条石鲷mPRα基因的cDNA克隆和表达模式分析

采用同源性克隆和末端快速扩增(RACE)方法,首次获得全长为1222bp的条石鲷膜孕激素受体α(mPRα)的cDNA序列。其开放阅读框为1060bp,编码了含353个氨基酸的蛋白,N端前16个氨基酸为信号肽。氨基酸序列比较分析发现其存在7个跨膜区域。其预测的蛋白质三级结构中存在着多个蛋白结合位点。同源性比较和进化分析表明,条石鲷mPRα与鲈形目鱼类mPRα聚为一支,进化关系较近,相似度达到95%以上。实时荧光定量PCR方法检测mPRα mRNA表达情况:发现mPRα mRNA在性成熟雌性条石鲷各组织均有表达,并在脑、垂体和卵巢组织中的表达较丰富。在条石鲷繁殖周期的脑和垂体组织中,mPRα mRNA的表达水平在卵巢发育的Ⅳ期达到最大值;在繁殖周期的卵巢组织中,mPRα mRNA的表达水平从卵巢发育Ⅲ期到Ⅴ期持续升高并且在Ⅴ期达到最大值(P0.05)。条石鲷雌鱼血清中雌二醇激素的含量变化在整个繁殖周期中差异显著(P0.05),在性腺发育Ⅲ期含量迅速升高并在Ⅳ期达到峰值。本研究为条石鲷卵巢成熟调控机制研究提供了基础参考资料。     

海湾扇贝促性腺激素释放激素基因克隆及表达分析

促性腺激素释放激素(Gonadotropin Releasing Hormone,GnRH)是脊椎动物下丘脑-垂体-性腺轴的关键信号分子。近年来的研究显示,GnRH也存在于贝类等无脊椎动物,且在雌雄异体性别分化与繁殖中起重要作用,然而雌雄同体贝类GnRH的研究仍处于空白。本文以海湾扇贝为研究对象,利用RACE技术克隆获得GnRH的cDNA全长序列,该基因长1335 bp,编码101个氨基酸,前体包含1个由24个氨基酸组成的信号肽以及1个具有酰胺化修饰的活性肽(QNFHYSNGWQP-amide)。GnRH在脑足神经节和脏神经节中均有表达,且在2015年10月-2016年1月,GnRH在脑足神经节中的表达量显著高于脏神经节(P<0.05);GnRH在两个神经节中的表达均呈现先上升后下降的趋势,峰值出现在11月份,推测可能与性腺发育启动有关。本研究为深入理解GnRH在贝类繁殖调控中的作用奠定了基础。     

鲈鱼脑垂体促性腺激素分泌细胞与性腺发育的关系

用Ｈｅｉｄｅｎｈａｉｎ－Ａｚａｎ三色法、Ｃａｎｅｒｏｎ Ｓｔｅｅｌｅ法和ＰＡＰ免疫细胞化学技术,对鲈鱼脑垂体促朱激素（ＧＴＨ）分泌细胞进行定位,然后确定该细胞发育成熟性腺发育之间的相互关系。可为人工培育鲈鱼亲鱼时,适时用外源性激素诱发其性腺提早成熟,提供科学依据。     

许氏平鲉三种促性腺激素释放激素基因的启动子克隆及生物信息学分析

促性腺激素释放激素(GnRH)是1种在下丘脑-垂体-性腺轴(Hypothalamus-pituitary-gonad,HPG)的活动中发挥关键作用的神经激素。研究采用染色体步移方法,从许氏平鲉的肌肉组织中克隆得到GnRH1、GnRH2和GnRH3共3个基因的启动子序列,长度分别为4,3.5和2.5kb。利用在线生物信息学软件对这3个GnRH基因的启动子进行预测分析,结果表明,3个基因均存在Sp1,Oct-1,C/EBP,CREB,Pit-1,NF-1,Brn,GATA-1,USF和MyoD等转录因子的结合位点,以及糖皮质激素受体(GR),雄激素受体(AR),雌激素受体(ER),黄体酮受体(PR),视黄酸受体(RAR)和视黄醇受体(RXR)等核受体的结合位点,推测其对GnRH的调控起到关键作用。但是甲状腺激素受体(TR)和嗅觉相关的Olf-1的结合位点只在GnRH1和GnRH2基因启动子中发现,而在GnRH3中没有预测出。本研究结果表明许氏平鮋不同类型的GnRH是受不同的机制调控的,从而在生理过程中发挥着不同的作用。     

黄鳍鲷（Sparus latus）两种生长激素受体的cDNA克隆及组织表达分析

采用RT-PCR方法克隆了黄鳍鲷两种生长激素受体（Growth hormone receptor,GHR）的cDNA序列,序列分析表明：GHR1开放阅读框为1935bp,共编码645个氨基酸,GHR2开放阅读框为1749bp,共编码583个氨基酸,GHR1与GHR2的氨基酸同源性为36.7%。GHR1和GHR2在分子结...     

半滑舌鳎促黄体激素受体基因片段的克隆及组织表达分析

采用巢式RT-PCR法克隆了半滑舌鳎Cynoglossus semilaevis促黄体激素受体(Luteinizing Hormonene Receptor, LHR)基因部分序列,经过BLAST比对,认为该序列与庸鲽、牙鲆、黑鲷、尼罗罗非鱼、青鳉和红鳍东方鲀的LHR基因同源性分别为97%,94%,85%,83%,82%和80%.该基因片段长度为614 bp,编码204个氨基酸,含有典型的跨膜螺旋结构区域(TM helix),属于糖蛋白激素受体(GHR)家族.组织表达分析表明,LHR基因在半滑舌鳎的卵巢、精巢、肝脏、胃、肠、鳃、心、脾、肾、头肾和脑中均有表达,表达量有所不同,以脾和肾中表达量最丰富.     

舟山近海条石鲷野生群体与人工放流群体遗传多样性的AFLP 分析

利用AFLP技术对舟山近海条石鲷(Oplegnathus fasciatus)野生和放流群体的遗传多样性进行比较分析,旨在为条石鲷的人工增殖及其种质资源的保护和利用提供遗传学的基础资料.采用8对引物组合在2个群体中共扩增得到位点316个,多态性位点为162个,多态性比例为51.67％.野生群体和放流群体的多态性位点比例(P),Nei's基因多样性指数(H)和Shannon's多样性指数(I)分别为46.75％和44.67％,0.097和0.089,0.16和0.15.野生群体的遗传多样性水平略高于放流群体,但差异并不显著(P＞0.05).两群体间的遗传相似系数(S)和遗传距离(D)分别为0.99和0.0073;基因分化系数(Gst)为0.036,群体间无显著遗传分化(P＞0.05).分子方差(AMOVA)分析表明96.82％的遗传变异来源于群体内的个体间,群体间无显著的遗传差异(P＞0.05).以上研究结果表明条石鲷的放流群体与野生群体间无明显的遗传分化,放流群体的遗传多样性水平尚处于一个合理状态.但为了避免放流群体对野生群体产生负面的遗传效应,应当增加放流群体繁育亲本的数量,并对放流群体的遗传变异水平进行持续监测.     

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。     

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。     

大黄鱼IL-7-Rα基因的克隆与表达分析

白细胞介素7受体α链(IL-7Rα,CD127)是一个重要的多效性细胞因子受体.本研究克隆得到大黄鱼(Larimichthys crocea)的IL-7Rα(LycIL-7Rα),其开放阅读框全长1 242 bp,编码413个氨基酸.通过氨基酸序列分析和多序列比对发现,LycIL-7Rα多肽具有I型细胞因子受体的典型特征,包括4个保守的半胱氨酸、1个信号肽、1个单次跨膜结构域、1个胞外的fibronectin type III(FN IIIlike)结构域、1个Trp-Ser-X-Trp-Ser(WSXWS)基序以及胞内Box1结构域.系统进化分析表明,LycIL-7Rα与其他鱼类的IL-7Rα聚在一起,与鲈鱼(Lates calcarifer)IL-7Rα的亲缘关系最近.Realtime PCR结果表明,LycIL-7Rα在健康大黄鱼中为组成型表达,在脾脏中的表达量最高,在心脏中的表达量最低.大黄鱼经聚肌苷酸胞苷酸[Poly(I:C)]或溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)刺激后,其脾脏中LycIL-7Rα的mRNA转录水平均显著上调.这些结果表明LycIL-7Rα可能在大黄鱼免疫反应中发挥重要作用.     

单环刺螠soxb基因的克隆及其在幼虫发育中的表达特征

SOXB作为重要的转录因子,参与了动物内胚层分化、消化道形成、神经细胞和感官细胞分化的调控。本研究利用RACE技术克隆了单环刺螠(Urechis unicinctus)2个soxb亚族基因soxb1(Uu-soxb1)和soxb2(Uu-soxb2)的cDNA全长序列,大小分别是1871 bp和2906 bp。在两个推导的氨基酸序列中均包含SOX家族的HMG-box结构和SOXB亚族蛋白特有的Group B homology序列,进化树分析它们分别与SOXB1和SOXB2聚类。原位杂交结果显示,Uu-soxb1和Uu-soxb2为母源表达基因;二者在担轮幼虫中的表达图式存在差异,其中早期担轮幼虫中Uu-soxb1 mRNA广泛分布于虫体中,Uu-soxb2 mRNA则集中于顶纤毛束基部和虫体后部(口后纤毛环之后),中期担轮幼虫中,Uu-soxb2阳性信号主要位于纤毛环及虫体的下半球;而Uu-soxb1 mRNA主要位于虫体下半球;之后的发育中二者的表达位点基本一致,即:晚期担轮幼虫中主要位于虫体后部,体节幼虫和蠕虫状幼虫中主要分布于消化道和体壁处。本研究结果表明,单环刺螠soxb在消化道发育过程中的表达模式与其他已报道动物类似,提示其在消化道发育中具有保守的功能。     

星斑川鲽神经肽Y基因cDNA克隆与表达特性研究

神经肽Y(Neuropeptide Y,NPY)是一种单链多肽,被认为是促进脊椎动物摄食的一个重要诱导因子。以星斑川鲽为研究对象,通过SMART-RACE技术得到了星斑川鲽NPY基因的cDNA序列,其长度为559bp,包含13bp的5′非编码区、210bp的开放阅读框和334bp的3′非编码区,该基因编码69个氨基酸,理论分子量为7.98kDa,等电点为5.24。与已知物种神经肽Y进行同源性比对,得知与鲽科黄盖鲽属鱼类的NPY属于一支。利用实时荧光定量PCR技术检测了神经肽Y在星斑川鲽不同组织中的表达,以及饥饿对该基因在脑组织中的表达影响,Real-time PCR结果显示在性腺、肠、肾、肝、心脏、脑组织中NPY mRNA均有表达,但在表达量上有明显差异,心脏和肾组织相对表达量较少;且随着饥饿时间的增长,NPY在脑组织中表达量逐渐增加,饥饿72h的相对表达量高于饥饿24h的,但差异不显著(P0.05)。本研究可为星斑川鲽的繁殖发育以及遗传育种提供理论基础。     

牙鲆发育中ALP基因表达图式及功能分析

为探讨研究碱性磷酸酶（ALP）在牙鲆发育变态中的表达与功能，采用组织学和分子生物学的方法对牙鲆ALP进行了研究。结果如下：1．组织化学染色显示原肠期胚体中即可以检测到ALP的活性。出膜后，在头和背部的活性比较强，而身体的内脏区域，活性较低，卵黄中没有表现出酶活性。仔鱼进食后，ALP开始在消化道中大量的表达，特别是在胃肠道粘膜层。2．牙鲆ALPcDNA全长为1811bp，预测能编码476个氨基酸的蛋白质。采用RT-PCR的方法在牙鲆卵到出膜后5天的时候不能检测到ALP基因表达，到变态前的仔鱼体内开始表达。在成鱼胃、肝、鳃、皮肤、皮下肌肉、肾中均能检测到ALP的表达。3．变态前的仔鱼身体总ALP活力约为出膜时的卵中酶活力的4倍，在变态期酶活力变化不大，但是在变态后期上升明显。甲状腺素（T4）在变态中对酶活力增加有明显的促进作用。作为甲状腺素合成抑制剂，硫脲（Tu）能降低仔鱼体内酶活性。4．使用ALP的活性抑制剂左旋眯唑（TRM）处理的仔鱼消化功能和头部骨骼的发育受到一定的影响。消化道内食物很少，消化道上皮层中ALP免疫显色反应减弱。头部骨骼中发现较多骨细胞死亡而只留下一些细胞碎片，超过95％的仔鱼不能完成右眼的移位就发生死亡，变态比对照组迟缓。5．定量PCR结果表明，变态中期ALP基因表达量只有初期的1／2，变态后期却明显上升到变态初期的2．5倍，T4和Tu处理对ALP基因表达产生影响的在中期和后期表现明显。中期T4组明显高于对照组和Tu组，变态后期T4组和Tu组均低于对照组。     

大菱鲆mIgD重链基因的克隆与表达分析

利用RACE技术克隆获得大菱鲆(Scophthalmus maximus)膜结合型免疫球蛋白D(Membrane-bounded Ig,mIgD)重链基因的cDNA序列全长,该基因全长3 357bp,包含1个2 997bp的开放阅读框,编码999个氨基酸,基因结构为VDJ-μ1-δ1-δ2-δ3-δ4-δ5-δ6-δ7-TM。重链恒定区δ1~δ7氨基酸序列同源比对结果显示,其与庸鲽(78%)、鳜(71%)、牙鲆(68%)具有较高的同源性;多序列比对结果显示,大菱鲆mIgD的每个δ恒定区内均存在色氨酸与半胱氨酸保守位点。利用邻位相连法构建硬骨鱼类免疫球蛋白系统发育树,结果显示,鱼类IgD聚为一大支,大菱鲆IgD与庸鲽及牙鲆聚为一支。利用RT-PCR分析了大菱鲆IgD重链基因的组织差异表达,结果显示,其在外周血白细胞、脾脏、前肾及中肾组织中具有较高的表达。将大菱鲆腹腔注射福尔马林灭活鳗弧菌后,实时荧光定量PCR检测其前肾组织中mIgD重链基因应答表达量,结果显示,mIgD重链基因在注射鳗弧菌后呈显著下调趋势,在注射后8h时降至最低值,其相对表达量约为对照组的1/28,然后呈逐渐恢复上调趋势,在48h时mIgD相对表达量与对照组无显著差异。     

半滑舌鳎的一种细胞凋亡抑制因子的克隆、鉴定与分析

克隆半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)的1种细胞凋亡抑制因子survivin基因,并对其序列及表达模式进行分析.结果表明,该基因cDNA 序列全长704 bp(GenBank登录号为EU499314),包括86 bp5'非翻译区,444 bp开放阅读框以及含 poly(A)信号的174 bp的3'非翻译区,编码147个氨基酸.氨基酸序列同源性分析表明,半滑舌鳎survivin氨基酸序列与斑马鱼、非洲爪蟾、鸡、小鼠和人survivin氨基酸序列的同源性分别达到了63.3%,49.0%,43.7%,43.6%和41.5%.RT-PCR分析表明,survivin基因在半滑舌鳎成体雌鱼卵巢中大量表达,在雌鱼的肾脏中微量表达,在其它雌鱼的组织中无表达,在雄性的任何组织中均无表达.该基因在受精卵、多细胞和囊胚3个胚胎发育的早期阶段,大量表达,而随着胚胎发育的进程,survivin基因的表达逐渐减少,在孵化前尾芽期胚胎中只有微量表达,在孵化后5 d的仔鱼中,几乎检测不到survivin基因的表达.表明该基因可能参与卵子形成和胚胎的早期发育.     

新基因功能验证技术及其在微藻基因克隆中的适用性分析

微藻是指1群真核、单细胞、行光合作用的生物。微藻种类多,分布广泛,有关键生态学功能,也有水产、生物能源应用价值。与模式生物和经济动植物一样,新基因克隆是微藻生物学研究的主要内容。基因组注释、转录组分析和基因分离等依据序列和结构同源性,是从已知到已知的过程;而新基因克隆需锁定序列和验证功能,其中,功能验证是基因克隆的最重要内容。已有的基因功能验证方法有基因敲除、基因沉默、插入突变、基因组编辑等。多种微藻已有遗传转化技术,有望直接采用模式生物和经济动植物的基因功能验证技术克隆新基因。本文归纳了已有新基因功能验证技术,并分析了它们在微藻新基因克隆中的适用性,以促进微藻新基因克隆研究。     

眼斑拟石首鱼肌肉生长抑制素基因克隆及组织表达分析

肌肉生长抑制素(MSTN)基因对肌肉生长起负调控作用,在动物育种上具有潜在的应用前景.报道了眼斑拟石首鱼(Sciaenops ocellatus)的MSTN基因的序列结构特征及其组织特异性表达.MSTN基因具有3个外显子和2个内含子,编码376个氨基酸.在内含子Ⅰ和3'-UTR区内,分别发现了(TC)₄CC(TC)₄CT(TC)₄和(AC)₇微卫星序列.推断的眼斑拟石首鱼的MSTN氨基酸序列具很强的保守性,与石鼓鱼、金鲷、条纹石鮨、白鲈、金眼石鮨之间的相似性在90%以上.在结构上,眼斑拟石首鱼的MSTN包含N端信号序列(1~22氨基酸残基),TGF-β前肽域(41~256氨基酸残基),RXXR蛋白水解位点(264~267位的RARR)和TGF-β区域(282~376氨基酸残基).在检测的10种组织中,MSTN只在眼斑拟石首鱼的肌肉、脑和眼组织中表达,其中在肌肉表达最强.     

脊尾白虾抗菌肽Crustin基因的克隆、表达与功能研究

为研究脊尾白虾(Exopalaemoncarinicauda)抗菌肽Crustin的结构特征和功能,本研究从脊尾白虾中克隆得到一个Crustin的新变体,命名为EcCrustin1。研究结果表明,EcCrustin1基因cDNA序列长度为740 bp,开放阅读框(ORF)长度为477 bp,编码158个氨基酸,EcCrustin1蛋白具有Ⅱ型Crustin的典型特征,包括N端的信号肽,C端WAP结构域,以及二者之间的甘氨酸富集区(GRR)和半胱氨酸富集区(CRR)。EcCrustin1基因主要在脊尾白虾血淋巴中表达,副溶血弧菌刺激后,EcCrustin1在血淋巴中的表达显著上调(P<0.05),说明EcCrustin1在脊尾白虾先天免疫应答中发挥重要作用。此外,通过原核表达获得了该抗菌肽的重组蛋白,为进一步研究其抑菌功能和机理提供了基础。