宽体沙鳅(Botia reevesae)热休克蛋白70 基因的克隆及表达分析

为深入分析热休克蛋白响应胁迫的分子机制,实验以宽体沙鳅(Botia reevesae)为研究对象,利用同源克隆和cDNA 末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE) 技术克隆得到宽体沙鳅热休克蛋白70(BR-HSP70) 的cDNA 全长。结果发现,BR-SP70 cDNA全长为2,371bp,包含1,947 bp的开放阅读框(opening reading frame,ORF),102 bp 5’-非编码区(untranslated region,UTR)和322 bp 3’-UTR等。通过序列同源性比对发现,BR-HSP70 cDNA与团头鲂(Megalobrama amblycephala)和猪(Sus scrofa)的同源性分别为98%及83%,且ORF编码的649个氨基酸中含有HSP70家族的家族信号标签、N-糖基化位点及EEVD等能位点等保守序列。上述结果表明,本研究所获的基因为宽体沙鳅 HSP70基因。实时荧光定量PCR 分析发现,氨氮胁迫和嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)侵染均会显著上调宽体沙鳅鳃、肝脏及肾脏HSP70 mRNA的表达,表明HSP70基因在宽体沙鳅应对环境胁迫中发挥了重要的抗应激作用。     

曼氏无针乌贼(Sepiella maindroni)-肌动蛋白基因的 cDNA 全长克隆与序列分析

采用RT-PCR和快速扩增cDNA末端(rapid amplification of cDNA ends, RACE)技术首次克隆了曼氏无针乌贼?-肌动蛋白基因的 cDNA 全序列, 该序列全长为 2000bp, 由长 197bp 的 5’非翻译区(untranslated region, UTR), 669bp 的 3’非翻译区, 和 1134bp 的开放阅读框(open reading frame, ORF)组成。阅读框共编码 377 个氨基酸, 推算的分子量约为 42.0kDa, 理论等电点为 5.16。曼氏无针乌贼-actin 氨基酸序列中 Ile12、Ser172、Ser174、Gln223、His227、Ile231、Gly232、Ser320、Glu328、 Thr360等10个氨基酸残基具有特异性, 以及2个特殊的氨基酸残基位点和2个软体动物特有的氨基酸残基。曼氏无针乌贼?-actin 氨基酸序列与软体动物、节肢动物、脊椎动物的相似性高达 97%。NJ法系统进化分析显示曼氏无针乌贼首先与软体动物聚在一起, 然后与节肢动物聚在一起, 再与鱼类、两栖类、哺乳类聚在一起。     

绿海龟（Chelonia mydas）α-actin基因的cDNA克隆与序列分析

为探究绿海龟（Chelonia mydas）α-actin基因序列的相关信息,利用RT-PCR和RACE方法从绿海龟肌肉组织中获得了α-actin基因的cDNA全长序列,共1347bp（GenBank登录号为JX073650）。所得序列包含一个1134bp的开放阅读框,编码由377个氨基酸组成的蛋白,该蛋白7-377位为Actin结构域,14-17位有一个糖基化位点,无信号肽;预测分子量为42.0kDa,理论等电点为5.23。将编码区序列与GenBank上同源序列进行比对发现,核苷酸序列相似性均在85.4%以上,氨基酸序列相似性均在98.9%以上,说明α-actin基因作为编码蛋白是高度保守的。系统发育分析表明,绿海龟α-actin基因与两栖类亲缘关系较近,而与鱼类亲缘关系较远。本研究丰富了actin基因的资料库,为进一步研究相关基因的表达及功能奠定了基础。     

浙江枝吻纽虫（Dendrorhynchus zhejiangensis）凝溶胶蛋白和肌动蛋白基因的克隆与序列分析

利用已构建的浙江枝吻纽虫cDNA文库,通过PCR技术扩增得到gelsolin和actin基因的全长cDNA序列。其中,gelsolin的cDNA全长1947bp,5′-非翻译区62bp,3′-非翻译区778bp,开放阅读框1107bp,编码369个氨基酸;actin的cDNA全长为1830bp,5′-非翻译区167bp...     

企鹅珍珠贝热休克蛋白70基因的克隆与序列比较分析

采用同源克隆和锚定PCR技术,从企鹅珍珠贝Pteria penguin中克隆到热休克蛋白hsp70基因的cDNA全序列.cDNA全长2 308 bp,3'非编码区域(UTR)为234 bp,5'UTR为118 bp,开放阅读框(ORF)为1 956 bp,编码651个氨基酸,分子量为70.97 kd,理论等电点为5.24,有2个糖基化位点:NKSI和NVSA,并含有HSP70家族的3个签名序列:IDLGTTYS,DLGGGTFD和IVLVGGSTRIPKIQK,以及C末端的保守序列EEVD.结合BLAST分析的结果,可以确认获得的cDNA序列为企鹅珍珠贝HSP70的编码序列.与合浦珠母贝Pinctada fucata hsp70的氨基酸序列相比,企鹅珍珠贝多1个糖基化位点NVSA,少1个氨基酸,包括1个氨基酸插入和2个缺失.两者的氨基酸序列一致性高达92%,突变位点52个;两者的核苷酸序列一致性高达79%,突变位点416个.系统发育分析表明两者的亲缘关系最近,与传统分类相符,然后与太平洋牡蛎等聚合在一起.该基因的克隆和比较分析为进一步深入研究珍珠贝类的抗逆机理、抗性育种及其进化具有重要意义.     

长石莼(缘管浒苔)(Ulva linza)rbcL全长基因的克隆与序列分析

克隆分离了长石莼(缘管浒苔)光合作用第一关键酶Rubisco大亚基全长基因(rbcL)。首先应用PCR和RT-PCR方法扩增rbcL大片段DNA序列和大片段cDNA序列,结果表明,获得的2个克隆序列完全相同,该rbcL大片段基因不存在内含子。其次应用基因步移方法分别对rbcL基因的5′上游未知序列和3′下游未知序列进行扩增,在此基础上,将3个片段序列进行拼接,获得了rbcL全长基因序列(NCBI登陆号:DQ813497)。序列全长2124bp,其中编码区序列长1425bp,为单外显子基因,编码474个氨基酸;5′非翻译区序列长225bp,转录起始位点为位于翻译起始密码子ATG上游第47个核苷酸G,在距离转录起始位点-9bp—-48bp的范围内有推测的类似原核生物的启动子序列(-10区:TAAAAT、-35区:TTGAAA);3′非翻译区序列长474bp,在距离转译终止密码子TAA下游54—98bp处有一段较长的回文序列,可形成一个22bp的茎结构。密码子偏好性分析结果表明,长石莼(缘管浒苔)rbcL基因偏向使用第三位核苷酸碱基为A和T的密码子。     

绿海龟α-actin 基因的cDNA 克隆与序列分析

为探究绿海龟(Chelonia mydas)α-actin基因序列的相关信息,作者利用RT-PCR和RACE方法从绿海龟肌肉组织中获得了α-actin基因的cDNA全长序列,共1347bp(GenBank登录号为JX073650)。所得序列包含一个1134 bp的开放阅读框,编码由377个氨基酸组成的蛋白,该蛋白7~377位为Actin结构域,14~17位有一个糖基化位点,无信号肽;预测分子量为42.0 kDa,理论等电点为5.23。将编码区序列与GenBank上同源序列进行比对发现,核苷酸序列相似性均在85.4%以上,氨基酸序列相似性均在98.9%以上,说明α-actin基因作为编码蛋白是高度保守的。     

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。     

黑鲷DMRT1基因cDNA片段的克隆和序列分析

根据其他鱼类DMRT1基因中的保守序列设计了一对简并引物 ,利用反转录 多聚酶链式反应 (RT PCR)的方法克隆了黑鲷 (Acanthopagrusschlegeli)DMRT1基因cDNA的一个片段 .该片段长 13 8bp ,推导的氨基酸序列由 45个氨基酸残基组成 .同源性分析表明 ,该cDNA片段与其他鱼类DMRT1基因序列具有较高的同源性     

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。     

斜带石斑鱼胰蛋白酶原和淀粉酶全长cDNA的克隆与序列分析

采用RT-PCR及RACE法从斜带石斑鱼Epinephelus coioides肝胰脏克隆得到胰蛋白酶原(trypsinogen,TRY)与淀粉酶(amylase,AMY)基因cDNA全序列.斜带石斑鱼肝胰脏TRY基因cDNA全长911 bp,其中5非翻译区(5'-UTR)为55bp,3'-UTR为127bp,开放阅读框(ORF)为729bp,编码242个氨基酸,包含所有丝氨酸蛋白酶中共有的高度保守的催化活性中心.序列一致性分析发现,斜带石斑鱼与牙鲆Paralichthys olivaceus、金头鲷Sparus aurata、鳎Solea senegalensis、石鲽Pleuronectes bicoloratus的TRY序列相似性高达86.8%-89.70%,与人Homo sapiens小鼠Mus musculus、斑马鱼Danio rerio的TRY相似性较低为59.9%-64.5%.斜带石斑鱼AMY基因cDNA全长1657bp,其中5'-UTR为41bp,3'-UTR为77 bp,ORF为1539bp,编码512个氨基酸,包含与哺乳动物α-AMY二级结构相似的8个α旋和8个β折叠.序列一致性分析发现,斜带石斑鱼与澳洲肺鱼Neoceratodus forsteri、美洲拟鲽Limanda americanus、大西洋鲑Salmo salar、斑马鱼AMY基因序列相似性高达82.4%-91.8%,与人、小鼠、鸡G.Gallus的AMY基因相似性较低为70.1%-72.3%.斜带石斑鱼TRY和AMY基因cDNA全序列的成功克隆为进一步研究其表达调控机理及研发有效提高其表达水平的饲料添加剂奠定基础.     

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.     

大黄鱼cGAS-like基因isofrom X1的克隆鉴定及在感染刺激隐核虫后的表达变化

cGAS(cyclic GMP-AMP synthase)基因是近几年来新发现的先天免疫中一个新型的信号分子。作者基于大黄鱼(Larimichthys crocea)基因组信息,用cDNA末端快速扩增(RACE)技术在鳃组织中克隆鉴定了cGAS基因cDNA全长序列:包含1个231 bp的5′端-非翻译区(5′-UTR)、207 bp的3′-UTR和1 488 bp的开放阅读框(ORF),命名为Lc-cGAS-like X1。该基因编码1个由495个氨基酸残基组成的多肽,预测的分子量(Mw)大小为56.57kDa,理论等电点(pI)为9.45;序列分析表明其预测的蛋白无信号肽,第115～431位氨基酸序列为Mab-21功能域,第470～492位氨基酸序列为跨膜结构域。基因组全长3 153 bp,包含8个外显子和7个内含子,所有内含子的剪切特点都符合GT-AG规则。同源比对结果显示:Lc-cGAS-likeX1与鱼类cGAS的相似性大于66%,与高等脊椎动物的相似性较低。系统进化分析表明Lc-cGAS-like X1与鱼类cGAS聚成一支。荧光定量PCR(qPCR)检测显示Lc-cGAS基因(X1/X2两种剪切体)在大黄鱼9种组织中均有表达,其中在鳃中的表达量最高;刺激隐核虫感染后,大黄鱼免疫器官头肾中Lc-cGASmRNA分别在刺激隐核虫幼虫感染阶段和滋养体脱落阶段出现了极显著上调(P0.01);解毒器官肝脏中分别在滋养体脱落阶段和细菌感染阶段出现极显著上调变化(P0.01)。本研究结果暗示大黄鱼cGAS基因参与了大黄鱼感染刺激隐核虫的免疫防御过程,为进一步了解鱼类cGAS基因的多样化功能提供参考。     

重金属胁迫对泥蚶(Tegillarca granosa)能量代谢酶转录水平的研究

利用PCR扩增技术,从泥蚶的cDNA文库中克隆出了ATP合酶F1-β亚基基因。FOF1-ATP合酶是生物体能量代谢的重要合成酶,ATP合酶F1-β亚基是其重要组成部分。序列分析结果表明,泥蚶的ATP合酶F1-β亚基全长1944bp,包括5′端非翻译区(5′-UTR)序列246bp,3′端非翻译区(3′-UTR)序列126bp和1572bp的开放阅读框序列(ORF),编码523个氨基酸,预测分子量大小和等电点分别为54.13kDa和4.73。在重金属镉、铜、铅胁迫下,检测ATP合酶F1-β亚基和精氨酸激酶基因在转录水平的调控变化。     

碱蓬PEPCase基因的克隆与分析

采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术首次获得碱蓬(Suaeda glauca)中含PEPCase基因完整编码区的cDNA序列,长度为3 038 bp.获得的序列采用生物信息学方法和系统进化方法进行分析.结果表明,获得的cDNA序列包含2 898 bp的完整开放阅读框,编码的966个氨基酸序列含有两个PEPCase活性位点以及6种其他的活性位点;预测蛋白质的相对分子质量为109 785.3,等电点为5.51,属于不稳定的亲水性蛋白;含量相对较多的氨基酸是Leu、Glu、Arg、Asp、Ser,不含Pyl和Sec;不包含跨膜结构和信号肽序列,推断为非分泌性蛋白;二级结构以α螺旋为主,三级结构为紧密球状结构;分析结果还表明获得的碱蓬PEPCase基因应该属于C3型.通过对碱蓬PEPCase基因的克隆及序列分析从而为后期碱蓬PEPCase蛋白表达的研究及获得高油量的转基因碱蓬植株奠定了基础.     

黄鳍金枪鱼巨噬细胞移动抑制因子（MIF）的克隆与序列分析

采用同源克隆的方法、利用RACE技术从黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)肝脏中克隆了其MIF(TaMIF)的cDNA序列.TaMIF的cDNA全长706 bp含一个345 bp的开放阅读框,编码一个长115氨基酸的蛋白质.信号肽预测分析表明TaMIF没有信号肽.序列分析与进化分析表明,黄鳍金枪鱼与近海养殖鱼类MIF的氨基酸序列高度相似、进化地位相近,预示着深海鱼类TaMIF与近海养殖鱼类具有相似的生物学功能.研究结果是对深海鱼类MIF基因信息资料的重要补充.     

大菱鲆生长激素基因cDNA的克隆、序列分析及分子系统研究

为了从分子水平研究大菱鲆生长激素作用机制及进化机制.以大菱鲆(Scophthalmus maximus)为材料从脑垂体中提取mRNA,利用SMART-RACE技术建立大菱鲆脑垂体cDNA文库,并从该文库中克隆出大菱鲆生长激素(growth Hormone,GH)cDNA全长序列.测序结果表明,克隆的大菱鲆GH cDNA序列全长为876 bp,包括108 bp的5'UTR和174 bp的3'UTR序列.该基因的开放阅读框全长591 bp,编码由197氨基酸残基组成的生长激素成熟肽序列,用生物软件DNASTAR计算大菱鲆生长激素蛋白分子量为1*!909.22,等电点为6.24.将大菱鲆与漠斑牙鲆、褐牙鲆等共7种鲆鲽鱼类GH成熟肽氨基酸序列进行比较分析,结果显示大菱鲆与其他6种鲆鲽鱼类序列同源性均为70%左右,而鲆科鱼类与鲽科鱼类间生长激素基因同源性很高(≥80%),说明大菱鲆与鲆科、鲽科鱼类的同源性较低.另外,运用PAUP软件对7种鲆蝶科鱼类与另外8种不同种属鱼类进行了分子系统进化树分析,结果与根据传统的形态学和生化特征分类进化地位基本一致,大菱鲆单独形成1个分支且与鲆科和鲽科鱼类相距较远,此结果为在形态学分类基础上进一步定义菱鲆属鱼类分类提供了理论依据.     

曼氏无针乌贼(Sepiella maindroni)SCD基因全长cDNA的克隆和序列分析

硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)是脂肪代谢的关键酶。本研究采用RT-PCR和RACE技术克隆了曼氏无针乌贼(Sepiella maindroni)SCDcDNA的全序列,序列全长1513bp,由261bp的5′非翻译区、编码306个氨基酸的921bp开放阅读框和331bp的3′非翻译区组成。在线翻译所得多肽理论分子量为34.92kDa,等电点为8.95,是疏水性蛋白,含有丰富的螺旋结构(45.10%),存在4个跨膜区。其氨基酸序列与真蛸(Octopus vulgaris)和长牡蛎(Crassostrea gigas)相似性达到91%,与其它非软体动物也表现为50%以上的相似性,说明SCD结构相对保守;系统进化树结果表明曼氏无针乌贼和真蛸及牡蛎进化关系最近,与鱼类稍远,与人及大鼠等哺乳动物亲缘关系最远。SCD基因是改善曼氏无针乌贼肉质的重要候选基因,其成功克隆及相关分析对于深入探讨软体动物脂肪酸代谢相关基因在生物体内作用机制及调控机理具有重要意义。     

鳜鱼(Siniperca chuatsi)β-肌动蛋白基因cDNA全序列与5′侧翼区的克隆与分析

采用RT-PCR及RACE法,分离、克隆鳜鱼β-肌动蛋白基因cDNA全序列,再用基因组步行法(Genome Walker)克隆鳜鱼β-肌动蛋白基因5'调控区.序列分析结果表明,鳜鱼β-肌动蛋白基因全长1897bp,其中5'-UTR长94bp,3'-UTR长675bp,编码区长1128bp,编码375个氨基酸.将所得序列与其它动物类群的β-肌动蛋白基因序列进行比较分析显示,鱼类、两栖类、鸟类、哺乳类等不同类群脊椎动物B-肌动蛋白氨基酸序列同源性均在96%以上,说明该基因在生物进化过程中高度保守.通过鳜鱼与其它脊椎动物β-肌动蛋白基因的核苷酸序列构建的进化树显示,脊椎动物β-肌动蛋白聚类成3个分支,鱼类β-肌动蛋白基因形成一个独立的分化群,说明鱼类β-肌动蛋白基因起源于-个共同祖先.克隆得到的鳜鱼β-肌动蛋白基因5'侧翼序列长1399bp,对其进行序列分析,在其起始密码字ATG上游200bp范围内发现含有CAAT box、CC(A/T)6GG(CArG box)、TATA box对转录调控起重要作用的顺式元件,同时在侧翼区也发现含有GC box、MYOD、YY1、SP1、GATA等多个潜在调控元件.鳜鱼β-肌动蛋白基因5'侧翼序列的克隆成功,为今后转基因鳜鱼的研究工作奠定了基础.     

曼氏无针乌贼(Sepiella maindroni)ALSM基因的克隆及序列分析

采用RT-PCR和RACE技术分离、克隆得到曼氏无针乌贼肝脏ALSM(Astacin-like squid metalloprotease)基因。序列分析表明,ALSM cDNA序列全长1418bp,其包括53bp的5’端非翻译区,1290bp阅读框以及含有poly(A)信号AATAAA的75bp3’端非翻译区,阅读框编码429个氨基酸残基。推导蛋白的相对分子质量为48916.31Da,等电点为7.978。ALSM氨基酸序列的同源性分析显示,不同进化地位动物的ALSM氨基酸序列都具有较高的同源性。系统发生树分析发现,曼氏无针乌贼ALSM首先与金乌贼、莱氏拟乌贼、长枪乌贼及太平洋褶柔鱼的ALSM-Ⅰ亚型聚类,再与其ALSM-Ⅱ及ALSM-Ⅲ亚型聚类。生物信息学分析表明,ALSM编码的蛋白为一种亲水性的分泌蛋白。这些结果对进一步研究ALSM的结构与功能以及从基因调控角度探索曼氏无针乌贼在养殖条件下生物学特性变化机理具有重要意义。