尼罗罗非鱼Cullin-1基因克隆及表达

【目的】探究尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)Cullin-1(CUL1)基因在尼罗罗非鱼抵抗病原细菌过程中的作用。【方法】从尼罗罗非鱼脾脏组织中克隆Cullin-1基因(记为On-CUL1),对其进行生物信息学分析,应用实时荧光定量PCR技术分析On-CUL1在健康鱼胸腺、鳃、肝、脾、肠道、头肾、脑、肌肉、皮肤、血液组织,以及经无乳链球菌刺激后病鱼脾、肠道、头肾中的表达。【结果与结论】On-CUL1(GenBank登录号XM_003459470.5)编码区为2 331 bp,编码776个氨基酸,理论分子质量为89 ku,理论等电点为8.16。氨基酸序列分析显示,On-CUL1有1个高度保守的泛素样蛋白结构域CUL1 Nedd8(ubiquitin-like domain),N′端有一个的信号肽序列。系统进化树分析表明,On-CUL1序列与伯氏拟丽鱼(Haplochromisburtoni)CUL1相似性最高,为98.7%。q RT-PCR显示CUL1在健康尼罗罗非鱼各组织中均有表达,其中在头肾中表达量最高,其次是胸腺、脑、皮肤,在肠道中表达量最低。经无乳链球菌刺激后,On-CUL1表达量在脾脏和肠道中均显著上调,头肾、脾脏和肠道均在48h表达量最大。CUL1参与尼罗罗非鱼抵抗无乳链球菌过程中的免疫应答。     

罗非鱼干扰素诱导蛋白35基因克隆及表达分析

【目的】研究尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)干扰素诱导蛋白35(interferon induced protein 35,ifi35)在免疫反应中的作用。【方法】克隆获得罗非鱼ifi35基因开放阅读框序列(GenBank登录号:XM_003442606;On-ifi35),采用实时荧光定量PCR技术检测On-ifi35在健康罗非鱼不同组织中的分布,以及不同刺激物刺激后的表达。【结果与结论】On-ifi35基因编码区为1125bp,编码374个氨基酸,理论分子质量为42.79ku,等电点为5.01。On-ifi35含有1个LZD结构域和2个Nmi/IFP 35 domain (NID)。多序列比对发现On-ifi35与其它物种的ifi35氨基酸序列同源性介于35.23%～93.32%之间,且与斑马拟丽鱼同源性最高。系统进化分析发现,On-ifi35与斑马拟丽鱼的ifi35聚为一支。实时荧光定量PCR分析显示,On-ifi35在健康罗非鱼各组织中均有表达,其中在脾脏组织中表达量最高,其次是胸腺、肝脏、心脏、肌肉、肠道、体肾、脑、鳃、头肾,在皮肤中表达量最低。经无乳链球菌和PolyI:C刺激后,On-ifi35表达量在脾脏、肠道、体肾和头肾中均发生显著性变化且呈现出显著的时序性。     

尼罗罗非鱼干扰素调节因子4基因的克隆与表达

【目的】探究干扰素调节因子(IRF)在尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)免疫中的作用。【方法】从尼罗罗非鱼中鉴定IRF4同源物,命名为OnIRF4。使用生物信息学分析软件分析OnIRF4的氨基酸序列。对健康尼罗罗非鱼腹腔注射浓度为3×10~7 CFU/mL的无乳链球菌200μL,用实时荧光定量PCR法分析OnIRF4在健康鱼中的表达模式及其对细菌感染的生物学效应。【结果与结论】OnIRF4序列的开放阅读框为1 350 bp,编码449个氨基酸。OnIRF4与其他物种的IRF4蛋白的同源性为52%～98%。推导的OnIRF4肽链具有干扰素因子典型的DNA结合结构域(DBD)、干扰素相联结构域(IAD)。亚细胞定位结果表明,OnIRF4主要定位在细胞核。表达分析表明,OnIRF4在健康尼罗罗非鱼皮肤、头肾、鳃、脑、肠、肌肉、肝、胸腺和脾中均有分布。在无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)感染后,OnIRF4在肝脏、脾脏、头肾、脑中的表达显著上调(P0.05),表明OnIRF4参与了尼罗罗非鱼对细菌感染的免疫反应。     

尼罗罗非鱼淋巴毒素α基因克隆与表达分析

【目的】克隆尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)淋巴毒素α基因(lymphotoxin alpha, LTα),分析该基因的组织分布,探讨该基因在抗菌抗病毒免疫过程中的重要作用。【方法】通过RACE技术获得尼罗罗非鱼淋巴毒素α基因(On-LTα)的cDNA全长,通过生物信息学分析其序列结构特征;利用实时荧光定量PCR检测基因的组织分布特征,以及健康尼罗罗非鱼感染无乳链球菌后该基因的表达变化,并进一步分离出尼罗罗非鱼非特异性毒性细胞(NCC),检测脂多糖(LPS)和聚肌胞苷酸(Poly I:C)刺激后,On-LTα在NCC中的表达变化。【结果】On-LTα基因序列全长为2699 bp,包含705 bp开放阅读框(ORF),编码234个氨基酸(GenBank登录号:MK770358)。该蛋白属于跨膜蛋白,具有肿瘤坏死因子(TNF)家族保守结构域。实时荧光定量结果表明,On-LTα在健康尼罗罗非鱼11种组织中均有表达,在脾脏中的表达量最高;无乳链球菌刺激后,该基因在脾脏中的表达量显著升高;LPS与PolyI:C刺激后,On-LTα在NCC中表达量也显著上调。【结论】On-LTα参与了尼罗罗非鱼抗菌抗病毒的免疫应答过程。     

尼罗罗非鱼CD247基因克隆及其组织表达分析

【目的】克隆尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)CD247基因(Gen Bank登录号:MF975639;On-CD247),分析On-CD247的生物信息学特征及其在正常和经灭活无乳链球菌注射刺激的尼罗罗非鱼组织中的表达。【方法】设计CD247基因引物并对CD247基因片段进行扩增,运用荧光定量PCR技术分析尼罗罗非鱼CD247组织分布。【结果与结论】CD247基因编码区为453 bp,编码150个氨基酸,理论分子质量为16.9 ku,等电点为6.33,在跨膜区域有保守的ASP27、Asp35残基,胞内具有三段保守的免疫受体酪氨酸激活基序(ITAM)。On-CD247序列与红笛鲷(Lutjanus sanguineus)相似性最高,为74.0%,与其他鱼类的相似性介于35.8%～73.0%之间。On-CD247在健康尼罗罗非鱼各组织中均有表达,其中在胸腺中表达量最高,其次是皮肤、肌肉、鳃,在头肾中表达量最低。经灭活无乳链球菌刺激后,On-CD247的表达量在胸腺、头肾和肠道中均显著上调,而在脾脏中却显著下调,且有明显的时序性。胸腺、头肾和肠道均在3 h表达量最高,脾脏在12 h表达量最低,头肾中的表达量也在12 h回落,表明On-CD247表达可被无乳链球菌所诱导。     

尼罗罗非鱼pik3r1基因的克隆和mRNA表达分析

【目的】哺乳动物pik3r1基因参与多种免疫途径,探索pik3r1基因在罗非鱼(Oreochromis)中的作用。【方法】克隆尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)pik3r1(命名为On-pik3r1)cDNA全长,对该基因进行生物信息学分析,并运用荧光定量PCR方法分析无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)刺激后On-pik3r1 mRNA在各组织种的表达模式。【结果与结论】On-pik3r1基因编码区2190 bp,编码729个氨基酸,5′端非编码区(UTR)为542 bp,3′UTR为2248 bp,理论分子质量为83.99 ku,等电点为5.73。On-pik3r1与斑马拟丽鱼(Maylandia zebra)相似性最高(98.53%),与其他物种的同源性在70%以上,表明pik3r1在物种进化过程中高度保守。On-pik3r1在健康尼罗罗非鱼各组织中均有表达,在肌肉中表达量最高,其次是鳃、皮肤,在胸腺中表达量最低。经灭活无乳链球菌刺激后,On-pik3r1表达量在肠道、鳃、脾脏、头肾、脑部等5个组织中均极显著下调(P<0.01),在胸腺中表现为4 h时极显著下调(P<0.01),24、48、72 h时为显著下调(P<0.05)。On-pik3r1参与了罗非鱼的对无乳链球菌的免疫应答过程。     

马氏珠母贝PmFAMeT基因的克隆及表达

【目的】克隆马氏珠母贝(Pinctada martensii)法尼酸甲基转移酶(FAMe T)基因,并分析其在各组织中的表达。【方法】利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆获得马氏珠母贝FAMeT(PmFAMeT)基因的cDNA全长序列,利用实时荧光定量PCR(qPCR)方法分析PmFAMeT在马氏珠母贝不同组织中的表达模式。【结果与结论】PmFAMeT包含5′非编码区120 bp,3′非编码区968 bp和开放阅读框(ORF)1 536 bp,编码511个氨基酸。序列分析表明,PmFAMeT含有信号肽序列和跨膜结构域,并有WSC结构域、TSP1结构域和2个Methyltransf_FA结构域。将推导的PmFAMeT氨基酸序列与其他物种的FAMeT序列进行比对发现,不同物种的Methyltransf_FA序列同源性较高。PmFAMeT在马氏珠母贝的各个组织中均有表达,且在边缘膜、肝胰腺和性腺中的表达量显著高于其他组织。     

马氏珠母贝TRADD基因克隆与组织表达分析

【目的】克隆马氏珠母贝(Pinctada martensii)肿瘤坏死因子受体相关死亡域蛋白(TRADD)基因,并分析其在各组织中的表达。【方法】利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆获得马氏珠母贝PmTRADD基因的c DNA全长序列,利用实时荧光定量PCR(qPCR)方法分析PmTRADD基因在马氏珠母贝不同组织中的表达模式。【结果与结论】PmTRADD包含5′非编码区101 bp,3′非编码区144 bp和开放阅读框(ORF)591 bp,编码196个氨基酸。序列分析表明,PmTRADD没有信号肽和跨膜结构域,C端含有一个死亡结构域(DEATH)。将PmTRADD死亡结构域的氨基酸序列与其他物种的TRADD死亡结构域序列进行比对,发现不同物种的TRADD死亡结构域序列同源性较低。PmTRADD在马氏珠母贝各组织中均有不同程度表达,在鳃组织中表达最高,肝胰腺次之,闭壳肌中基本无表达。     

合浦珠母贝丝氨酸蛋白酶抑制因子基因pfser1克隆与表达

【目的】克隆合浦珠母贝(Pinctada fucata)丝氨酸蛋白酶抑制因子pfser1基因,探讨该基因的组织表达及其在天然免疫过程中的作用,以及与生物矿化过程的关系。【方法】通过RACE技术获得pfser1基因的全长,通过生物信息学分析其序列结构特征,利用实时荧光定量PCR方法检测pfser1基因在不同组织中的表达,检测健康合浦珠母贝在被大肠杆菌(Escherichia coli)MG1655刺激后和在贝壳损伤修复实验中pfser1基因表达量的变化。【结果】合浦珠母贝pfser1基因cDNA全长为1240 bp,包含1035 bp的开放阅读框(ORF),编码344个氨基酸,氨基酸序列的功能结构域含有丝氨酸蛋白酶抑制因子Serpin家族保守结构域。pfser1基因在合浦珠母贝各个组织中均有表达,在外套膜边缘膜中表达量最高;大肠杆菌MG1655刺激后,该基因表达量显著升高;在贝壳损伤修复过程中,pfser1基因表达先升高后受到抑制。【结论】pfser1基因所表达的蛋白参与了合浦珠母贝的天然免疫应答过程,并与生物矿化过程有一定关系。     

企鹅珍珠贝Sox9基因的克隆及表达分析

【目的】更好地了解企鹅珍珠贝性别转换机制。【方法】RACE-PCR技术克隆企鹅珍珠贝Sox9基因cDNA的全长序列,分析其理化性质和进化地位;荧光定量PCR技术分析Sox9基因在各组织及不同时期性腺中的表达特征。【结果与结论】Sox9基因cDNA序列全长2 267 bp,其中开放阅读框(ORF)为1 410 bp,编码469个氨基酸。氨基酸序列比对显示企鹅珍珠贝Sox9基因与黑蝶真珠蛤(Pinctada margaritifera)和马氏珠母贝(Pinctada fucata)有高度同源性(81%)。Sox9在企鹅珍珠贝各组织中均有表达,在足中表达量最高(P0.05),精巢中其次;Sox9在成熟期精巢检测到最大表达量(P0.05),在发育早期精巢、退化期精巢和成熟期卵巢中表达量较低,其中发育早期卵巢表达量最低(P0.05)。     

大刺鳅mstn基因克隆及表达分析

【目的】了解大刺鳅(Mastacembelus armatus)肌肉生长抑制素(myostatin)基因mstn的序列及其在生长发育中的调控功能。【方法】利用RACE方法克隆大刺鳅mstn全长cDNA序列,采用荧光定量PCR分析其在不同组织和胚胎发育阶段的表达情况。【结果与结论】大刺鳅mstn cDNA序列全长2 690 bp,包含200 bp 5′非编码区、1 359 bp 3′非编码区和1 131 bp开放阅读框,编码376个氨基酸。前22个氨基酸残基为信号肽,第37～254位氨基酸残基为TGF-β前肽域,第282～376位是TGF-β结构域,具蛋白酶水解位点RARR和C端生物活性区的9个保守半胱氨酸残基。系统发育分析表明,大刺鳅MSTN氨基酸序列与合鳃目、鲈形目鱼类同源性较高,与哺乳动物、鸟类、爬行类、两栖类同源性较低。实时定量PCR分析表明,大刺鳅mstn基因在各组织中均有表达,肌肉中表达量最高,眼、脑次之,鳃表达量最低;大刺鳅胚胎发育的各阶段mstn基因均有表达,囊胚期表达量最高,其次为多细胞期,出膜期表达量最低。     

miRNA-155靶向SOCS5对无乳链球菌诱导罗非鱼脑星形胶质细胞炎症的影响

【目的】探究尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）微小RNA-155(miR-155)和SOCS5(Suppressor of cytokine signaling 5)的靶向关系,并研究其对无乳链球菌诱导的尼罗罗非鱼脑星形胶质细胞炎症反应的影响。【方法】通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测感染无乳链球菌后尼罗罗非鱼脑星形胶质细胞中miR-155、SOCS5及炎症因子表达变化规律,生物信息学方法预测miR-155与SOCS5的靶向关系,双荧光素酶报告基因实验进行靶基因验证,qRT-PCR方法分析过表达和敲降miR-155对SOCS5基因表达的影响和miR-155对SOCS5的调控机制。【结果】无乳链球菌诱导尼罗罗非鱼脑星形胶质细胞中miR-155表达量极显著上升（P <0.001）,4 h达到最高值。SOCS5表达量极显著上升（P <0.01）,6 h达到最高值。促炎症因子IL-1β、TNF-α表达显著升高（P <0.000 1）,抑炎症因子IL-10、TGF-β表达显著下调（P <0.05）。构建尼罗罗非鱼SOCS5 3′UTR野生型...     

大珠母贝胰岛素相关肽受体基因的克隆与表达

【目的】克隆大珠母贝(Pinctada maxima)胰岛素相关肽受体PmIRR基因,并分析其在不同组织中的表达。【方法】利用c DNA快速末端克隆技术(RACE)获得大珠母贝PmIRR基因cDNA全长序列。荧光定量PCR技术分析PmIRR在闭壳肌、鳃、外套膜边缘区、套膜区、中央区、足和肝胰腺等组织的表达模式。【结果与结论】PmIRR基因全长6 009 bp,5′非编码区(UTR)615 bp、3′UTR 764 bp、开放阅读框(ORF)长4 629 bp、编码1 542个氨基酸。序列分析表明,PmIRR含有保守结构域Fu、3个FNⅢ结构域和Tyrkc结构域,并含有信号肽和2个跨膜结构域。PmIRR在大珠母贝各个组织存在差异表达,在鳃、肝胰腺和外套膜边缘区中显著高表达。     

无乳链球菌sodA基因的克隆、序列分析及原核表达载体构建

无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)是引起我国南方罗非鱼链球菌病的主要病原之一,SodA是无乳链球菌重要的毒力因子之一。根据链球菌sod A基因保守区设计引物,采用PCR扩增sod A基因部分序列,反向PCR和巢式PCR扩增其侧翼序列,成功获得无乳链球菌sod A基因。无乳链球菌sod A基因序列全长为699 bp,含开放阅读框609 bp,可编码202个氨基酸,演绎的SodA蛋白主要由α螺旋和不规则卷曲构成。BLAST分析表明,该蛋白氨基酸序列与犬链球菌(S.canis)及副乳房链球菌(S.parauberis)相应蛋白的氨基酸序列相似性分别高达80%和79%。将sodA基因克隆至原核表达载体pET28a上成功构建了重组质粒p ET28a-sod A,导入Escherichia coli BL21(DE3),诱导表达的重组蛋白质分子质量约为24 ku,主要以包涵体形式存在于表达菌中。     

金钱鱼cyp17a1基因克隆、组织分布及在卵巢发育中的表达

【目的】克隆金钱鱼cyp17a1基因,分析其在组织中的分布、卵巢不同发育时期中的表达变化,为金钱鱼繁殖生物学提供理论依据。【方法】通过金钱鱼转录组文库筛选和RT-PCR进行cyp17a1 c DNA序列扩增;用DNAstar软件比较Cyp17a1同源性,MEGA5.0构建系统进化树,RT-PCR检测cyp17a1组织表达,实时定量PCR检测不同卵巢发育时期cyp17a1的表达量。【结果】金钱鱼cyp17a1开放阅读框编码515个氨基酸残基;Cyp17a1氨基酸序列与同属鲈形目鱼类Cyp17a1同源性较高(87.8%～92.7%),与大黄鱼最高(92.7%),与其他目鱼类同源性次之(72.7%～85.0%),与硬骨鱼类Cyp17a2或Cyp17a1-like同源性最低(48.2%～51.7%);所有硬骨鱼类Cyp17a1聚为一支,在Cyp17a1分支中,金钱鱼与鲈形目鱼类聚为一支;cyp17a1在性腺中表达量较高,在精巢中表达最强;在肝、脑和头肾表达较弱;在脾脏、肠、心脏、肌肉和鳃中未检测到表达;卵巢中cyp17a1的表达量随卵巢发育逐渐增加,Ⅳ期卵巢中cyp17a1表达量最高。【结论】cyp17a1在性腺中表达量较高,在金钱鱼卵巢发育过程中有重要作用。     

马氏珠母贝DNA甲基化转移酶Dnmt1的克隆及表达

【目的】对马氏珠母贝(Pinctada martensii)DNA甲基化转移酶1(DNA methyltransferase 1,Dnmt1)的基因全长及组织表达作分析,探究马氏珠母贝甲基转移酶Dnmt1(PmDnmt1)参与贝壳矿化调控机理。【方法】利用RACE技术获得PmDnmt1的c DNA序列全长,并对PmDnmt1的序列特征进行分析,同时利用逆转录-聚合酶链反应RT-PCR技术检测马氏珠母贝不同组织中PmDnmt1的表达情况。【结果与结论】PmDnmt1基因c DNA长4 818 bp,其中,开放阅读框为4 623 bp,编码1 540个氨基酸。预测分子质量约为174.55 ku、理论等电点为5.89。结构域分析显示,PmDnmt1具有DMAP结合结构域、DNMT1-RFD结构域、锌指结构、BAH结构域和C5胞嘧啶DNA甲基化酶结构域等。多序列比对结果发现,Dnmt1在不同物种间具有较高保守性。实时荧光定量PCR分析显示PmDnmt1在所有检测组织中均有表达,在外套膜中央膜部分的表达量最高(P 0.05)。PmDnmt1可通过调控外套膜的DNA甲基化修饰参与贝壳的形成。     

鲤JAK2基因分子克隆及组织表达分析

采用同源克隆策略和RACE-PCR技术,克隆得到可能的鲤(Cyprinus carpio)两面神激酶2(JAK2)基因的c DNA全长序列,包括3 378 bp的开放阅读框,732 bp的5'-非编码区,529 bp的3'-非编码区,总长度达4 639bp。开放阅读框可编码1 125个氨基酸,推测分子质量和理论等电点分别为129.33 ku和6.99。同源性分析显示,克隆的鲤鱼基因与斑马鱼(Danio rerio)JAK2同源性最高,其氨基酸序列同一性和相似度分别达89%和95%。结构域预测表明,所编码氨基酸序列包含FERM、SH2及两个酪氨酸激酶结构域,这4个结构域也保守地存在于其他脊椎动物的JAK分子中。高级结构预测显示,鲤JAK2主要包括α-螺旋(α-helix)、β-折叠(β-sheet)和连接环(loop)等3类结构元件。脊椎动物JAK分子系统进化树显示,JAK1、JAK2、JAK3和TYK2等4类JAK分子分别聚类,鲤JAK2处于JAK2支系中,与所有其他的鱼类JAK2聚为一大支,并与两栖类和哺乳类组成的另一大支构成姊妹群,表明它们具有共同的祖先基因,为直系同源关系。实时荧光定量PCR检测结果表明,鲤JAK2在皮肤中表达量最高,其次是肠、血液和脑,而在肌肉、鳃、头肾、心、肝、脾中表达量较低;鲤JAK3在脾中表达量最高,在其他组织中表达量均很低,甚至未检出。     

金钱鱼Amhr2基因的克隆及表达分析

【目的】Amh(anti-Müllerian hormone)与其特异的Ⅱ型受体Amhr2共同参与脊椎动物性腺发育过程,本研究旨在了解金钱鱼Amhr2在性腺发育中的作用。【方法】克隆金钱鱼(Scatophagus argus)Amhr2,采用逆转录PCR和实时荧光定量PCR分别检测Amhr2的组织分布及其卵巢发育过程中的表达。【结果】金钱鱼Amhr2的开放阅读框(ORF)全长为1 533 bp,编码510个氨基酸。氨基酸序列分析表明,金钱鱼Amhr2 N端有信号肽、跨膜螺旋区和配体结合结构域。金钱鱼Amhr2与欧洲海鲈(Dicentrarchus labrax)的相似性最高,为73.1%,与人类的相似性最低,为23.2%。金钱鱼与欧洲海鲈和大黄鱼(Larimichthys crocea)亲缘关系最近,与进化地位一致,说明金钱鱼Amhr2与其他物种具有一定保守性。金钱鱼Amhr2主要在性腺表达,且精巢表达高于卵巢。Amhr2在Ⅱ时相卵巢中的表达显著高于ⅡI和IV时相卵巢。【结论】金钱鱼Amhr2序列与鲈形目同源性高,在雌雄性腺均发挥作用。     

金钱鱼Zar1基因克隆及其表达分析

【目的】分析金钱鱼(Scatophagus argus)卵巢发育过程重要基因——合子阻滞因子1(Zygote arrest 1,Zar1)组织表达及其在卵子成熟和胚胎发育过程中的表达。【方法】克隆金钱鱼Zar1基因,采用反转录-PCR(RT-PCR)检测其在各组织的分布情况,实时荧光定量PCR(q PCR)研究Zar1在不同卵巢发育时期和胚胎发育过程中的表达。【结果】金钱鱼Zar1的开放阅读框(ORF)序列全长为1008bp,编码335个氨基酸。序列分析发现,金钱鱼Zar1在蛋白C末端高度保守,具有非典型的PHD基序(Plant homeo domain)和锌指结构域。金钱鱼Zar1同源性分析发现,它与鲈形目物种相似度最高,其中大黄鱼(Larimichthys crocea)相似性最高,为85.1%。系统进化树分析显示,金钱鱼Zar1与大黄鱼亲缘关系最近,与其分类地位一致。组织分布发现,金钱鱼Zar1仅在卵巢中表达。Zar1在II、III和IV期卵巢表达呈现逐渐递增趋势,其中IV期表达水平显著高于II期卵巢。Zar1在胚胎发育早期表达较高,后期较低,其中在四细胞期表达水平最高,之后逐渐降低。【结论】金钱鱼Zar1在卵巢和胚胎期表达,在金钱鱼卵子发生和胚胎发育阶段发挥重要作用。