条斑紫菜低覆盖度基因组草图分析

对条斑紫菜（Porphyra yezoensis）进行Solexa高通量测序,获得低覆盖度全基因组草图。该基因组草图大小约220Mbp,GC质量分数53．08％;包含26629个预测基因,其中16409个基因具有内含子,平均每个基因含2．22个内含子;基因结构分析表明具有内含子的基因平均长度为2214bp,内含子平均大...     

条斑紫菜低覆盖度基因组草图分析

对条斑紫菜(Porphyra yezoensis)进行Solexa 高通量测序, 获得低覆盖度全基因组草图。该基因组草图大小约220 Mbp, GC 质量分数53.08%; 包含26 629 个预测基因, 其中16 409 个基因具有内含子,平均每个基因含2.22 个内含子; 基因结构分析表明具有内含子的基因平均长度为2 214 bp, 内含子平均大小319 bp; 代谢通路分析表明嘌呤代谢是含有蛋白数量最多的代谢途径。本研究所得条斑紫菜低覆盖度全基因组草图快速获取了基因组大小和蛋白编码基因结构等基本信息, 证明了使用Solexa 高通量测序技术对条斑紫菜进行全基因组测序的可行性。     

三角褐指藻磷酸甘油酸变位酶基因可能侧翼序列的筛选、克隆以及序列测定

采用RT PCR的方法从酵母中成功地得到了磷酸甘油酸变位酶的cDNA基因 ,分别用32 P和地高辛 ddUTP标记以用作探针。以32 P标记的探针筛选三角褐指藻基因组文库 ,获得了 4kb的阳性DNA片段 ;进一步分析发现 ,该 4kb片段的真正阳性区域是位于片段端部的30 6bp的序列 ,因此认为该序列为三角褐指藻磷酸甘油酸变位酶基因的侧翼部分。克隆该30 6bp的DNA片段 ,并且测定其序列。结果表明 ,该 30 6bp的DNA片段包含两个同向重复序列 ,每个重复序列的大小为 1 1 6bp ,在每个重复序列中均含有GGTTCAATGT区域 ,这与一般常见的真核基因 5′端的CAATbox有相似之处。     

饲料维生素C对美国红鱼(Sciaenops ocellatus)组织NO含量、NOS活力和nNOS基因表达的影响

本试验旨在研究饲料维生素C对美国红鱼(Sciaenops ocellatus)组织中的NO含量、NOS活力和NOS基因表达的影响。采用单因子试验设计,将360尾平均体重为(147.28±7.69)g的美国红鱼随机分为6个处理,每个处理设3个重复,每个重复20尾,分别饲喂6种不同维生素C水平(0、49.3、98.9、197.5、396.4和1989.8mg/kg)的等氮等能饲料,进行为期8周的生长试验。结果表明:头肾、肝、肠、胸腺NO含量随着饲料维生素C含量增加有显著增加;脾中各组NO含量无显著性差异;脑中NO含量C0组与其它各组相比有显著性差异。头肾、肝、胸腺NOS活力随着饲料维生素C含量增加有显著增加;脾和肠中各组NOS活力无显著性差异;脑中NOS活力C396.4组与其它各组相比有显著性差异。脑中各组nNOS基因mRNA的表达含量无显著性差异;在饲料维生素C含量达到1989.8mg/kg时,其它各组织内的nNOS基因mRNA的表达量最高。综上所述,饲料中添加适当维生素C对美国红鱼组织中的NO含量、NOS活力和nNOS基因mRNA的表达有显著影响。     

hairy和hedgehog在单环刺蜢幼虫体节形成过程中的表达特征分析

hairy作为成对控制基因参与果蝇等体节动物的体节形成;体节极性基因hedgehog是节肢动物和环节动物体节边界维持的关键基因。本研究分析了单环刺螠hairy的序列特征以及hairy和hedgehog在其幼虫体节发生过程中的时空表达特征,结果显示:单环刺螠Hairy序列中含有保守的HLH结构域、Hairy_orange结构域和四肽WRPW;其mRNA在早期体节幼虫中的表达量显著高于晚期担轮幼虫,并且定位于每个体节的边界处。单环刺螠hedgehog mRNA在体节幼虫中的表达水平显著高于早期体节幼虫,并且呈现保守的体节边界表达特征。研究结果表明,hairy和hedgehog在单环刺螠幼虫体节中的表达图式与小头虫等典型体节动物中的表达图式基本一致。     

北极细菌Pseudoalteromonas sp.A2对H2O2胁迫的转录组分析

海水中的高溶解氧浓度、低温和UV辐射导致了氧胁迫是北极海洋细菌面临的主要胁迫因素之一。本文对北极细菌Pseudoalteromonas sp.A2对H₂O₂导致的氧胁迫的应答特征进行了转录组测序和基因差异表达的比较分析,以期发现与氧胁迫相关的关键功能基因。研究表明,与对照组相比,1 mmol/L的H₂O₂可导致菌株A2转录组的很大变化,包括109个基因的显著上调与174个基因的显著下调。COG分析表明,在功能已知的基因中,与转录后修饰、蛋白质转换和分子伴侣相关的基因大部分显著上调,而与氨基酸运输和代谢等相关基因则大部分显著下调。值得指出的是,有18个与鞭毛相关的基因和4个与热激蛋白相关的基因显著上调;同时,有9个与细胞色素和细胞色素氧化酶相关的基因和5个与TonB依赖受体相关的基因显著下调。在GO分析表明具有抗氧化活性的18个基因中,只有1个基因的表达显著上调,而有2个显著下调。简言之,RNA-Seq表明,除了传统的抗氧化基因和应激蛋白外,鞭毛相关基因和功能未知基因在菌株Pseudoalteromonas sp.A2的氧胁迫适应性中起着重要作用。该转录组分析和氧胁迫相关基因的发现有助于了解北极细菌的氧胁迫适应机制。     

牛磺酸对鲫鱼(Carassius auratus)生长、肠道细胞增殖及蛋白消化吸收相关基因表达的影响

本文探讨牛磺酸在鲫鱼生长、肠道细胞增殖分化以及蛋白质消化吸收相关基因的表达等方 面的作用。试验以480 尾[初始体质量(29.07±0.19)g]鲫鱼(Carassius auratus)为研究对象, 随机分成6 组, 每组设定4 个重复, 每个重复有鱼20 尾。鲫鱼基础饲料中添加的牛磺酸的剂量分别是0.0、1.0、 2.5、4.0、6.0 以及9.0 g/kg, 以0.0 g/kg 添加组为对照组, 试验持续8 周。结果表明: (1) 牛磺酸对鲫 鱼有促生长作用, 6.0 g/kg 添加组的鱼的增重率, 特定生长率, 蛋白质效率, 饲料系数等都显著高于 对照组(P<0.05).(2) 牛磺酸能促进肠绒毛的生长, 降低隐窝深度。(3) 牛磺酸提高了鲫鱼血清中T3、 T4 的含量, 添加6.0 g/kg 时显著高于对照组, 且此时血清尿素氮浓度显著低于对照组和其它处理组 (P<0.05).(4) 氨肽酶N(APN)、小肽转运蛋白(PepT1)、基因系尾型同源盒基因(CDX2)、L-氨基酸转 运载体蛋白(LAT2)等基因的相对表达量随牛磺酸剂量增加而上调, 6.0 g/kg 时显著高于对照组和其它 实验组(P<0.05).由此可见, 适量添加牛磺酸能影响鲫鱼生长、肠道细胞增殖及蛋白消化吸收相关基 因的表达。     

三疣梭子蟹ftz-f1 基因的克隆及相关核受体基因在蜕皮中的功能分析

采用RACE 技术克隆三疣梭子蟹核受体fzt-f1 基因, 全长cDNA 序列1763bp.该基因3'和 5'非编码区分别为1034bp 和141bp, 开放阅读框为588bp, 推测编码195 个氨基酸, 预测分子量为 22.8kDa, 理论等电点为6.35, 命名为PTNHr 基因。同源性和系统进化分析表明, 三疣梭子蟹fzt-f1 基因与刀额新对虾同源性高达75.4%, 并且与刀额新对虾聚为一支。对核受体基因fzt-f1、EcR 和RXR 在蜕皮周期中的表达情况进行实时荧光定量PCR 分析, 结果表明, 三个核受体基因在不同蜕皮时期, 均出现表达差异, 说明这三个基因都参与蜕皮调控过程。其中, fzt-f1 和RXR 基因在不同蜕皮时期的 表达模式上出现相反的表达特征, 预测这两个基因存在相互抑制的调节关系。EcR 和RXR 基因在不 同蜕皮时期的表达模式上出现部分相似的表达特征。     

许氏平鲉(Sebastes schlegelii)TRAF基因的鉴定及其响应杀鱼爱德华氏菌侵染的表达模式研究

TRAF是机体内一种具有信息传导作用的胞内因子, 承担多个受体家族的信号转导工作, 在固有免疫以及获得性免疫方面都发挥出重要作用。TRAF作为一类胞内接头蛋白, 对多条信号途径的活化具有一定的影响, 包括细胞的增殖、生存、凋亡、炎症反应、免疫反应等。目前已有研究表明鱼类中的TRAF基因也发挥重要的免疫防疫作用。以许氏平鲉为研究对象, 基于基因组和转录组的数据库, 进行了许氏平鲉TRAF基因家族的系统鉴定。在许氏平中共鉴定到9个TRAF基因, 并对这些TRAF基因的长度和氨基酸个数进行了统计分析。同时, 分析了这9个TRAF基因的结构特征。选取了包括许氏平鲉在内的6种鱼类进行了TRAF基因的共线性分析。结果显示, TRAF基因在硬骨鱼类中具有保守的共线性。通过系统发育分析, 更好地解析了TRAF家族基因的进化关系, 同时也证明了对其鉴定及命名的准确性。此外, 还进行了TRAF家族基因的蛋白质相互作用网络预测以及表达模式分析。通过蛋白质相互作用的网络分析, 得到TRAF基因与其互作蛋白的关联状况。在杀鱼爱德华氏菌侵染许氏平鲉后的不同时间点, 探究TRAF基因在杀鱼爱德华氏菌刺激下的表达模式。定量结果显示, 除TRAF4.1外, 其他TRAF基因在感染后均存在不同程度的上调。综上所述, 从分子水平上揭示了许氏平鲉TRAF家族基因的结构和功能, 揭示了TRAF可能依赖的免疫通路, 为进一步探究TRAF家族基因在许氏平先天免疫过程中的作用奠定了基础。     

魁蚶(Scapharca broughtonii)半乳糖凝集素(SbGal)基因cDNA的克隆及表达分析

半乳糖凝集素(Galectin)作为动物凝集素家族的一员,是一种重要的免疫因子,在脊椎动物和无脊椎动物中都参与了重要的免疫防御反应。为明确魁蚶(Scapharca broughtonii)半乳糖凝集素基因的结构特征、组织分布及其对病原菌刺激的免疫反应规律,本研究从构建的魁蚶转录组文库中筛选得到半乳糖凝集素基因部分序列,通过c DNA末端快速扩增(rapid amplication of c DNA ends,RACE)技术获得该基因c DNA全长序列(命名为Sb Gal)。序列和结构分析表明,该c DNA全长3120bp,编码554个氨基酸,是一个含有4个糖识别结构域(CRD)的且在双壳贝类中较为独特的半乳糖凝集素;预测蛋白的分子量(Mw)为63.3158 k Da,理论等电点(p I)为4.99。同源性及系统分析表明,Sb Gal基因与美洲牡蛎、合浦珠母贝、海湾扇贝galectin的同源性分别为70%、65%、46%,Sb Gal基因四个CRD彼此的相似性为36%—41%。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)结果表明:Sb Gal m RNA在魁蚶血细胞、斧足、闭壳肌、外套膜、鳃和肝胰腺中均有表达,血细胞中的表达量最高,在肝胰腺中的表达量最低;注射鳗弧菌后,相对于对照组,Sb Gal基因在所检测的每个组织中m RNA水平上的表达量都显著上调(P0.01),而且表达量具有显著的时间依赖性和瞬时表达趋势,呈现先升高后降低的趋势。     

魁蚶(Scapharca broughtonii)热休克蛋白90(HSP90)基因的克隆及转录表达分析

热休克蛋白90(HSP90)作为一种研究的常规免疫基因,在许多物种都有过报道。本研究从构建的魁蚶转录组文库中筛选得到的HSP90基因部分序列为基础,通过RACE技术获得其c DNA全长序列(命名为Sb HSP90),以期明确魁蚶HSP90基因的结构特征、组织分布及其对病原菌刺激的免疫变化规律。序列和结构分析表明,该c DNA全长2707bp,编码一个由728个氨基酸组成的多肽,该多肽含有HSP90家族共有的5个签名序列,C端高度保守的MEEVD短肽序列和ATPase结构域;预测蛋白的分子量(Mw)为83.72k Da,理论等电点(p I)为4.85;预测该蛋白无信号肽,具有4个糖基化位点。同源性及系统分析表明,Sb HSP90基因与软体动物的HSP90相似性达到83%以上,其中与长牡蛎(Crassostrea gigas)和海湾扇贝(Argopecten irradians)相似度最高达86%,与甲壳动物HSP90的相似度都在81%左右,与脊椎动物HSP90-α和HSP90-β的同源性都很接近。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)结果表明:Sb HSP90 m RNA在魁蚶血细胞、斧足、鳃、外套膜、闭壳肌和肝胰腺和中均有表达,斧足中的表达量相对较高,而在肝胰腺中的表达量则相对较低;注射鳗弧菌后,相对于对照组,Sb HSP90基因在所检测的每个组织中m RNA水平上的表达量都显著上调(P0.01),而且具有显著的时间依赖性和瞬时表达趋势。     

牙鲆(Paralichthys olivaceus)浸泡免疫鳗弧菌(Vibrio anguillarum)灭活疫苗后11种免疫相关基因的表达变化

制备鳗弧菌(Vibrio anguillarum)全菌灭活疫苗浸泡免疫牙鲆(Paralichthys olivaceus),分别于免疫后0h、4h、8h、12h、24h、48h、72h、96h、7d、14d取脾、头肾、鳃组织,提取m RNA,应用实时荧光定量PCR法检测3种组织中Toll-like受体(TLR)2、TLR5M、髓样分化因子My D88、核转录因子(NF)-κB、白介素(IL)-6、干扰素(IFN)γ、趋化因子CXC、补体C3、热休克蛋白(HSP)70、T细胞表面分子CD4、自然杀伤细胞增强因子(NKEF)十一种免疫相关基因的表达变化。结果显示,免疫后除TLR5M、NKEF以外其它九种基因表达均显著上调,表达高峰出现在24—72h,基因表达量最高值是对照组的2—12倍;TLR5M的表达量与对照组无显著差异;NKEF基因的表达量出现显著下调趋势,下调峰值出现在24h,为对照组的0.49倍。在脾脏和肾脏中,NF-κB和CD4基因的表达峰值高于鳃;在脾脏和鳃中,IL-6、HSP70和NKEF基因的表达峰值均高于头肾;IFNγ、CXC、C3和My D88在三个组织中的表达峰值差异不大。在三个组织中每个基因表达峰值出现的时间基本一致。结果表明,浸泡免疫后,IL-6和HSP70基因在三个组织中的表达变化迅速、且丰度高,可以作为疫苗浸泡免疫后的效果评价指标;除肾和脾主要的免疫器官外,鳃也是浸泡免疫后重要的检测组织。研究结果为浸泡免疫疫苗效果的评价积累了数据。     

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。     

凡纳滨对虾“眼柄-促雄性腺-精巢”内分泌轴调控精巢发育的分子机制研究

位于甲壳动物眼柄的神经内分泌器官在调控甲壳动物的繁殖过程中发挥着重要作用。已有证据表明“眼柄-促雄性腺-精巢”内分泌轴调控十足目雄性甲壳动物精巢的发育,但是该过程的分子机制仍不清楚。本研究以凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）为实验对象,研究了切除雄性对虾的单侧眼柄对促雄性腺内胰岛素样促雄性腺素基因（LvIAG）和精巢内基因表达的影响。结果表明,切除单侧眼柄后,LvIAG基因的表达明显上调;比较了眼柄切除前后对虾精巢的转录组数据,共有267个基因的表达量出现明显变化。对精巢内差异表达基因进行功能分析发现,多个参与性腺发育和内分泌调控的基因发生表达上调,如Doublesex（Dsx）、保幼激素环氧水解酶（juvenile hormone epoxide hydrolase,JHEH）、细胞色素P450酶系基因以及泛素化系统相关基因等。对差异表达基因进行荧光定量PCR验证,结果与转录组结果一致,证实了转录组结果的可靠性。研究结果表明,对虾眼柄调控精巢的发育很可能是通过影响促雄性腺中LvIAG的表达,进而调控精巢内Dsx、JHEH、内分泌及泛素化系统相关基因的表达实现的。研究结果对深入理解甲壳动物精巢发育的分子调控机制提供了重要依据,对甲壳动物的人工繁育也具有重要指导意义。     

圆斑星鲽(Verasper variegatus)wtl基因的克隆与表达分析

圆斑星鲽（Verasper variegatus）雌鱼生长快,成熟雌鱼个体大小是雄鱼的2倍以上,开展性别相关基因的功能研究,对于探究圆斑星鲽性别决定机制,建立单性培育技术具有重要意义。本研究获得了wt1a及wt1b两个同源基因,wt1a基因全长为3263bp,预测开放阅读框（ORF）长为1245bp,编码415个氨基酸,5''-UTR和3''-UTR分别长372bp和1640bp;wt1b基因全长为2312bp,预测开放阅读框（ORF）长为1281bp,编码427个氨基酸,5''-UTR和3''-UTR分别长369bp和659bp。wt1a基因编码氨基酸分子量为46.2kDa,理论等电点为9.24,无跨膜结构及信号肽,在ORF末端有4个锌指结构,编码KTS三肽;wt1b基因编码氨基酸分子量为46.95kDa,理论等电点为8.99,无跨膜结构及信号肽,在ORF末端有4个锌指结构,并且编码KTS三肽。基因表达结果表明：wt1a和wt1b基因主要在圆斑星鲽性腺中表达,精巢的表达高于卵巢,肾脏的表达量显著高于其他组织,推测wt1a基因和wt1b基因在性腺和肾脏发育过程及功能方面均发挥重要作用;在早期发育阶段,wt1a基因在原肠期之前微弱表达,从原肠早期开始逐渐上升至神经胚期表达量达到最高,之后逐渐下降,直至孵化阶段,推测wt1a基因在圆斑星鲽原始生殖细胞分化过程及性腺发育中发挥重要作用。     

眼斑双锯鱼(Amphiprion ocellaris)发育中体色花纹时序发生的色素细胞变化和控制基因表达的分析I.胚胎时期

眼斑双锯鱼(Amphiprion ocellaris)属于鲈形目、雀鲷科、双锯鱼属, 是热带珊瑚礁观赏鱼类的首选品种。不同体色和花纹与色素细胞相关基因的表达直接相关, 在其胚胎发育的过程中, 色素细胞的形态和数量一直在变化, 但不同发育时期各种色素细胞的动态变化及其控制基因表达情况等仍需明确研究。记录了眼斑双锯鱼胚胎时期色素细胞变化较为明显的6个发育时期, 观察了不同时期的体色及色素细胞的变化特点, 并利用荧光定量PCR检测了各发育时期的10个体色控制基因的表达情况。结果显示: 在胚胎发育阶段, 整个胚胎的颜色从橙黄逐渐转变为暗红、黑红、黑色到最终透明, 观察到卵黄囊表面幼体黑色素细胞到成体黑色素细胞的转变过程, 鱼体表面在翻转期出现成体黑色素细胞、在器官形成期出现红色素细胞, 眼睛及腹部在孵化期出现虹彩色素细胞。结合荧光定量PCR结果分析发现: 卵黄囊表面幼体黑色素细胞推测是外胚层中的神经嵴细胞直接发育而成, 不需要迁移过程; Ednrb、TYR、Tbx2b基因对幼体黑色素细胞的形成和发育有重要作用, Pax3、Dct、Aim1基因与成体黑色素细胞的分化、迁移、形成过程密切相关; 其中TYR基因的相对表达量在体节期出现显著增加, 说明TYR基因在胚胎发育初期就参与黑色素细胞的形成; Tbx2b基因不仅对黑色素细胞形成有影响, 对眼斑双锯鱼心脏的形成也有一定作用; Fms基因对红色素细胞形成有重要作用; Ltk基因的表达要早于虹彩色素细胞的出现; 相关性分析发现各基因之间存在相互作用。     

Piwi基因参与两性卤虫(Artemia franciscana)的生殖调控研究

Piwi（P-element induced wimpy testis）基因编码Piwi蛋白,在生殖干细胞的自我更新、减数分裂过程、RNA沉默和转录调控中起重要作用。为探究Piwi基因参与两性卤虫生殖发育的作用,从两性卤虫Artemia franciscana转录组中筛选获得Piwi基因开放阅读框,进行序列分析和结构域预测等生物信息学分析,采用qPCR技术研究该基因在A.franciscana生殖腺发育不同时期表达特征,并利用RNAi显微注射技术探究其功能。生物信息学分析表明,A.franciscana Piwi基因的开放阅读框长2 619 bp,编码872个氨基酸;Piwi基因编码的蛋白分子量为98.11 kDa,等电点为9.50,为碱性亲水性蛋白,无信号肽和跨膜结构;存在Piwi和PAZ结构域及ArgoL1结构域,二级结构以α-螺旋为主,三级结构与之对应;系统进化树显示A.franciscana与蚤状溞和大型溞的Piwi序列相似性最高。qPCR结果表明,Piwi基因在卵巢的卵黄发生晚期和晚期胚胎表达量最高,显著高于卵黄发生早期和早期胚胎（P<0.01）;Piwi基因在精巢的未成熟期表达量最高,显著高于成熟早期、成熟中期和成熟晚期（P<0.01）。RNAi结果显示,该方法能显著降低Piwi基因的表达水平（P<0.01）,并导致A.franciscana所产后代均为休眠卵,说明Piwi基因不但在A.franciscana生殖发育调控起重要作用,而且可能在其繁殖方式决定过程中起关键作用。研究结果为两性卤虫Piwi/piRNA功能和分子机制调控的研究提供了基础信息,将有助于揭示Piwi基因参与调控两性卤虫生殖发育机制。     

龙须菜UDP-葡萄糖焦磷酸化酶基因的克隆及其表达与琼胶产量的关系

对红藻龙须菜(Gracilarialei maneiformis)UDP葡萄糖焦磷酸化酶(UGPase)基因的表达与不同藻株中藻体琼胶产量之间的相关性进行研究。通过PCR扩增的方法得到了龙须菜UGPase的基因序列。该基因cDNA序列的全长为2 200 bp,开放阅读框1 485 bp,编码494个氨基酸;龙须菜UGPase基因的氨基酸序列与其它物种的UGPase氨基酸序列相似性较高;该基因是单拷贝的,缺乏内含子;具有特殊的加尾信号。利用荧光实时定量PCR的方法检测UGPase基因相对表达量。结果表明,该基因的表达与琼胶含量存在显著相关性,即在高琼胶组藻株中的表达量显著高于低琼胶组藻株,对琼胶含量高低具有指示作用,显示了在产业化应用中的潜能。     

海洋线虫Litoditis marina酸性pH胁迫响应的转录组分析

工业革命以来,二氧化碳排放导致了海洋酸化。海水pH下降对无脊椎动物的生长发育、繁殖、代谢和免疫等多个生命过程产生重要影响,但海洋无脊椎动物如何感知和响应酸性pH胁迫的分子机制还很不清楚。本研究以团队建立的海洋线虫Litoditis marina品系为模型,对其在不同酸性pH条件下的表型特征及转录组数据进行了分析。结果表明,当pH从实验室最佳生长条件5.92下降到5.33时,L. marina生长发育的速度明显减慢,但依然可以产卵繁殖;但当pH下降到4.33时,L. marina的生长受到严重影响,表现为不能长成成体且不能产卵繁殖。通过转录组数据分析,发现当pH从5.92下降到4.33时,海洋线虫L. marina脂肪酸β-氧化通路基因和不饱和脂肪酸合成相关基因表达上调;表皮相关基因表达则呈现差异变化,2个nas基因和6个ptr基因表达显著上调,表皮胶原基因col类基因的表达没有发生显著变化;细胞色素P450通路相关基因、凝集素C基因和HSP70家族基因的表达量显著上调。当pH从5.92下降到5.33时,上述提到的这些上调基因中的大多数没有发生显著变化。我们发现的海洋线虫应答酸化胁迫的主要调控模式,为理解生物体能够在低pH环境中生存的分子机制提供了参考,为筛选和识别生物体响应和适应酸化胁迫的关键基因奠定了基础。     

甲壳类生长相关基因研究进展

甲壳类动物是需要蜕皮才能生长的一类特殊生物,因而其生长相关基因及其调控机制具有一定的特殊性,这些基因主要涉及到蜕皮相关基因和肌肉生长相关基因。蜕皮相关基因主要有蜕皮抑制激素(MIH)基因、高血糖激素(CHH)基因、蜕皮激素受体(EcR)基因、维甲酸-X-受体(RXR)基因和E75基因等;肌肉生长相关基因主要有肌动蛋白(actin)基因、肌肉生长抑制激素(MSTN/GDF11)基因和p38基因等。本文对这些基因的功能及其调控机制的最新研究进展进行了综述,并提出了未来有待加强的几个研究方向,以期为展开甲壳类生长相关基因更深入的研究提供指导帮助。