的同源性都在92.2%以上;Real-time PCR检测鲫鱼组织中的mRNA表达丰度高低顺序为前肠、中肠、脑、后肠、肌肉、肾、鳃、心、肝脏。     

二种多管水母光蛋白基因的分离、表达及生物活性初步研究

分别从厦门东海域的大型多管水母和细小多管水母中分离到了新的光蛋白基因aeqxm和aeqxxm,并在大肠杆菌中进行了表达.aeqxm和aeqxxmDNA序列的编码区总长均为585bp,无内含子序列,推导的氨基酸序列总长均为195个氨基酸.aeqxm,aeqxxmDNA和AEVAQ440XcDNA之间的核苷酸序列同源性分别为80.7%,85.1%,aeqxm和aeqxxmDNA的核苷酸序列同源性为87.2%.原光蛋白apoaeqxm,apoaeqxxm与AEVAQ440X编码的氨基酸序列之间的同源性分别为84.7%,84.2%,apoaeqxm和apoaeqxxm的氨基酸序列之间的同源性为94.4%.分别将aeqxm和aeqxxm基因克隆至pTO-T7表达载体,apoaeqxm,apoaeqxxm在大肠杆菌中的表达量都达到40%左右.取菌体超声上清与腔肠动物荧光素f、巯基乙醇混合再生后,加入CaC_l2,用荧光全谱仪检测到470nm处的瞬时发光,表明表达的apoaeqxm,apoaeqxxm具有正常的生物学功能.     

可口革囊星虫(Phascoloma esculenta)铁结合蛋白基因的研究

根据已报道的铁结合蛋白基因的保守序列设计引物,用cDNA末端快速扩增(RACE)法,成功地从可口革囊星虫体液中获得铁结合蛋白基因的全长序列.结果表明,该基因cDNA全长1017bp,5'-端非编码区为15lbp,3'一非编码区为341bp,开放阅读框长度为525bp(括一个终止密码子),可编码175个氨基酸(GenBank:EU091352).该序列与加洲海兔、皱纹盘鲍、刺参、微小牛蜱、叉尾鲴、非洲爪蟾、小家鼠、人等的铁结合蛋白基因有67%-75%的同源性,而相应的氨基酸同源性为59%-76%.氨基酸相似性为74%*-89%%.分析结果表明,铁结合蛋白基因在动物进化中是高度保守的.     

南移养殖仿刺参（StichopusjaponicusSelenka）铁蛋白基因的克隆及表达特征分析

采用cDNA文库、RACE、荧光定量PCR和Westernblot技术,克隆了南移养殖仿刺参铁蛋白基因的全长序列,并对其表达特征进行了研究。结果表明,南移养殖仿刺参铁蛋白cDNA全长1222bp,包括187bp的5’UTR;513bp的3’UTR和编码173个氨基酸残基的522bp的开放阅读框。诸如铁结合序列标签和铁调...     

鳜鱼(Siniperca chuatsi)脂肪酸去饱和酶和延长酶基因全长cDNA序列的克隆与分析

利用RT-PCR和RACE方法克隆得到鳜鱼肝脏中控制高不饱和脂肪酸合成的脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturase,FAD)和脂肪酸延长酶(fatty acid elongase,ELO)基因的全长cDNA序列。FAD基因的全长cDNA序列1882bp,编码445个氨基酸,该蛋白序列含有FAD全部的特征结构区,包括3个组氨酸簇、2个跨膜区和1个细胞色素b5结构域,与其它鱼类FAD氨基酸序列的同源性为66.5%-90.1%,系统树分析显示其与欧洲鲈鱼和金头鲷等海水鱼类的亲缘关系最近。获得的ELO基因全长cDNA序列1401bp,编码294个氨基酸,该蛋白序列含有单一的氧化还原中心组氨酸簇、内质网停留信号和多个跨膜区等ELO特征结构,与其它几种鱼类ELO氨基酸序列的同源性为71.8%-86.7%,系统进化分析显示其与南方蓝鳍金枪鱼和金头鲷的亲缘关系较近。鳜鱼FAD和ELO基因全长cDNA序列的获得可为进一步研究其HUFA合成能力及调控机理奠定基础。     

坛紫菜碳酸酐酶基因的克隆、表达及酶活性分析

以坛紫菜丝状体为材料,采用RACE方法获得坛紫菜碳酸酐酶(CA)基因的全长cDNA。该cDNA全长1 081 bp,具有一个825 bp的开放阅读框,可编码274个氨基酸。序列同源性分析显示该cDNA序列推导的氨基酸序列与其他物种的碳酸酐酶具有较高的一致性,其中与条斑紫菜的一致性达到96%。氨基酸序列分析表明该蛋白为β-CA,含有两个CA活性位点,无跨膜结构,可能存在一个信号肽将其定位到叶绿体中,与藻类和细菌聚类。原核诱导表达得到一个72 kDa左右的融合蛋白,酶活测定结果显示此蛋白具有碳酸酐酶活性。该实验对进一步深入研究坛紫菜CA的功能及坛紫菜碳代谢、光合作用等生理过程具有重要的参考价值。     

黄鳍鲷白细胞介素1β基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

采用同源克隆和RACE-PCR(Rap id amp lification of DNA ends-PCR)技术,从黄鳍鲷Acanthopgrus latus中克隆了白细胞介素1β(interleuk in-1,βIL-1β)基因的全长cDNA序列。黄鳍鲷IL-1β的cDNA全长共1 242 bp,5端非编码区(UTR)为121 bp,3端非编码区(UTR)为342 bp,开放阅读框(open read ing fram e,ORF)为762 bp,编码一条253个氨基酸残基的多肽,分子量约为28.5kDa,理论等电点为5.55,含有2个潜在的糖基化位点。同源性分析表明与其它鱼类和脊椎动物的IL-1β序列具有较高的同源性。利用软件S ignalP分析表明它不存在信号肽序列,氨基酸序列中不存在IL-1β转换酶(interleuk in-1βconverting enzym e,ICE)剪切位点,推导可能成熟肽为从第85位氨基酸开始共169个氨基酸残基的多肽,分子量约为18.9kDa。将此成熟肽序列克隆入pQE30质粒构建表达载体pQE30-IL1β,并在大肠杆菌Escherichia coliM15(pREP4)中进行诱导表达,获得了分子量约为21 kDa的特异性融合蛋白。     

香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)新型凝集素ChPerlucin的基因克隆与功能研究

C-型凝集素(C-type lectin)是一类能识别并结合多糖的免疫蛋白质超家族, 本文首次克隆了一种新型香港牡蛎C-型凝集素基因——甘露聚糖结合凝集素, 并获得了该基因的全长序列, 命名为ChPerlucin。结果显示, ChPerlucin基因cDNA全长577bp, 包括21bp的5′末端非翻译区(untranslated region, UTR)、73bp的 3′UTR, 以及483bp的开放阅读框(open reading frame, ORF), 编码160个氨基酸, ChPerlucin蛋白理论分子量为18kD, 等电点为5.95。ChPerlucin蛋白含有保守的C-型凝集素样结构域(C-type lectin or carbohydrate-recognition domain, CLECT); 邻接法(Neighbor-Joining, NJ)进化树分析表明, ChPerlucin与其他贝类的Perlucin聚为一支, 说明该基因是软体动物Perlucin家族的新成员。qRT-PCR结果显示, ChPerlucin在香港牡蛎所检测组织和各个胚胎发育时期中均有表达; 病原菌刺激后, ChPerlucin表达量显著升高; 利用毕赤酵母真核成功表达了ChPerlucin重组蛋白, 发现ChPerlucin重组蛋白具有抑菌效果。以上结果表明ChPerlucin在香港牡蛎的先天性免疫过程中发挥了重要的作用。     

太平洋真宽水蚤(Eurytemora pacifica) Cu/Zn SOD基因克隆及在重金属胁迫下的表达分析

铜锌超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)是一种广泛存在于生物体中最主要的抗氧化酶之一,在抵御过多活性氧簇对机体毒害的过程中起重要作用。本研究以太洋真宽水蚤为研究对象,采用RT-PCR与RACE方法克隆得到太平洋真宽水蚤Cu/Zn SOD基因全长c DNA序列。Cu/Zn SOD(Gen Bank登录号:MF289343)基因序列全长837bp,其中完全开放阅读框为456bp编码152个氨基酸,5′非编码区长297bp,3′非编码区长84bp,分子量约为15.050k Da,理论等电点为5.73。序列比较表明,太平洋真宽水蚤Cu/Zn SOD c DNA的氨基酸序列与其他甲壳动物的一致性较高;存在8个蛋白翻译后修饰位点及蛋白家族标签序列,无跨膜结构域与信号肽。在重金属铬与镍胁迫下,通过实时荧光定量PCR对太平洋真宽水蚤Cu/Zn SOD m RNA体内表达特点分析显示,其表达量均呈现先升后降趋势,在暴露12小时后表达量达到峰值;铬胁迫下的表达量略高于镍;联合胁迫下呈现出拮抗作用。本研究结果将有利于深入探讨桡足类Cu/Zn SOD基因的结构与功能,为进一步研究抗氧化分子机理奠定基础。     

Expressed sequence tag analysis and cloning of trehalose-6-phosphate synthase gene from marine alga Laminaria japonica (Phaeophyta)

A high quality cDNA library was constructed from the brown alga Laminaria japonica,with the titer of 1.2×10 5 pfu/ml.The average insert size of the cDNA library is about 1.6 kb.From the cDNA library,591 cDNA clones were randomly selected and sequenced.As a result,574 EST(expressed sequence tag) sequences were generated.All of the 574 ESTs were submitted to the dbEST database section of GenBank with the accession numbers from CX942625 to CX943198.The cDNA library was screened with a α-32 p labeled 453 bp T P S gene probe,which is a partial sequence yielded from Porphyra yezoensis.Four positive cDNA clones were screened and the sequencing data showed that these four cDNA clones covered majority of L.japonica TPS cDNA sequence.After PCR amplification,sequencing and assembling,the entire ORF(open reading frame) sequence of the T P S gene was obtained,which was named LjTPS.LjTPS encodes a protein containing 908 amino acids with a calculated molecular mass of 101 674 Daltons.The LjTPS gene was successfully expressed in E.coli and rice.The LjTPS gene has potential application both in plant breeding to stress tolerance and in deciphering the T P S gene function and mechanism to stress tolerance.     

曼氏无针乌贼(Sepiella japonica)精子表面蛋白17(Sp17)基因克隆以及组织表达特异性分析

精子表面蛋白17(Sp17)是参与受精过程的关键分子。本研究采用RT-PCR以及RACE技术克隆得到了曼氏无针乌贼(Sepiella japonica)Sp17简称Sj-Sp17 c DNA的全长序列,序列全长1463bp,5′和3′非编码区分别为92bp和222bp,预测的开放阅读框(ORF)全长1149bp。编码的蛋白理论分子量为42.0548k Da,等电点4.66,是一种亲水性蛋白,不存在跨膜区以及信号肽序列,含有丰富的螺旋结构(54%)。同源氨基酸序列比对发现,与其他软体动物的相似性最高仅为44%,表明Sp17在进化中并不保守。基于Sp17氨基酸序列构建的系统进化分析表明,曼氏无针乌贼和加州双斑蛸(Octopus bimaculoides)进化关系最近。组织特异性分析发现Sp17在曼氏无针乌贼的生殖系统中均有较高的表达量,其中在精巢和储精囊中有显著表达。Sp17基因的成功克隆以及组织表达特异性分析对于深入研究其细胞定位以及生物学功能具有重要意义。     

缢蛏多巴胺受体基因及其在损伤修复中的作用

多巴胺受体(dopamine receptor)作为生物体中重要的神经递质受体, 在生物体的生长、发育、代谢等多个生理过程中都发挥着重要的功能。本研究从缢蛏Sinonovacula constricta转录组文库中筛选获得多巴胺受体基因的部分片段, 结合RACE(rapid-amplification of cDNA ends)技术和降落 PCR(polymerase chain reaction)技术, 克隆得到缢蛏两个多巴胺受体的选择性多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation, APA)的变异体, 命名为ScDopR2a和 ScDopR2b, 长度分别为1824bp和2758bp。两个变异体均包含相同的5′非翻译区(untranslated regions, UTR)(24bp)和开放阅读框(open reading frame, ORF)(1440bp), 共编码479个氨基酸残基。但是两个变异体的3′UTR 长度不同, 分别为360bp和1294bp, 其中ScDopR2b在polyA尾前插入936bp。在同源的ORF区设计引物, 采用实时定量PCR分析多巴胺受体基因在不同组织中的表达特征, 结果表明多巴胺受体基因在水管、鳃、斧足的表达量显著高于其他组织。在该基因序列3′UTR插入片段区域设计特异引物检测ScDopR2b的组织表达情况, 结果表明在水管、鳃、斧足的表达量仍高于其他组织, 表达趋势与ORF区大致相同。进一步设计缢蛏组织损伤实验, 对进水管前端进行损伤处理, 在处理后的第4h、8h、12h、24h、48h、60h和72h取样, 荧光定量检测结果显示, 同源区表达量在12h和48h呈上调, 在8h、24h和72h下调, 且ScDopR2b表达趋势与同源区表达模式大致相同。研究结果表明, 缢蛏多巴胺受体参与了损伤修复过程, 其表达特征可能与多巴胺作为补偿性神经递质的作用有关。     

合浦珠母贝转录因子PF-CREB3L2基因的克隆和鉴定

克隆得到了合浦珠母贝(Pinctada fucata)PF-CREB3L2蛋白的c DNA序列,其c DNA全长1 983 bp,其中开放阅读框长度为1 728 bp,编码的蛋白含有575个氨基酸残基。组织表达分布实验发现,其在合浦珠母贝内脏囊中表达量最高,在外套膜和鳃中也有大量表达,推测其广泛参与合浦珠母贝的贝壳形成等生理活动。贝壳损伤修复实验中发现,在合浦珠母贝贝壳受到损伤后,PF-CREB3L2和基质蛋白的表达量会迅速上升,且PF-CREB3L2的峰值出现更早,推测其通过影响基质蛋白转录,参与合浦珠母贝生物矿化的调控过程。PF-CREB3L2与合浦珠母贝基质蛋白表达相关性的分析发现,PF-CREB3L2与Prisilkin39、KRMP的表达量呈现显著的正相关,说明其可能特异性地调控某些基质蛋白的转录。     

赤点石斑鱼(Epinephelus akaara)MHC ⅡB基因的克隆与表达多态性分析

主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex,MHC)是脊椎动物体内重要的非特异性免疫基因之一。为了研究赤点石斑鱼的MHC基因的结构与表达特性,本研究运用RACE,Realtime PCR及SSCP等技术,首次成功克隆获得赤点石斑鱼(Epinephelus akaara)非特异性免疫因子MHC ⅡB基因的4个cDNA全序列,序列全长为1 195~1 355 bp,含有3'UTR、启动子、多肽结合区(β1)I、GC区(β2)、跨膜区、胞质区和5'UTR区,编码区大小为750 bp。氨基酸序列分析发现赤点石斑鱼MHC ⅡB分子具有经典MHC蛋白分子的空间结构,在多肽结合区存在极其丰富的变异,β1区由1个α螺旋与4个反向平行的β折叠构成多肽结合区,β2区由多个β折叠构成2个反向平行的三明治结构。利用SSCP技术研究了赤点石斑鱼MHC ⅡB的表达多态性,发现其在头肾、心、肝等12个组织器官中均能有效表达,表达多态性也异常丰富。此外,根据MHCIIB分子中相对保守的IGC区氨基酸序列构建了脊椎动物的系统进化树,也表明了该分子的IGC区氨基酸序列可以作为研究鱼类物种间进化关系的良好标记。     

口虾蛄高血糖激素基因全长cDNA的克隆及表达分析

本文首次采用RACE技术获得口虾蛄(Oratosquilla oratoria)眼柄部高血糖激素(crustacean hyperglycemic hormone,CHH)基因cDNA全长序列,共2 421 bp,5'UTR长度为180 bp,3'UTR 为1 821 bp,开放阅读框(ORF)长420 bp,编码139个氨基酸。预测蛋白二级结构α-螺旋23.74%,延伸链占23.02%,无规则卷曲占53.24%,预测分子量为15.47 kD,等电点(pI)为7.049。CHH成熟肽包含6个CHH家族中位置保守的Cys残基,C端为GK,推断为ES型CHH基因。聚类分析表明:口虾蛄CHH和十足目CHH聚为同一个分支的两亚群,具有较近的亲缘关系。荧光定量PCR分析结果表明,CHH基因在肠中表达量最高,在眼柄、触角中有较高的表达量,在肌肉中表达量相对较低,在卵巢中表达最低,而在精巢中不表达。     

银鲳(Pampus argenteus)胰岛素样生长因子-I基因的克隆和表达分析

胰岛素样生长因子-I(Insulin-like growth factor-I,IGF-I)是影响脊椎动物生长、发育及代谢的重要调控因子。本研究采用RT-PCR和RACE技术,克隆了银鲳(Pampus argenteus)肝脏IGF-IcDNA序列,应用半定量RT-PCR、Real-time q PCR和原位杂交的方法检测了IGF-I的组织表达特性、在肝脏中的生长表达特性和IGF-I基因在肝脏中的定位。序列分析表明,IGF-I cDNA序列全长836bp,其5′非编码区128bp、3′非编码区92bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)605bp,由此推导IGF-I前体蛋白由201个氨基酸组成;前体肽由信号肽、成熟肽、E肽三部分组成,其中信号肽59个氨基酸,成熟肽68个氨基酸,E肽74个氨基酸;成熟肽由B、C、A、D四个区域组成,E肽分析表明,银鲳IGF-I属Ea-4型。同源性比较结果表明,银鲳与同目鲈形目鱼类的IGF-I编码序列同源性较高,为83.52%—91.40%;与哺乳类、鸟类和爬行类的同源性较低。半定量RT-PCR和Real-time q PCR组织特异性表达结果显示,IGF-I m RNA在肝脏组织中的表达量最高,显著高于其它组织,肾脏、心脏、肌肉、脑、鳃、小肠、卵巢次之,嗅球、脾脏和胃中表达较低;半定量RT-PCR和Real-time q PCR不同生长阶段表达结果显示,IGF-I m RNA在30—50g肝脏组织中表达量最高(P0.05);IGF-I m RNA在肝脏中的原位杂交定位结果显示,在肝脏细胞中均有表达,阳性信号主要位于细胞质中,靠近细胞边缘处信号较强。