三斑石斑鱼(Epinephelus trimaculatus)两种芳香化酶cDNA的克隆及其表达的组织特异性

通过设计引物,从三斑石斑鱼的卵巢中克隆鉴定出性腺芳香化酶(EtP450arom a)和脑芳香化酶(EtP450arom b)的cDNA序列,EtP450arom a开放阅读框为1557bp,编码519个氨基酸残基;EtP450arom b开放阅读框为1530bp,共编码510个氨基酸残基;性腺芳香化酶(EtP450arom a)和脑芳香化酶(EtP450arom b)的氨基酸序列的同源性为63.3%,并且包含了芳香化酶经典的功能保守结构。构建了芳香化酶的系统进化树。采用半定量RT-PCR方法研究了性腺芳香化酶(EtP450arom a)和脑芳香化酶(EtP450arom b)在雌性成鱼各组织中的mRNA的表达情况。组织表达结果显示,性腺芳香化酶EtP450arom a只在性腺中特异性表达,而脑芳香化酶EtP450arom b主要在脑区和垂体中表达,表明三斑石斑鱼两种芳香化酶基因的组织特异性及功能的差异。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)vasa基因cDNA克隆及其在卵巢发育中的表达分析

VASA蛋白属于DEAD-box家族蛋白,是一种RNA解旋酶,在生殖细胞的分化中具有重要作用。本研究从脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)卵巢中克隆得到vasa基因cDNA全长(将其命名为Ec-vasa),Ec-vasa序列长度为2516bp,开放阅读框(ORF)长度为1800bp,编码600个氨基酸,具有DEAD-box家族蛋白的8个高度保守的结构域,与日本沼虾(Macrobrachium nipponense)的同源性最高(80%)。半定量RT-PCR结果显示,Ec-vasa在卵巢组织中特异表达,在肌肉、肝胰腺、心脏和鳃等组织中均未检测到表达。荧光定量结果显示,Ec-vasa在卵巢发育Ⅰ期具有较高表达量,随着卵巢的发育,表达量逐渐降低,在第Ⅳ期达到最低水平。结果表明,Ec-vasa基因可能在脊尾白虾卵巢的早期分化和卵子发生过程中起重要作用。     

泥蚶HDAC1基因cDNA全长、内含子克隆及时空表达特征分析

HDAC1作为HDACs家族中重要成员,可使组蛋白去乙酰化进而调节基因表达,在细胞分化和胚胎早期发育中起重要作用。本文利用SMART RACE技术克隆得到泥蚶HDAC1(Tg-HDAC1)基因的cDNA全长序列,并对其内含子进行扩增及不同组织、不同发育时期的定量表达。结果发现:Tg-HDAC1基因的cDNA序列全长为2275 bp,开放阅读框(ORF)1587 bp,编码528个氨基酸;Tg-HDAC1蛋白序列与斑马鱼、鸡、小鼠等的相似性都在80%以上,表明该蛋白氨基酸序列在物种进化过程中具有保守性;在Tg-HDAC1基因中扩增出13个内含子,均存在于开放阅读框中,且都遵循GT-AG原则;荧光定量PCR(qRT-PCR)分析结果显示,Tg-HDAC1基因在成体血液、内脏团、外套膜、鳃、斧足和闭壳肌6个组织中均有表达,而在足中的表达量最高,且与其余5组织中的表达量有极显著差异(P<0.01),说明它对该组织生长具有重要作用。不同发育时期的表达差异结果表明,Tg-HDAC1基因在担轮幼虫期表达量最高,显著高于其他发育时期(P<0.05)。     

绿鳍马面鲀ERα 基因部分cDNA 序列克隆及其表达研究

雌二醇是与生殖相关的重要的性类固醇激素之一,它与雌激素受体相结合作用于靶器官从而发挥生物活性。为进一步阐明绿鳍马面鲀雌激素受体α(Estrogen receptorα,ERα)的生理功能提供了科学依据,同时也为其人工繁育提供一定的理论基础,作者利用简并引物扩增得到绿鳍马面鲀(Navodon septentrionalis)ERα部分cDNA序列,共1410bp,编码470个氨基酸。通过半定量RT-PCR技术分别检测了其在雌鱼、雄鱼中各组织的表达情况,结果表明ERα在雌鱼体内的表达较雄鱼更广泛,在雌鱼垂体、心脏和卵巢的表达量最高,在雄鱼的垂体、肝脏、肾脏、精巢也有较高的表达。采用实时定量RT-PCR技术,分析了ERα在性腺中的周年表达情况,卵巢中ERαmRNA在5月表达量最高,7月最低:精巢中在5月最低,9月最高。该项研究表明ERα与绿鳍马面鲀生殖周期存在密切关联,提示在性腺发育过程中发挥一定作用。     

织锦巴菲蛤(Paphia textile)过氧化氢酶基因cDNA全长克隆、序列同源分析与组织表达

Catalase is an important antioxidant protein that can protect organisms against various forms of oxidative damage by eliminating hydrogen peroxide. In this study, the catalase c DNA of Paphia textile(Pt CAT) was cloned using RTPCR and rapid amplification of c DNA ends(RACE). Pt CAT is 1 921 bp long and consists of a 5′-UTR of 50 bp, a 3′-UTR of 349 bp, and an ORF of 1 542 bp that encodes 513 amino acids with a molecular weight of 58.4 k D and an estimated isoelectric point of 8.2. Sequence alignment indicated that Pt CAT contained a highly conserved catalytic signature motif(~(61)FNRERIPERVVHAKGAG~(77)), a proximal heme-ligand signature sequence(~(352)RLFSYSDP~(359)), and three catalytic amino acid residues(H~(72), N~(145), and Y~(356)). Pt CAT also contains two putative N-glycosylation sites(~(34)NKT~(36) and ~(437)NFT~(439)) and a peroxisome-targeting signal(~(511)AQL~(513)). Furthermore, Pt CAT shares 53%–88% identity and 29%–89% similarity with other catalase amino acid sequences. Pt CAT m RNA was present in all tested organs, including the heart, digestive gland, adductor muscle, gonad, gill, and mantle, but its expression was highest in the digestive gland. High-temperature-induced stress produced two expression patterns of Pt CAT m RNA: first, an initial up-regulation followed by a down-regulation in the heart, digestive gland, and gonad and, second, consistent down-regulation in all other organs. These results demonstrate that Pt CAT is a typical member of the catalase family and might be involved in the responses to harmful environmental factors.     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)CYP4C基因的cDNA克隆及表达分析

采用RT-PCR及Smart-TM Race技术,首次获得三疣梭子蟹CYP4C基因cDNA全长序列。该基因全长1888bp,编码一个由514个氨基酸组成的多肽,预测分子量大小为59.54kDa,理论等电点为8.08。氨基酸序列中含有CYP基因家族特有的K螺旋保守序列(ExxR)和血红素结合区(FxxGxxxCxG)。同源性及系统进化分析表明,三疣梭子蟹CYP4C基因与岸蟹、凡纳滨对虾、日本沼虾、中国对虾、沟虾、红螯螯虾的同源性分别为88%、72%、66%、59%、60%、59%。荧光定量RT-PCR结果表明,CYP4C在肝胰腺、肌肉、眼柄、鳃和心脏中均有分布,在肝胰腺中表达量最高。高盐(45)胁迫后,三疣梭子蟹CYP4C的表达量显著高于对照组,随着胁迫时间的延长出现逐渐降低的趋势,在胁迫48h后表达量达到对照组水平;低盐(11)胁迫条件下,CYP4C的表达水平随着胁迫时间的延长呈现逐渐下降的趋势,且从胁迫6h开始显著低于对照组。研究推测,CYP4C基因参与三疣梭子蟹盐度适应调节,是蜕皮机制的调控因子之一。     

瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachellii)脂肪酸去饱和酶FAD2和延伸酶ELOVL5的克隆及表达分析

脂肪酸去饱和酶(FAD,fatty acyl desaturase)及延伸酶(ELOVL,elongases of very long chain fatty acids)在鱼类脂肪代谢过程中发挥了重要作用。利用RT-PCR克隆得到瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachellii)肝脏中控制高不饱和脂肪酸合成的(FAD2)和(ELOVL5)基因cDNA序列。瓦氏黄颡鱼FAD2cDNA片段长2041bp,编码447个氨基酸,含有3个组氨酸簇(HDx GH,Hxx HH,Qxx HH),含亚铁血红素结合基序(HPGG)的类似细胞色素b5结构域等。瓦氏黄颡鱼ELOVL5 cDNA片段长1065bp,编码294个氨基酸,含有组氨酸簇(Hxx HH)、内质网停留信号(K、R)和4个ELO共有的保守区域(Kxx Exx DT,Qxx FLHx YHH,Nxxx Hxx MYx YY,Txx Qxx Q)等结构域。荧光定量PCR分析表明,FAD2和ELOVL5 m RNA在瓦氏黄颡鱼脑、肝脏的表达量最高,显著高于肠道、脾脏、肾脏、鳃等组织。结果表明,瓦氏黄颡鱼具有合成高不饱和脂肪酸的关键酶FAD2和ELOVL5,且肝脏为合成高不饱和脂肪酸的主要场所。     

军曹鱼（Rachycentron canadum）生长激素基因cDNA的克隆和原核表达

运用同源克隆方法,从军曹鱼脑垂体中分离了生长激素基因（GH）的全长cDNA。结果表明,该基因cDNA全长862bp,含615bp的开放阅读框（ORF）,编码204个氨基酸;其中包括22个氨基酸的信号肽和182个氨基酸的成熟肽。采用T-A克隆构建pMD18-T-CoGH重组质粒,测序正确后经Nde I和Xho I双酶切获...     

牙鲆sox9基因的克隆与表达研究

通过Genome walking方法克隆得到了牙鲆(Paralichthys olivaceus)sox9的基因组全长序列,对其在成鱼各组织的差异表达进行了RT-PCR分析.结果显示:牙鲆sox9基因全长3573 bp,包含3个外显子和2个内含子,编码的蛋白全长478 aa,含有高度保守的HMG结构域;sox9基因在性腺的表达具有两性差异,精巢中的表达明显强于卵巢中的表达,属1个性别相关基因,但其在肝脏、心脏、鳃、脑、眼和胃等多种组织中也有不同程度的表达.据此进一步分析和讨论等sox9基因在牙鲆性腺发育中的作用.     

牙鲆芳香化酶Cyp19a多克隆抗体制备及其应用

芳香化酶Cyp19a在鱼类性别决定和性别分化中起关键作用,通过调控体内雌、雄激素的转化来影响鱼类性别表型形成。为深入研究Cyp19a在牙鲆(Paralichthys olivaceus)性腺分化和发育过程中的表达规律及作用机制,本文从牙鲆cDNA中克隆获得1557bp的cyp19a基因编码序列,并成功构建了原核重组表达质粒。经体外重组与纯化获得较高纯度的重组Cyp19a蛋白;以此作为抗原免疫兔子,制备多克隆抗体。用间接酶联免疫吸附剂测定(ELISA)技术检测抗血清效价,评估其免疫原性。结果表明免疫结束后得到的抗体血清效价超过了1∶50000,且纯化后抗体具有较好活性。Western Blot(WB)检测结果表明Cyp19a兔多抗可以特异性识别牙鲆重组Cyp19a蛋白和内源性Cyp19a蛋白。蛋白水平的雌雄性腺差异表达分析显示,牙鲆Cyp19a蛋白在卵巢中高表达,在精巢中微量表达。利用Foxl2和Dmrt1重组蛋白处理牙鲆性腺分化期幼鱼可分别显著上调和下调Cyp19a的表达(P<0.05)。综上所述,本研究成功制备了牙鲆Cyp19a多克隆抗体并进行了应用,为深入研究牙鲆等鱼类性别分化机制提供有力工具。     

企鹅珍珠贝Creb2基因的克隆及表达分析

CREB(cAMP response element binding protein)是一种真核生物中广泛存在的调控因子。为了探讨企鹅珍珠贝(Pteria penguin)Creb基因的序列和表达特征,为进一步阐述Creb的生理功能提供科学依据,本研究利用RACE-PCR技术克隆到企鹅珍珠贝一个Creb基因的全长序列,分析其理化性质和进化地位;利用荧光定量PCR分析Creb基因在各组织中的表达特征。结果表明,该企鹅珍珠贝Creb基因的c DNA全长为1484 bp,其中开放阅读框(ORF)为1071 bp,编码356个氨基酸,5′非编码区为218 bp,3′非编码区为195 bp,C端包含一个碱性亮氨酸拉链结构(basic region leucin zipper,b ZIP)。预测其分子质量为39.49 k D,等电点为4.43。序列比对显示该企鹅珍珠贝Creb基因与欧洲平牡蛎(Ostrea edulis)和太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)的Creb2同源性(identity)最高,分别为46.3%和46.1%,故命名为pp Creb2;系统进化树分析结果与传统形态学分类结果相吻合。荧光定量PCR分析显示,pp Creb2在企鹅珍珠贝的各个组织中组成性表达,其中在足中表达量最高,鳃中其次。     

九孔鲍BMP-2基因cDNA克隆及表达分析

为探究BMP-2基因在九孔鲍(Haliotisdiversicolorsupertexta)中的功能,采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术从九孔鲍外套膜中获得了BMP-2基因cDNA全长,并用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测了BMP-2基因在各组织和发育时期的表达水平。结果表明:九孔鲍BMP-2基因cDNA全长2572bp,其中5′非编码区(5′UTR)123bp, 3′非编码区(3′UTR)1150bp,开放阅读框(ORF)为1299 bp,编码432个氨基酸,其分子质量为48.59ku,理论等电点(pI)为9.84;具有N端信号肽(1-39 aa)、TGF-β前肽区域(63-294 aa)和TGF-β成熟肽区域(331-432 aa),以及蛋白酶水解位点RLRR (272-275 aa)和7个保守的半胱氨酸残基,符合TGF-β超家族蛋白典型结构特征。系统进化树结果显示九孔鲍BMP-2基因和耳鲍聚为一支。qRT-PCR结果表明BMP-2基因在九孔鲍的6个组织中均有表达,在足、右侧壳肌、外套膜及肝脏中显著高表达;在检测的7个发育时期均表达,其中在受精卵、4细胞、8细胞、原肠胚、稚鲍时期表达量显著高于卵、幼鲍时期。研究表明BMP-2基因可能在九孔鲍贝壳形成中具有重要作用。     

拟穴青蟹MnSOD基因的克隆及表达分析

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)可清除生物体内超氧阴离子自由基,有效地预防氧自由基对有机体的伤害。本研究从拟穴青蟹（Scylla paramamosain）的性腺中克隆了两种SOD基因的全长cDNA, 分别为线粒体型锰型超氧化物歧化酶基因（SpmtMnSOD）和细胞质型锰型超氧化物歧化酶基因（SpcytMnSOD）。SpmtMnSOD基因cDNA全长1 154 bp,编码218个氨基酸,含有16个氨基酸的靶向线粒体的信号肽;SpcytMnSOD基因cDNA全长1 184 bp,编码286个氨基酸,未发现信号肽序列。两种MnSOD均含有锰型SOD的标签序列,以及4个保守的锰离子结合位点。荧光定量PCR分析显示SpmtMnSOD和SpcytMnSOD均主要在代谢活跃或参与免疫的心脏、鳃、卵巢和肝胰腺等器官中表达;均在卵巢O6期（完全成熟期）显著高于其他卵巢发育阶段,在精巢发育过程中表达量低,且没有显著性差异,推测其主要参与卵巢成熟过程自由基的清除。在副溶血弧菌（Vibrio parahemolyticus）感染后,SpmtMnSOD的表达量在鳃中（12 h）有所增加（P<0.05）,SpcytMnSOD的表达量在肝胰腺（12 h）和鳃（3、12 h）中显著升高（P<0.05）;在肽聚糖（peptidoglycan,PGN）刺激后,SpmtMnSOD的表达量在肝胰腺中（3、6、12 h）显著上升（P<0.05）,SpcytMnSOD的表达量在肝胰腺（3、6、12 h）、鳃（6、24 h）和血（6、12 h）中均显著上调（P<0.05）;在聚肌苷酸胞苷酸（polyinosinic:polycytidylic acid, Poly I:C）刺激后,SpmtMnSOD的表达量在肝胰腺（6、12 h）、鳃和血（3、6 h）中均显著增加（P<0.05）,SpcytMnSOD的表达量在肝胰腺（12 h）、鳃（6、12 h）和血（3、6 h）中均显著增加（P<0.05）。推测这两种SOD参与了青蟹对外界环境的应激反应,对青蟹清除免疫应激产生的自由基起重要作用。     

企鹅珍珠贝Dmrt2基因的克隆及表达分析

本研究利用RACE-PCR技术获得企鹅珍珠贝(Pteria penguin)一个Dmrt2基因cDNA的全长序列,通过荧光定量PCR分析Dmrt2基因在各组织中的表达特征,以及在早期卵巢、成熟期卵巢、早期精巢、成熟期精巢和排放期精巢中的表达变化。结果表明,Dmrt2基因全长1 257bp,其中开放阅读框(open reading frame,ORF)为951 bp,编码316个氨基酸,5′非编码区(untranslated region,UTR)为52 bp,3′UTR为254 bp,第20位到第73位氨基酸为DM结构域。预测其分子质量为36.61ku,等电点为9.80。氨基酸序列比对显示该企鹅珍珠贝Dmrt2基因与黑蝶真珠蛤(Pinctada margaritifera)和马氏珠母贝(Pinctada martensii)的Dmrt2基因同源性(identity)最高,分别为46.0%和45.7%。其中在DM结构域高度同源。荧光定量PCR分析组织表达特征显示,Dmrt2在企鹅珍珠贝的外套膜、鳃、消化盲囊、足、精巢和卵巢均有表达,其中在精巢中表达量最高(P0.05),足为其次,在闭壳肌中没有检测到Dmrt2表达。对性腺发育不同时期的表达量分析发现,Dmrt2在发育早期和成熟期卵巢中表达量都很低,在发育早期精巢中表达量较高,在成熟期精巢检测到最大表达量(P0.05),到精巢排放期表达显著下降,推测Dmrt2可能与企鹅珍珠贝精巢的发育有关,可能参与了企鹅珍珠贝雄性性别分化和性腺发育这一生理过程。     

凯氏拟小球藻己糖激酶基因的克隆及其在不同培养条件下的表达分析

为研究凯氏拟小球藻(Parachlorellakessleri)糖代谢分子机制,本研究采用RT-PCR和RACE技术从凯氏拟小球藻中克隆了己糖激酶基因CkeHK(GenBankID:AHF54566),并对其自养、异养、混养条件下的转录表达进行分析。结果表明,该序列的cDNA全长为1844bp,开放阅读框1389bp,编码462个氨基酸。该蛋白的相对分子质量为49.73,等电点为6.98。实时荧光定量PCR结果显示,以自养培养条件为对照,异养培养和混养培养条件下,CkeHK均能够发生明显上调,且混养条件下上调量比异养条件下上调量更多,说明CkeHK可能在凯氏拟小球藻利用外源糖的过程发挥重要作用,并且光信号对于凯氏拟小球藻利用外源糖可能存在调控作用。这些研究结果为进一步阐明CkeHK的功能及其作用机制奠定了分子基础。     

牙鲆耐寒相关基因CIRP、HMGB1的克隆及表达特征分析

为鲆鲽鱼耐低温标记辅助育种研究和应用提供候选基因,并了解耐寒相关基因在低温下的表达图示,作者通过同源克隆以及5?/3?RACE的方法扩增得到了牙鲆(Paralichthys olivaceus)CIRP和HMGB1基因。组织表达谱分析显示,这两个基因在脑、鳃、心脏、肌肉、肝脏、肠等组织均有表达,但HMGB1基因在鳃中表达较弱。低温胁迫后,两基因随着胁迫时间的延长其表达量在肌肉中都出现先上升后下降的趋势:在0~12 h逐渐上升并达到最大值,然后下降恢复至最初水平。但在肝脏和脑组织中的变化趋势却不同,低温胁迫后0~2 h HMGB1基因在脑中的表达量上升至最高,然后下降至最初水平,在肝脏中变化不大。而CIRP基因在低温胁迫后0~2 h在肝脏中表达量处于上升趋势,然后下降至初始水平,在脑中变化不大。由此推测,这两个基因在低温条件下都参与了机体对外界的抵抗,特别是在抵抗外界寒冷的主要组织—肌肉中发挥作用,可能共同参与了机体的免疫反应,对低温胁迫环境下的鱼体进行保护,可以作为鱼类耐低温标记筛选的候选基因。     

日本囊对虾Marsupenaeus japonicus)组织蛋白酶D基因克隆及表达分析

组织蛋白酶D是溶酶体天冬氨酸蛋白酶家族的主要成员,广泛参与动物机体细胞内蛋白质的降解过程,对维持细胞稳态和正常代谢具有重要的作用。为研究组织蛋白酶D在甲壳动物非特异性免疫和幼体发育过程中的作用,本研究采用RACE技术首次克隆得到日本囊对虾组织蛋白酶D基因cDNA序列,命名为MjCatD,其中开放阅读框长为1161 bp,编码386个氨基酸残基。序列分析和同源建模显示该基因编码的蛋白含有保守的N-糖基化位点、天冬氨酸蛋白酶签名序列、酶活化位点和非消化性组织蛋白酶D的特征序列,并且呈保守的双叶形结构。同源性比较和系统进化分析发现,MjCatD与斑节对虾、美洲螯龙虾和脊尾白虾相似性较高,并且与它们紧密聚为一支。实时荧光定量PCR结果显示,MjCatD基因在日本囊对虾多个组织中均有表达,其中肝胰腺中表达量最高。在白斑综合征病毒(white spot syndrome virus, WSSV)感染后3～24 h日本囊对虾肝胰腺中MjCatD的表达量逐渐下降,而在48 h急剧上调至最高表达量并且与对照组差异极显著(P<0.01)。此外,MjCatD基因在幼体发育不同阶段中也表现出明显的变化趋势。以上研究表明,MjCatD基因可能参与日本囊对虾先天免疫反应和幼体发育过程。