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。     

尼罗罗非鱼marco基因克隆、亚细胞定位及表达分析

【目的】研究尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)胶原样结构巨噬细胞受体(macrophage receptor with collagenous structure,Marco)的结构特征和免疫功能,为揭示尼罗罗非鱼免疫应答机制提供理论基础。【方法】采用聚合酶链式反应从尼罗罗非鱼脾脏克隆marco基因序列,利用生物信息学和亚细胞定位等手段分析其结构特征,用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测其表达情况。【结果】尼罗罗非鱼marco基因(Onmarco)的开放阅读框(open reading frame,ORF)长1 071 bp,共编码356个氨基酸,具有跨膜结构域、典型的胶原样结构域和C端富半胱氨酸受体(scavenger receptor cystein-rich,SRCR)结构域;多序列比对和系统进化分析表明,Marco在硬骨鱼类中具有较高的保守性;亚细胞定位显示,尼罗罗非鱼Marco(OnMarco)在HEK-293T细胞中为全细胞分布,主要在细胞膜上表达;qRT-PCR结果显示,Onmarco在健康尼罗罗非鱼各组织中均有表达,但在血液中的表达量最高...     

罗非鱼唾液酸黏附素基因克隆及组织表达

【目的】研究尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)唾液酸黏附素(sialoahesin)在健康鱼及感染无乳链球菌(Streptococcusagalactiae)后的组织表达,探讨其在免疫反应中的作用。【方法】根据NCBI上公布的罗非鱼唾液酸黏附素基因(Gen Bank登录号LOC102078335,记为On-sialoahesin)克隆On-sialoahesin开放阅读框序列,采用实时荧光定量PCR技术检测On-sialoahesin在健康罗非鱼脾脏、头肾、肠道、皮肤、鳃、脑、肌肉、肝、胸腺、脾、外周血中的分布,以及无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)刺激后的表达。【结果与结论】On-sialoahesin基因编码区1617bp,编码538个氨基酸,理论分子质量59.44ku,等电点6.57。On-sialoahesin含有3个IG结构域和1个IGC2,是IG结构域蛋白质超级家族成员。多序列比对发现,On-sialoahesin与其他物种sialoahesin氨基酸序列同源性介于36.81%～92.94%,且与奈里朴丽鱼(Haplochromis nyererei)同源性最高。系统进化分析发现,On-sialoahesin与慈鲷科鱼的sialoahesin聚为一支。On-sialoahesin在健康罗非鱼各组织中均有表达,在头肾和外周血中表达量最高,其余组织表达量相对较低。经无乳链球菌刺激后,On-sialoahesin表达量在10个组织中均呈现显著的时序性。     

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。     

尼罗罗非鱼Galectin-3基因的原核表达与条件优化

【目的】对Galectin-3蛋白进行纯化,优化诱导相关表达条件,为大量获取罗非鱼Galectin-3蛋白提供方案。【方法】根据NCBI上已公布的罗非鱼(Oreochromismossambicus)Galectin-3基因序列,设计多对带Eco RI和Xhol酶切位点的引物,筛选出良性扩增引物,对罗非鱼cDNA经进行聚合酶链式反应(PCR)扩增、限制性快切酶双酶切、T4连接酶连接等步骤,构建罗非鱼Galectin-3基因的原核表达质粒pGEX-4T-Galectin-3,将重组质粒导入大肠杆菌BL21中,进行Galectin-3重组蛋白的表达。并比较不同的诱导温度、诱导时间、IPTG浓度条件下的表达效果,对Galectin-3蛋白表达最优条件进行筛选。【结果】构建了罗非鱼Galectin-3原核表达质粒,进行Galectin-3重组蛋白后发现37℃下,0.4 mmol/L浓度的IPTG诱导5 h即可诱导Galectin-3重组蛋白高效表达。免疫印迹结果显示,经蛋白纯化柱纯化后的pGEX-4T-Galectin-3重组蛋白可与GST-Tag单克隆抗体发生特异性反应,进而表明表达的重组蛋白是罗非鱼的Galectin-3蛋白。【结论】本研究成功构建了罗非鱼Galectin-3基因的原核表达载体,并确定了Galectin-3融合蛋白最适的表达条件:37℃下,0.4 mmol/L浓度的IPTG诱导5 h。     

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。     

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。     

尼罗罗非鱼补体3基因片段的原核表达及条件优化

【目的】补体3(Complement3,C3)在罗非鱼的抗病感染中有重要作用,研究C3基因判断原核表达及表达条件。【方法】根据NCBI中已公布罗非鱼补体C3的基因序列,选取C3基因片段,设计一对带有酶切位点的特异性引物,经连接、转化等后,使用限制性核酸内切酶EcoRI和XhoI对克隆成功的C3基因片段以及原核表达载体pGEX-4T进行双酶切,构建重组质粒pGEX-4T-C3,导入大肠杆菌进行原核表达,并优化表达条件,并对纯化目的蛋白进行Western Blot鉴定。【结果】C3基因片段的重组质粒pGEX-4T-C3构建成功。罗非鱼C3基因片段编码区长度为1 341 bp。获得的目的蛋白分子质量为75 ku,与预期结果相符。最佳诱导时间、浓度以及温度分别为4 h、0.2 mmol/L以及37℃;目的蛋白主要以包涵体的形似存在。重组蛋白可以与GST-Tag单克隆抗体特异性结合,说明成功获得罗非鱼C3片段的重组蛋白。     

尼罗罗非鱼Galectin-4基因的原核表达及诱导条件优化

【目的】研究尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)Galectin-4基因(记作OnGal-4)的原核表达,为大量获取尼罗罗非鱼Galectin-4蛋白(OnGal-4)和后续功能研究奠定基础。【方法】根据NCBI上公布的尼罗罗非鱼Galectin-4基因序列(Genbank:XM-019345120)设计引物,构建原核表达载体,诱导Galectin-4重组蛋白(r OnGal-4)在BL21原核表达系统中表达,并优化其诱导条件。【结果与结论】成功扩增出OnGal-4基因,并构建原核表达载体pGEX-4T-On Gal-4。rOnGal-4最佳诱导条件是温度28℃,IPTG浓度0.4 mmol/L,诱导时间4 h。在此条件下,rOnGal-4在可溶性蛋白中大量表达。Western-blot结果显示,rOnGal-4可与抗GST标签的单克隆抗体发生特异性反应。     

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。     

温度对尼罗罗非鱼急性耐盐性的影响

采用两因素交叉分组的方法,初步研究了温度对尼罗罗非鱼急性耐盐性的影响。结果表明:温度与盐度的交互作用非常明显(P<0.05),在温度为25、28、31℃时,尼罗罗非鱼的96h半致死盐度(MSL-96)分别为26.2、22.5、16.6,三者之间差异显著(P<0.05),表现出随温度升高而MSL-96降低的趋势。不同盐度和温度水平的平均成活时间(MST)均差异显著(P<0.05),同时也表现出随温度和盐度升高而MST降低的趋势;在同一温度下各盐度水平的50%死亡时间(ST50)差异显著(P<0.05)。     

马氏珠母贝接头蛋白CIKS的基因克隆与组织表达分析

【目的】探究马氏珠母贝接头蛋白CIKS(PmCIKS)在马氏珠母贝免疫反应中的作用。【方法】采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得PmCIKS基因cDNA全长序列,运用生物信息学手段分析该序列,用实时荧光定量PCR(RT-PCR)技术检测PmCIKS基因在马氏珠母贝7个组织中的表达模式。【结果】PmCIKS基因cDNA全长为1 987 bp,其中5′UTR长为228 bp,3′UTR长为148 bp,包含24 bp的ploy A,开放阅读框(ORF)为1 611 bp,编码536个氨基酸,预测其分子质量约为61.3 ku,等电点为7.01。物种间CIKS有较高的保守性。PmCIKS在马氏珠母贝肝胰腺、性腺、闭壳肌、鳃、血细胞、外套膜和足中均有表达,其中在血细胞中表达量最高。     

盐度对尼罗罗非鱼血清甲状腺素浓度和成活率的影响

在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)由淡水逐渐向不同盐度海水(5,10,15,20,25)适应过程中,运用放射免疫测定法研究血清中三碘甲腺原氨酸(T3)浓度的变化,并分析盐度变化对尼罗罗非鱼成活率的影响。结果表明,盐度对尼罗罗非鱼血清中T3水平和成活率有着显著的影响。在盐度5~20的范围内变化后,血清T3的浓度在6 d内随着盐度上升而增大,第7天达到高峰;随后,逐渐降低并趋于稳定,在第14天时,各盐度组尼罗罗非鱼血清中T3开始处于稳定状态;稳定后,各实验组血清中T3的浓度均比对照组升高,并表现出随盐度的升高而升高的趋势。在盐度20时,实验第17天,尼罗罗非鱼的成活率为80%。而在盐度为25时,实验第11天,尼罗罗非鱼的成活率仅为54%。对不同盐度下尼罗罗非鱼死亡原因及血清甲状腺激素在盐度变化下的生理意义和对死亡率的影响作了讨论。     

草鱼白细胞介素6基因克隆与表达分析

白细胞介素6(IL-6)是一个多效的细胞因子,在机体免疫应答、急性期反应以及造血调控等过程中发挥着重要作用。以草鱼(Ctenopharyngodon idella)为研究对象,采用RT-PCR和Smart RACE技术克隆获得草鱼IL-6(CiIL-6)cDNA序列,CiIL-6的cDNA全长为1 145 bp,包含一个长为702 bp的开放阅读框,能编码233个氨基酸,预测CiIL-6的蛋白质分子质量为26.74 ku,等电点为8.72。其中5'和3'非编码区(UTR)分别为86 bp和357bp。氨基酸同源性分析显示,草鱼和斑马鱼(Danio rerio)的亲缘关系最近,它们的CiIL-6氨基酸同源性高达76%,而与其他物种的同源性均低于30%。RT-PCR的结果显示,CiIL-6在健康草鱼的胸腺、头肾和脾脏表达最高,而在鳃、胃和心脏中的表达量最低。     

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。     

尼罗罗非鱼体重与体维可量性状之间的关系

以尼罗罗非鱼为研究对象,通过测量和回归分析,研究体重与体维可量性状之间的相关关系。结果表明:体重与体长、身长、全长、体高、体厚等形态特征性状的相关性均高于0.85,呈较高的正相关关系;多元回归方程lnW=a+b1lnLS+b2lnDB和lnW=a+b1lnLC+b2lnDB对于全体数据的拟合度分别为0.958和0.955,拟合度较高,且在实际检验中效果较好,超过88%的个体误差范围在5.0%之内,可有效反映出不同体维性状对鱼类体重的影响。     

饥饿和再投喂对尼罗罗非鱼蛋白酶活性的影响

测定了饥饿和再投喂的尼罗罗非鱼胃、肠、肝胰脏蛋白酶活性。结果表明:(1)尼罗罗非鱼蛋白酶的活性以胃为最高,肠为最低,且胃蛋白酶的活性极显著高于肠、肝胰脏(P<0.01),肠和肝胰脏之间差异不显著(P>0.05);(2)饥饿后,蛋白酶活性呈降低的趋势,饥饿处理25d后,胃、肠、肝胰脏的蛋白酶活力分别降低到饥饿处理前的42.7%、41.0%、61.5%,均与对照组差异极显著(P<0.01);(3)再投喂后,饥俄15d以内的鱼蛋白酶活性上升迅速,经过15d恢复投喂,基本上就恢复到了正常水平,且消化酶活性甚至高于一直投喂对照组,而饥饿20、25d的鱼蛋白酶活性虽缓慢上升,但仍无法恢复到正常水平,与对照组差异显著(P<0.05)。     

马氏珠母贝Su(H)基因克隆与组织特异性表达

Su(H)基因(Suppressor of Hairless gene)对生物体细胞的分化、增殖和凋亡起重要的调控作用。根据马氏珠母贝(Pinctada martensii)转录组数据库中注释为Su(H)的unigene序列设计基因特异性引物,应用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆获得了马氏珠母贝Su(H)[pm-Su(H)]基因cDNA全长序列。结果表明:pm-Su(H)基因全长3 830 bp,其中开放阅读框含有1 920 bp,编码640个氨基酸残基,5'UTR为1 568bp,3'UTR为342 bp,含有27 bp polyA;预测其分子质量为70.6 ku,等电点为7.38;多序列比对显示,pm-Su(H)与其他物种的Su(H)有较高的保守性,与牡蛎(Crassostrea gigas)的同源序列高达80%;荧光定量PCR分析表明,pm-Su(H)在马氏珠母贝闭壳肌、鳃、珍珠囊、外套膜、肝胰脏、性腺、足、血淋巴等8组织中均有表达,其中以性腺中表达量最高,其次是珍珠囊和外套膜。