青蛤(Cyclina sinensis) TRAF6基因克隆及其在Poly I:C胁迫下的免疫应答

对青蛤(Cyclina sinensis)转录组文库筛选并克隆得到青蛤TRAF6(Cs TRAF6)基因的c DNA序列,其开放阅读框为2337bp,编码778个氨基酸,分子量为86.59k Da。Cs TRAF6蛋白包含RING型锌指结构,两个TRAF型锌指结构,coiled-coil结构域以及MATH结构域。经生物信息学及分子系统学分析表明Cs TRAF6属于TRAF6家族的一员。利用实时荧光定量PCR方法检测了Cs TRAF6基因在青蛤各个组织以及在Poly I:C侵染下在血淋巴中的时序性表达情况。结果表明,Cs TRAF6基因在青蛤血淋巴、闭壳肌、鳃、性腺、外套膜和肝脏中普遍表达,其中在血淋巴中的表达水平最高。在Poly I:C刺激后的3h,青蛤血淋巴中Cs TRAF6的表达量迅速升高,在6h达到最大值,说明青蛤的Cs TRAF6基因参与了病毒类似物侵染下的免疫应答反应。     

青蛤(Cyclina sinensis)IKK基因的克隆及其在鳗弧菌(Vibrio anguillarum)刺激下的表达分析

利用构建的青蛤(Cyclina sinensis)转录组文库,筛选到青蛤IKK基因的类似序列。经设计引物克隆比对后确认为CsIKK基因。利用生物信息学软件在线对该基因进行结构分析。采用PCR技术克隆基因,并使用实时荧光定量PCR技术克隆得到CsIKK基因在青蛤五个不同组织中的表达情况及在鳗弧菌(Vibrioanguillarum)的刺激下IKK基因在青蛤血淋巴中的时序性表达情况。综合结果得到, CsIKK基因序列开放阅读框长2298bp,编码765个氨基酸。IKK基因在青蛤的血淋巴、外套膜、闭壳肌、肝脏、性腺和鳃六个组织中均表达,在血淋巴中表达量最高。青蛤IKK基因在鳗弧菌胁迫下表达量在6h时达到最大值,与对照组相比差异极显著(P0.01),表明该基因所指导的蛋白是青蛤重要的免疫信号通路蛋白。     

青蛤(Cyclina sinensis)组织蛋白酶L基因的表达与重组蛋白活性分析

利用荧光定量PCR方法检测了青蛤(Cyclina sinensis)在鳗弧菌(Vibrio anguillarum)胁迫下组织蛋白酶L基因(CsCPL)在各组织的表达差别及其在血淋巴中的时序表达关系。结果表明,CsCPL基因在青蛤血淋巴、肝脏、外套膜、鳃和闭壳肌等组织中普遍表达,其中以血淋巴表达水平最高。在鳗弧菌刺激后3—96h青蛤的血淋巴中CsCPL的表达量均出现明显上调,其中6h达到最大值并且与对照组有极其显著性差异(P0.01),说明该基因在青蛤免疫反应中具有重要作用。文章还对CsCPL基因进行了原核表达,其产物蛋白分子量约35kDa,经纯化及复性后具有明显的抑菌作用。     

鳗弧菌(Vibrio anguillarum)侵染对青蛤(Cyclina sinensis)髓样分化因子88基因表达的影响

经转录组测序后筛选并克隆得到青蛤(Cyclina sinensis)髓样分化因子88(myeloid differenttiation factor 88,My D88)的c DNA序列。在鳗弧菌(Vibrio anguillarum)胁迫下,采用荧光定量PCR法分析了My D88基因在青蛤体内的表达过程。结果显示,青蛤My D88基因的开放阅读框为1521bp,编码506个氨基酸,分子量约为57.14k Da,氨基酸N段存在DEATH结构域,C段存在TIR结构域(Toll/Interleukin-1 receptor domain)。My D88基因在青蛤血淋巴、肝脏、外套膜、鳃和闭壳肌等组织中普遍表达,但在血淋巴中表达量最高,与其它组织出现显著性差异(P0.05)。通过检测鳗弧菌刺激下My D88基因在青蛤血淋巴中的表达值,发现My D88基因在24h开始升高,48h达到最大值,约为对照组的10倍,实验组与对照组及空白组均出现了极显著性差异(P0.01);研究结果表明,该基因在软体动物的免疫应答反应中对革兰氏阴性菌有识别作用。     

青蛤(Cyclina sinensis)TLR2基因的克隆与表达分析

利用转录组文库分析得到青蛤(Cyclina sinensis)的Toll样受体2(Toll-like receptor 2,TLR2)基因序列,采用荧光定量PCR法分析该基因的表达过程。结果显示,青蛤TLR2基因的cDNA开放阅读框为2082bp,编码693个氨基酸,具典型的LRRs、单次跨膜区和TIR结构域。该基因在血淋巴中的表达量最高,与肝脏、鳃、外套膜、闭壳肌和性腺有显著性差异(P0.05)。在鳗弧菌和Poly I:C刺激下,青蛤血淋巴中TLR2基因3h开始升高,48h达到最大值,与对照组和空白组有极显著性差异(P0.01);藤黄微球菌刺激下,血淋巴中CsTLR2基因3h开始升高,48h亦达到最大值,实验组与对照组有显著性差异(P0.05)。     

鳗弧菌(Vibrio anguillarum)侵染对青蛤(Cyclina sinensis)磷酸酶活性的影响

对500个成体青蛤分别用鳗弧菌和生理盐水注射,在感染后3h、6h、12h、24h和36h分别取不同处理组的肝胰脏、鳃和闭壳肌组织,测定上述样品的碱性磷酸酶(ALP)及酸性磷酸酶(ACP)活性,分析鳗弧菌对青蛤体内免疫相关酶活性的影响。结果表明,鳗弧菌感染组的ALP与ACP活性从高到低依次为肝胰脏鳃闭壳肌,其中青蛤肝胰脏和鳃组织中ALP和ACP活性均有显著升高的趋势,并且在12h时达到最高,与对照组差异显著(P0.05),随后呈现下降趋势。而青蛤闭壳肌组织中侵染组ALP和ACP活性与对照组之间没有显著差异(P0.05)。鳗弧菌对青蛤的磷酸酶活性影响较大,对其免疫防御系统有明显的刺激作用。     

青蛤(Cyclina sinensis)溶菌酶基因在鳗弧菌(Vibrio anguillarum)刺激下的表达

利用构建的SMART cDNA文库和高通量测序方法,得到了青蛤溶菌酶相关基因的全长,采用荧光定量RT-PCR方法分析了c型溶菌酶基因在鳗弧菌刺激下的表达变化。结果表明,青蛤有c型溶菌酶和i型溶菌酶基因,分别编码155和182个氨基酸,c型溶菌酶信号肽为21个氨基酸并具有典型的LYZ1结构域,i型溶菌酶信号肽为19个氨基酸,其结构域为Destabilase domain结构,用于识别和切断谷氨酰胺-甲酰胺与赖氨酸ε-氨基之间的肽键。荧光定量PCR结果显示,在鳗弧菌刺激后6—24h,青蛤血细胞中c型溶菌酶的表达量出现明显上调的趋势,与对照组有显著性差异(P0.05),说明c型溶菌酶基因在青蛤的免疫应答中起重要的作用。     

马氏珠母贝(Pinctada fucata)组织蛋白酶L基因的克隆与表达分析

根据已构建的溶藻弧菌(Vibro alginolyticus)诱导的马氏珠母贝(Pinctada fucata)血淋巴cDNA差减文库得到的ESTs序列, 应用cDNA末端快速扩增(RACE)技术成功克隆了其组织蛋白酶L基因(PFCatL), 并对其进行了生物信息学分析; 应用实时荧光定量PCR (Real-time PCR)技术, 研究了PFCatL基因在溶藻弧菌刺激前后马氏珠母贝足、外套膜、鳃、闭壳肌等8个组织中的表达变化。结果表明, PFCatL基因cDNA全长2004bp, 其中5′非编码区(5′-UTR)50bp, 3′非编码区(3′-UTR)865bp, 开放阅读框(ORF)1089bp, 编码362个氨基酸, 其分子量计算值(MW)为40.52kDa, 理论等电点(IP)为5.20; 生物信息学分析表明, PFCatL含有16个氨基酸残基组成的信号肽序列以及组织蛋白酶前体抑制功能域I29; Clustalw2多重比对发现PFCatL氨基酸序列在催化三联体Cys-His-Asn、底物结合位点以及二硫键形成相关的半胱氨酸残基位点高度保守; Real-time PCR研究发现, PFCatL在马氏珠母贝各组织中均有表达, 但各组织间的表达量存在差异, 其中以肾和闭壳肌中的表达量最高; 溶藻弧菌感染4h后, 外套膜、鳃以及血淋巴中PFCatL基因的表达较感染前显著上调。     

短蛸(Octopus ocellatus)过氧化物还原酶(OoPrx-4)基因的克隆及其对鳗弧菌胁迫的转录调控分析

从本研究前期构建的短蛸(Octopus ocellatus)cDNA文库中克隆得到过氧化物还原酶(OoPrx-4)基因的cDNA全长,该基因cDNA全长934bp,包括5′非编码区(UTR)19bp,3′UTR177bp,开放阅读框(ORF)738bp,共编码245个氨基酸,理论等电点为6.65,预测分子量27.1kDa。采用实时荧光定量PCR法分析了OoPrx-4基因在短蛸各组织及鳗弧菌胁迫下的表达规律,结果表明,OoPrx-4在短蛸血细胞、肌肉、系统心脏、鳃、胃、肾囊、性腺、外套膜和肝胰腺等检测组织中都有表达,其中在肝胰腺的表达量最高。经鳗弧菌刺激后,Prx-4在血细胞中的表达量分别在6h和48h出现了两次明显上调。Prx-4作为抗氧化酶可能在减少机体因抵御鳗弧菌胁迫所产生的过氧化物方面发挥重要的作用。     

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。     

鳗弧菌(Vibrio anguillarum)对青蛤(Cyclina sinensis)的毒性及半致死浓度研究

利用不同浓度的鳗弧菌对青蛤进行了急性毒性实验,观察青蛤在菌液胁迫下的存活情况,进一步统计得到鳗弧菌对青蛤的半致死浓度。结果表明,青蛤在鳗弧菌液浓度OD600为1.0—2.2范围内,胁迫96h以内死亡率呈逐渐上升趋势,并且在OD600=2.2时所有受试个体全部死亡。在相同的胁迫时间内,受试个体死亡率与胁迫浓度均呈正相关。经SPSS16.0软件分析后,最终得到鳗弧菌对青蛤的半致死浓度(LC50)为OD600=1.57,说明鳗弧菌对青蛤有明显的毒害作用。     

鳗弧菌膜绑定溶胞壁质转糖酶MltD的表达纯化及生物信息学分析

本研究将新发现的鳗弧菌毒力相关基因mltD(膜绑定溶胞壁质转糖酶基因)克隆于表达载体pET-32a(+),在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,并以镍琼脂糖亲和层析柱纯化表达的融合蛋白;经SDS-PAGE分析,纯化的融合蛋白为单一条带,分子量约为70.2 kDa,与理论预测值相符.生物信息学分析表明,鳗弧菌MltD由523个氨基酸组成,与其他弧菌的MltD氨基酸序列有较高的相似性;二级结构以a螺旋和无规则卷曲为主;功能区包括N端的信号肽区域、1个糖基转移酶结构域和C端的3个溶解酶结构域;蛋白的N端具有一段脂蛋白信号肽,信号肽外的其他部分为非细胞质蛋白.鳗弧菌MltD蛋白为亲水性;不稳定系数为27.40,属于稳定性蛋白;整个蛋白分子共有24个可能的抗原决定簇,具有较强的抗原性.推断MltD蛋白为1种外周膜脂蛋白,在弧菌中相对保守,抗原性强,可应用于抗弧菌病疫苗的开发研制.     

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。     

鳗弧菌(Vibrio anguillarum)侵染对青蛤(Cyclina sinensis)谷胱甘肽硫转移酶及其基因表达的影响

在鳗弧菌胁迫下测定了青蛤血清及肝脏谷胱甘肽硫转移酶(GSTs)活力,利用SMART cDNA文库和高通量测序方法,筛选到青蛤σ型谷胱甘肽硫转移酶基因(CsGSTS)的全长。采用荧光定量PCR法分析CsGSTS基因的表达过程。结果表明,青蛤的CsGSTS基因cDNA全长793bp,编码206个氨基酸,具典型的GST-N和GST-C结构域。血清中的GSTs活力在感染后6—24h显著升高(P<0.01),肝脏GSTs活力在6—12h显著下降(P<0.05),48—96h又明显上调(P<0.01);肝脏CsGSTS基因表达水平在胁迫后3—6h降低,24h显著升高,48h达到最大值,约为对照组的3倍。说明谷胱甘肽硫转移酶及其基因表达参与了青蛤的免疫应答反应。该研究为探索贝类的抗病害免疫机制提供了重要的实验数据。     

短蛸(Octopus ocellatus)酪氨酸蛋白激酶Btk基因的克隆及其mRNA在细菌刺激后的表达规律*

本研究从前期构建的短蛸cDNA文库中克隆获得了一个短蛸(Octopus ocellatus)酪氨酸蛋白激酶(OoBtk)基因的cDNA全长,其cDNA全长1191 bp,包括5’非编码区(UTR)259 bp,3’UTR 227 bp,开放阅读框(ORF)705 bp,编码234个氨基酸,预测理论等电点为8.50,分子量为27.7 kD。运用实时荧光定量PCR法分析了OoBtk在健康短蛸不同组织及鳗弧菌、藤黄微球菌刺激后短蛸血细胞中的表达规律,结果表明：OoBtk在健康短蛸肌肉、外套膜、鳃、鳃心、系统心脏、肝胰脏、肾囊、胃、性腺和血细胞等各检测组织中均有表达,其中在肝胰脏的表达量最高;短蛸经鳗弧菌和藤黄微球菌刺激后,OoBtk在血细胞中的表达量呈现出了明显的被诱导表达趋势,在鳗弧菌和藤黄微球菌刺激后6 h后表达即增强,并分别在鳗弧菌刺激后48 h和藤黄微球菌刺激后12 h达到最高。OoBtk参与短蛸对于鳗弧菌和藤黄微球菌刺激的应答过程。     

中国明对虾Imd免疫信号通路相关基因克隆及表达分析

Imd免疫信号通路在无脊椎动物抗革兰氏阴性菌方面起到十分重要的作用。在已知中国明对虾Imd通路下游核转录因子Relish基因全长的情况下,利用同源克隆方法获得了Imd通路上游基因Imd的cDNA序列,命名为FcImd,该基因全长783bp,5’非编码区45bp,3’非编码区255bp,开放阅读框483bp,编码160个氨基酸,包括一个位于C端的死亡结构域。同源性分析表明,FcImd基因氨基酸序列与其他甲壳动物的氨基酸序列高度保守,与凡纳滨对虾和日本囊对虾的同源性分别为99%和88%。于鳗弧菌感染后的1,3,6,12,24,48,96,144h记录实验组和对照组的累积死亡率,并分别取血淋巴用于检测中国明对虾Imd及Relish基因在不同时间点的表达量变化情况。结果显示:鳗弧菌感染后,实验组Imd和Relish表达量均显著高于对照组(P0.05),其中Imd表达量呈先升高后降低趋势,Relish表达量在1h时达到最高,然后呈逐渐降低趋势。中国明对虾感染鳗弧菌后Imd和Relish基因呈不同步上调表达,说明Imd和Relish基因的表达与弧菌刺激密切相关,提示Imd和Relish基因参与了对虾抗菌反应的Imd信号转导通路。     

聚合酶链反应(PCR)检测花鲈鳗弧菌感染

从海洋鱼类重要病原菌———鳗弧菌基因库中选择金属蛋白酶基因为目标检测基因 ,以此设计一对引物 ,建立聚合酶链反应 (PCR)检测鳗弧菌的方法 ,并对此方法的灵敏性和特异性进行了研究 ,结果表明该方法对鳗弧菌的检测快速、灵敏。对人工感染鳗弧菌的花鲈组织样品进行检测 ,该方法能识别组织样品中极微量的鳗弧菌。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)ferritin 基因克隆及表达分析

采用RT-PCR及RACE技术获得了总长度为755bp的脊尾白虾ferritin基因cDNA序列。该基因序列5’和3’的非编码区分别为112bp和146bp,开放阅读框497bp,推测编码169个氨基酸,预测蛋白分子量19.1kDa,等电点5.46,该基因命名为Ecfer基因。利用Neighbor-joining法构建系统进化树分析结果表明,Ecfer基因氨基酸序列与无脊椎动物中的甲壳动物聚为一支(同源性为64%—67%)。此外,Ecfer基因氨基酸序列与脊椎动物铁蛋白H链同源性为53%—57%。采用荧光定量RT-PCR研究Ecfer基因在组织中以及经WSSV刺激后血淋巴、肝胰腺中的表达变化情况。研究结果表明,Ecfer在肝胰腺、卵巢、肌肉、鳃和血淋巴中均有分布。注射WSSV后3h和6h,肝胰腺和血淋巴Ecfer基因表达较对照组均显著上调(P<0.05),并具有显著的时间差异性。说明Ecfer基因可能参与了脊尾白虾抵抗WSSV入侵的免疫反应。     

鳗弧菌膜绑定溶胞壁质转糖酶MltD的表达纯化及生物信息学分析

本研究将新发现的鳗弧菌毒力相关基因mltD(膜绑定溶胞壁质转糖酶基因)克隆于表达载体pET-32a(+),在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,并以镍琼脂糖亲和层析柱纯化表达的融合蛋白;经SDS-PAGE分析,纯化的融合蛋白为单一条带,分子量约为70.2 kDa,与理论预测值相符。生物信息学分析表明,鳗弧菌MltD由523个氨基酸组成,与其他弧菌的MltD氨基酸序列有较高的相似性;二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主;功能区包括N端的信号肽区域、1个糖基转移酶结构域和C端的3个溶解酶结构域;蛋白的N端具有一段脂蛋白信号肽,信号肽外的其他部分为非细胞质蛋白。鳗弧菌MltD蛋白为亲水性;不稳定系数为27.40,属于稳定性蛋白;整个蛋白分子共有24个可能的抗原决定簇,具有较强的抗原性。推断MltD蛋白为1种外周膜脂蛋白,在弧菌中相对保守,抗原性强,可应用于抗弧菌病疫苗的开发研制。