金钱鱼IGF-1和IGF-2的克隆及其在胚胎发育过程的表达

【目的】克隆金钱鱼IGF-1和IGF-2基因,研究二基因在金钱鱼胚胎发育过程中的表达。【方法】采用实时荧光定量PCR,以不同发育时间点的金钱鱼(Scatophagus argus)胚胎为实验材料,分析IGF-1和IGF-2基因在鱼类胚胎发育过程中的表达图式。【结果】金钱鱼IGF-1和IGF-2的蛋白全序列分别为186和215个氨基酸。序列分析表明,IGF-1和IGF-2均有胰岛素样生长因子蛋白典型结构,含有N端信号肽、B、C、A、D和E结构域,且有6个保守的半胱氨酸,与其他鲈形目鱼类花鲈的IGF-1和IGF-2相似性较高(95%和91%)。IGF-1从受精卵到出膜的胚胎发育过程中表达量逐渐上调;IGF-2在受精后至囊胚期表达量极低,而在原肠胚期和神经胚期表达量显著上调至最高水平,在神经胚期后表达量显著降低并维持稳定。【结论】IGF-1和IGF-2序列保守性低,与鲈形目同源性高,在金钱鱼胚胎发育过程中起不同调控作用。     

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。     

红笛鲷IRAK-4基因cDNA全长的克隆及组织表达分析

白细胞介素-1受体相关激酶4(interleukin-1 receptor-associated kinase 4,IRAK-4)是一种参与机体先天性免疫和适应性免疫反应过程中的关键分子。采用RT-PCR和c DNA末端快速扩增(RACE-PCR)的方法从红笛鲷(Lutjanus sanguineus)头肾中克隆IRAK-4基因的c DNA全序列(登录号:KF279357)。该序列全长2 015 bp,包含5′非编码区(5′UTR)205 bp,3′非编码区(3′UTR)421 bp,开放阅读框(ORF)1 389 bp,编码462个氨基酸。根据推导的氨基酸序列预测其蛋白分子质量为52.0 ku,理论等电点为5.19。氨基酸序列比对结果显示,红笛鲷IRKA-4基因氨基酸序列与其他物种的同源性为54.2%~85.7%。系统进化分析结果显示,红笛鲷与斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)聚为一支,两者有较近的亲缘关系。用荧光定量PCR分析红笛鲷基因的组织表达差异,红笛鲷IRKA-4基因在各组织中均有不同程度的表达,其中在皮肤、肝脏和胃中表达量最高,其次是胸腺、鳃、心脏、肠、肌肉和脾脏,在头肾、后肾和脑的表达量最低。     

剑尾鱼IgM基因的克隆及免疫对其组织表达的影响

以免疫两周的剑尾鱼为材料，提取脾脏总RNA，通过逆转录一聚合酶链式反应（RT-PCR）扩增出分泌型免疫球蛋白M（secretory immunoglobulin M，sIgM）重链基因的核心序列，再应用3’和5’快速扩增cDNA末端（RACE）方法扩增其末端序列，拼接后获得剑尾鱼sIgM重链全长cDNA序列。全长序列含有免疫球蛋白的信号序列：FKCIANH，得到的5个可变区序列可能来源于4个不同的VH家族。经用半定量RT-PCR分析sIgM在脾脏和头肾的表达变化，初步认为利用剑尾鱼头肾sIgM的mRNA表达变化替代检测血清抗体效价具有可能性。     

剑尾鱼IgM基因的克隆及免疫对其组织表达的影响

以免疫两周的剑尾鱼为材料,提取脾脏总RNA,通过逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)扩增出分泌型免疫球蛋白M(secretory immunoglobulin M,sIgM)重链基因的核心序列,再应用3’和5’快速扩增cDNA末端(RACE)方法扩增其末端序列,拼接后获得剑尾鱼sIgM重链全长cDNA序列。全长序列含有免疫球蛋白的信号序列:FKCIANH,得到的5个可变区序列可能来源于4个不同的VH家族。经用半定量RT-PCR分析sIgM在脾脏和头肾的表达变化,初步认为利用剑尾鱼头肾sIgM的mRNA表达变化替代检测血清抗体效价具有可能性。     

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。     

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。     

17β-雌二醇注射雌性金钱鱼下丘脑转录组分析

【目的】通过转录组测序分析雌激素(17β-Estradiol,E₂)对雌性金钱鱼下丘脑中基因表达的影响。【方法】E₂体注射后进行雌性金钱鱼下丘脑转录组测序,基因功能注释,差异基因筛选、鉴定,GO(Gene Ontology annotation)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)信号通路富集分析,并利用实时定量PCR(Real-time quantitative PCR,qPCR)检测E₂体注射后雌性金钱鱼下丘脑中相关基因的表达。【结果】雌性金钱鱼下丘脑转录组测序共测得Clean reads为190909756,注释到17687个基因,筛选和鉴定了22个差异表达基因,包括prl、erf3α、pgr和cyp19a1b等11个表达上调基因和chsy1、muc17l、prf1和hla-α等11个下调基因。通过KEGG功能富集分析发现差异基因涉及13个代谢通路。转录组和qPCR结果显示,与对照雌鱼相比,E₂注射组雌鱼下丘脑中prl、pgr、cyp19a1b和3β-HSDI的表达显著上调,而生长轴相关基因ghrh、sst1、sst3、sst5和sst6的表达未受影响。【结论】E₂通过反馈作用调节下丘脑中部分性类固醇激素合成通路相关基因的表达,但不影响生长相关基因的表达。     

溶藻弧菌dtd基因的克隆及原核表达条件优化

根据NCBI数据库中已发表的溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)全基因组序列合成一对特异性引物,应用聚合酶链式反应(PCR技术)扩增溶藻弧菌HY9001菌株dtd基因,将其定向克隆到原核表达载体pET-32a构建重组表达质粒pET-DTD,并对其进行诱导温度、诱导时间、诱导IPTG浓度等条件的优化,最后探究其纯化时最佳咪唑洗脱浓度。结果表明:DTD蛋白成功表达,且其以包涵体的形式存在,在诱导温度37℃、IPTG浓度0.1 mmol/L条件下诱导5 h表达量最高,纯化最佳咪唑洗脱浓度为150 mmol/L。     

Isolation of Growth Hormone-Releasing Hormone and Its Receptor Genes from Scatophagus argus and Their Expression Analyses

The teleost Scatophagus argus is a species whose females grows faster than males. Growth hormone(gh) mRNA abundance in females pituitary is higher than that in males; however the mechanism underlining such differential is still unknown. Growth hormone(GH) is tightly associated with GH-releasing hormone(Ghrh) in vertebrates. In this study, Ghrh gene(ghrh) and its receptor gene, ghrhr, were isolated from S. argus. Tissue expression analysis showed that ghrh and ghrhr were mainly expressed in hypothalamus while ghrhr was expressed in pituitary and gh was predominantly expressed in pituitary. Twenty cultured S. argus individuals were used to compare ghrh, ghrhr and gh mRNA abundances, 120 g and 181 g average weight for male(n =11) and female(n = 9), respectively. Real-time PCR indicated that the ghrh and ghrhr mRNA abundances in male hypothalamus were significantly higher than those in female hypothalamus while that of gh mRNA abundance was significantly higher in female pituitary than in male pituitary. The ghrh and ghrhr mRNA abundances were significantly up-regulated in female hypothalamus 3 h after injection of 0.1 mg kg~(-1) body weight Ghrh while pituitary ghrhr and gh mRNA abundances were not affected. In female hypothalamus, ghrh and ghrhr m RNA abundances were not affected at 6 h post-injection of 4 mg kg~(-1) body weight 17α-methyltes-tosterone(17α-MT) or 17β-Estradiol(E2). In female pituitary, ghrhr m RNA abundance was down-regulated by 17α-MT while that of gh m RNA abundance was up-regulated by E2. Our findings indicated that E2, rather than Ghrh, plays an important role in up-regulating the expression of gh in female S. argus, which should aid to understand the sexual dimorphism of teleost growth.     

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。     

凡纳滨对虾与金钱鱼混养模式水质理化因子及浮游生物群落结构的变化

以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)与金钱鱼(Scatophagus argus)混养池塘和凡纳滨对虾单养池塘为研究对象,对两池塘水体的理化因子及浮游生物进行测定。结果显示:混养池塘水体的溶解氧与单养池塘相比均无显著性差异;混养和单养池塘的化学需氧量(COD)、亚硝酸盐和氨氮的含量在实验过程中均呈现持续上升趋势,但混养池上升趋势较缓,两池塘的上述指标在养殖前期差异不显著,养殖后期有显著差异(P<0.05)。在养殖后期,混养池塘的浮游植物丰度显著大于单养池塘(P<0.05),而浮游动物丰度显著低于单养池塘(P<0.05)。结果表明,混养金钱鱼可有效改善凡纳滨对虾精养池塘的水质,降低亚硝酸盐、氨氮及COD的含量,稳定浮游植物种群结构,控制池塘中浮游动物的过度繁殖。     

Molecular Cloning,Expression and Characterization of Peroxisome Proliferators-Activated Receptors Gamma in the Sea Urchin(Strongylocentrotus intermedius)

Peroxisome proliferators-activated receptor gamma(PPARγ) plays important regulatory roles in adipocyte differentiation. In this study, we cloned the full-length sequence of the PPARγ gene and analyzed its expression profile in different developmental stages and tissues of Strongylocentrotus intermedius. The full-length cDNA of PPARγ contains 2286 base pairs(bp) with a putative open reading frame of 1755 bp, and the gene encodes encoding a polypeptide of 584 amino acid residues. The predicted molecular mass of the protein is 67.27 kDa, and its theoretical isoelectric point(pI) is 10.07. The protein contains conserved motifs, including an RRM(RNA recognition motif) domain. PPARγ expression with the highest level was observed in the gonad, and the lowest was observed in the tube feet of S. intermedius. Time-course expression measurements at different developmental stages showed that the highest expression level of PPARγ is in the eggs and its weakest expression level is in the 32-cells stage. Knock-down of PPARγ by specific siRNA revealed that UCP2 expression is significantly decreased in the gonads and intestines 48 h post-transfection, indicating that the UCP2 is a downstream target gene of PPARγ.This finding suggests that PPARγ and UCP2 have positive regulatory effects in regulating adipocyte differentiation. Changes in fatty acid levels in the gonads before and after PPARγ interference were assessed, and decreased C18:2(trans, n-6) and C20:3(n-6) levels were observed 48 h after siRNA transfection. The results showed the function of PPARγ in fatty acid anabolism, The data are helpful to improve the current understanding of the fatty acid synthesis pathways and regulatory mechanisms in S. intermedius. They also provide an experimental basis for improving fatty acid synthesis in sea urchins, which is important for cultivating sea urchins with high nutritional value.     

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。