单环刺螠纤溶酶Ⅲ基因克隆及原核表达

单环刺螠(Urechis unicinctus)纤溶酶(UFE)是由本实验室分离纯化得到的一组有抗凝和纤溶活性及较好生物安全性的纤溶酶。本研究为获得重组表达的UFE,根据该纤溶酶Ⅲ的(UFEⅢ)N端测序结果,设计简并引物,扩增出该蛋白的部分基因编码序列,利用5′-RACE PCR获得(UFEⅢ)的cDNA全长序列863bp,其中开放阅读框编码261个氨基酸。通过生物信息学分析其为丝氨酸蛋白酶家族成员,并与之前实验室提取的UFEⅢ进行同源性分析,推测其为一组同工酶。以PMD18-T-UFE为模板,扩增单环刺螠纤溶酶的成熟肽片段,构建重组表达载体pET32a-UFE和pET28a-UFE,转入Rosetta2(DE3)菌中诱导表达,UFEⅢ分别以可溶蛋白和包涵体的形式得到了表达。     

乌鳢(Channa argus)胃蛋白酶原基因克隆及其生物信息学分析

采用RT-PCR和3′RACE技术,首次从乌鳢胃组织中克隆了一种胃蛋白酶原基因。测序结果表明,该基因开放阅读框全长1086bp编码361个氨基酸,递交GeneBank数据库,获得登录号为GQ303143。系统进化关系分析表明,该乌鳢胃蛋白酶原氨基酸序列与鳜鱼类的胃蛋白酶原A2亲缘关系最近,从而推测本研究克隆的乌鳢胃蛋白酶原属于胃蛋白酶原A2类。采用生物信息学的方法和工具预测了该乌鳢胃蛋白酶原的理化参数及其高级结构,结果表明,该乌鳢胃蛋白酶原的相对分子量为38.8kDa,理论等电点为4.56。采用同源建模法建立了乌鳢胃蛋白酶原的三维结构模型,预测了其活性位点及6个必需半胱氨酸残基的位置。该研究结果为进一步研究乌鳢胃蛋白酶的结构和功能关系奠定了基础。     

闽浙沿岸上升流的数值模拟

本文将闽浙沿岸作为研究海区,采用坐标下三维斜压非线性的浅海陆架模式,综合考虑风、边界流(台湾暖流、黑潮、长江冲淡水)及地形等动力因子对上升流形成的影响,较好地模拟了闽浙沿岸上升流的分布。得出夏季闽浙沿岸近海岸区域有三个比较强的上升流中心,分别位于2520′N,12000′E、2640′N,12015′E、2720′N,12045′E附近,并且在对闽浙沿岸水文结构的模拟中,同样得出夏季沿岸的低温高盐区与计算出的三个较强的上升中心一致。冬季沿岸上升流的强度和范围都明显减弱,但在2520′N,12000′E和2600′N,12030′E及2830′~3000′N,12200′E附近仍有相对较强的上升流存在。     

中华齿米虾胰蛋白酶基因的研究

以中华齿米虾(Neocaridina denticulata sinensis)基因组DNA为模板,根据胰蛋白酶基因保守序列设计简并引物,利用PCR技术获得一个基因。序列分析表明此基因与已报道的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)胰蛋白酶基因有较高的相似度,序列中包含一个内含子和两个不完整的外显子,编码182个氨基酸残基。该氨基酸序列与凡纳滨对虾胰蛋白酶氨基酸序列的相似度为83.5%;含有胰蛋白酶所特有的His、Asp和Ser组成的活性三联体、决定胰蛋白酶底物专一性的Asp、底物结合部位的G1y残基。综合分析认定该基因为胰蛋白酶基因片断。将其氨基酸序列与报道的其他动物胰蛋白酶氨基酸序列进行了系统进化分析。系统进化分析的结果与现有以表型特征为依据的虾分类结果是一致的。     

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.     

基于支持向量机的库克群岛海域长鳍金枪鱼栖息环境综合指数

掌握海洋环境因子对长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)资源密度分布的影响有利于该资源的可持续利用。根据2013年9-12月在库克群岛海域利用延绳钓调查所获得的共计56个站点的长鳍金枪鱼渔获率数据,以及测得的温度、叶绿素a浓度、水平海流及垂直海流等环境因子数据,采用支持向量机方法分析了各水层(40.0~239.9 m,每40 m为一层)及整个水体中各个环境因子与长鳍金枪鱼渔获率的关系并建立了长鳍金枪鱼栖息环境综合指数(IHI)模型,并利用验证站点对模型进行了验证。结果表明:(1)预测渔获率与其对应的名义渔获率无显著性差异;(2)IHI模型的预测能力较好,能有效预测长鳍金枪鱼的分布;(3)不同水层影响长鳍金枪鱼分布的主要因素不同,在40.0~79.9 m、80.0~119.9 m、120.0~159.9 m、160.0~199.9 m和200.0~239.9m水层其分布分别主要受叶绿素a浓度、水温、垂直海流、叶绿素a浓度和温度的影响。整个水体影响长鳍金枪鱼分布的主要因素为温度;(4)长鳍金枪鱼分布密度较高的水层为120.0~199.9 m;(5)长鳍金枪鱼IHI指数分布较高的3个区域分别为9°00′S-12°20′S,159°00′W-164°00′W、13°30′S-14°30′S,159°00′W-161°00′W和10°30′S-12°30′S,167°00′W-168°00′W,建议在上述海域作业时,应使钓具沉降到120~199.9 m水层,以减少其它物种的兼捕率并提高长鳍金枪鱼的渔获率。     

我国沿海及海域1′×1′垂线偏差模型的研究与建立

研究并给出了建立我国沿海及海域 1′× 1′网格化垂线偏差数字模型的方法 ,由该模型计算任一点垂线偏差的方法 ,以及海洋垂线偏差的精度估计方法。采用文中给出的方法建立了我国沿海及海域 1′× 1′垂线偏差模型。采用沿海及岛屿高精度天文大地点检核了相应区域垂线偏差的计算精度 ,在此基础上分析并给出了 1′× 1′垂线偏差模型在不同区域计算任一点垂线偏差的精度估值。即 :在远海有少量重力数据区域精度为± 4″,在近海区域精度为± 1 5″,在沿海及附近岛屿精度优于± 1″。     

海洋硫酸多糖916在2种酶作用下稳定性的研究

利用高效凝胶渗透色谱法(HPGPC)和明胶比浊法研究了海洋硫酸多糖916在溶菌酶和胰蛋白酶作用下的稳定性，分别考察了酶作用下916的重均分子量、分子量分布系数和游离硫酸根含量的变化。结果表明：在所选定的实验条件下，916的重均分子量、分子量分布系数和游离硫酸根含量均未发生显著变化，表明在所选择的实验条件下916对溶菌酶和胰蛋白酶是稳定的。     

单环刺螠纤溶酶Ⅱ的基因克隆

单环刺螠纤溶酶( UFE)是由本实验室分离纯化出的l组包括4个分子量组分的纤溶酶,各个组分均有提高受试机体继发性纤溶活性的能力,并具有显著的抗凝活件和纤溶活性以及较好的生物安全性.根据该纤溶酶Ⅱ的N-末端氨基酸序列设计简并引物,通过3'-RACE PCR获得该组分蛋白质的部分编码序列,进一步通过5’-RACE PCR获得单环刺螠纤溶酶基因全长cDNA编码序列906 bp,其中开放阅读框795 bp.该基因全长cDNA BLASTx比对结果表明,其编码产物与丝氨酸蛋白酶家族成员具有较高的同源性,通过PROSITE的ScanProsite软件分析得出,该蛋白质含有1个trypsin domain(第32-264位),在NCBI的CDD数据库中分析结果显示该酶是1种胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶.     

四种虾蟹类幼体消化酶活力的比较研究

采用酶学分析方法测定了中国对虾、日本对虾、中华绒螯蟹和三疣梭子蟹各期幼体的４种消化酶活力，并对它们在幼体发育过程中消化酶活力的变化规律进行了分析研究。实验结果表明，４种虾蟹类在整个幼体发育过程中，４种消化酶活力表现出３种不同的变化模式，其中虾类和蟹类幼体消化酶活力的变化模式有各自的相似性；而且它们的胃蛋白酶、类胰蛋白酶和淀粉酶活力较高，纤维素酶活力极微。在食性转换过程中，胃蛋白酶、类胰蛋白酶和淀粉酶活力出现较明显的变化。同时还探讨采用淀粉酶／类胰蛋白酶活力（Ａ／Ｔ）比值作为甲壳动物幼体的食性指标     

黄鳍鲷（Sparus latus）两种生长激素受体的cDNA克隆及组织表达分析

采用RT-PCR方法克隆了黄鳍鲷两种生长激素受体（Growth hormone receptor,GHR）的cDNA序列,序列分析表明：GHR1开放阅读框为1935bp,共编码645个氨基酸,GHR2开放阅读框为1749bp,共编码583个氨基酸,GHR1与GHR2的氨基酸同源性为36.7%。GHR1和GHR2在分子结...     

斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)两种催乳素受体基因的 cDNA 克隆和 mRNA 表达分析

采用RT-PCR方法克隆了斜带石斑鱼两种催乳素受体(Prolactin receptor,PRLR)的cDNA序列,序列分析表明:PRLR1开放阅读框为1947bp,共编码649个氨基酸,PRLR2开放阅读框为1749bp,共编码487个氨基酸,PRLR1与PRLR2的氨基酸同源性为40.4%。用Real-time RT-PCR方法研究了PRLR1和PRLR2在各组织和早期发育不同阶段的表达情况,结果表明:PRLR1和PRLR2在所检测的12种组织中均有表达,其中以鳃、肾、肠表达量较高;PRLR1在受精期表达最高,PRLR2在视囊形成期表达最高,而且除受精卵期外PRLR2在各时期的表达量均高于PRLR1。     

鲫鱼(Carassius auratus)半胱亚磺酸脱酸酶CSAD基因克隆及其表达研究

本研究以鲫鱼(Carassius auratus)为研究对象,采用巢式PCR和RACE技术克隆鲫鱼半胱亚磺酸脱酸酶CSAD基因c DNA序列,并且利用实时荧光定量PCR检测了CSAD m RNA在鲫鱼不同组织和昼夜节律中的相对表达水平,同时还研究了牛磺酸对鲫鱼肠道CSAD m RNA表达的影响。结果表明:(1)鲫鱼CSAD基因c DNA序列包含186bp的5?UTR序列,675bp的3?UTR序列,1503bp开放阅读框,编码500个氨基酸。同源性分析表明,鲫鱼和鲤鱼的同源性为97.2%。系统发育分析表明,鲫鱼与鲤鱼之间的亲缘关系最接近,置信度为100。经预测,其编码的蛋白质的分子量和等电点分别为56.82k Da和5.77;(2)Ca CSAD m RNA在肌肉、心脏、肠道及肝脏中的表达水平较高,在脑和鳃组织中的相对表达量较低;(3)鲫鱼肠道CSAD m RNA的相对表达量在6:00am点时最高,9:00pm点时相对表达量最低;(4)鲫鱼CSAD的相对表达丰度随着牛磺酸添加量的增加而逐渐下降。本研究结果不仅有助于理解鲫鱼CSAD基因的分子特征,同时将为进一步研究鱼类CSAD营养调控功能提供理论依据。     

大黄鱼(Larimichthys crocea)白细胞介素10(IL-10)基因克隆及溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)侵染后表达变化分析

白细胞介素10(interleukin10,IL-10)是鱼类先天性免疫因子之一,在炎症反应和免疫调节中有着重要作用。本研究获得大黄鱼(Larimichthys crocea)IL-10基因cDNA序列,由899个核苷酸组成,含1个555bp的开放阅读框、编码184个氨基酸,预测编码蛋白分子量为21.24kDa、N端有22个氨基酸组成的信号肽序列。氨基酸序列多重比对表明大黄鱼IL-10具有IL-10家族特征性序列和构成2对二硫键的4个保守性半胱氨酸,与欧洲鲈(Dicentrarchuslabrax)IL-10序列相似性最高(78.5%);系统进化树分析显示大黄鱼IL-10和其他鱼类IL-10形成一个大簇,与欧洲鲈进化关系最近。荧光定量PCR(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)检测结果显示健康大黄鱼IL-10基因在鳃和肠中高表达,肝和头肾中低表达;溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)侵染后大黄鱼肠、脑、脾、肝和头肾中IL-10基因表达量均显著上调(P0.05),其中头肾和肝中上调幅度最大(分别为菌侵染前的10.06倍和8.79倍)。综上,大黄鱼IL-10基因表达与病原菌感染密切相关,为深入研究大黄鱼IL-10的生物学功能及免疫机制提供了基础资料。     

中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)血淋巴中凝血蛋白的分离纯化、鉴定及 cDNA 片段克隆、 组织表达谱分析

采用层析技术、N末端氨基酸序列分析及同源基因克隆等技术对中国对虾中国对虾血淋巴中的凝血蛋白(CP)进行了研究。结果表明,纯化的CP约为380kDa,其亚基的分子量约为190kDa,说明该蛋白是由两个相同的亚基组成的同源二聚体;中国对虾CP的N末端氨基酸序列与凡纳滨对虾、保罗美对虾具有100%的相似性,与其它对虾的也具有很高的相似性;获得了CP基因518bp的cDNA片段,分析表明该基因序列与其它虾类CP基因序列的具有很高的同源性;CP基因的组织表达谱分析发现心脏和表皮是该基因主要的合成表达部位。     

沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/氧化酶基因克隆及其在大肠杆菌中的表达

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/氧化酶(RubisCO)(EC4.1.139)是光合细菌通过卡尔文循环固定二氧化碳的关键酶。本文采用PCR方法,从沼泽红假单胞菌株No.9中克隆到RubisCO基因(cbbM)序列(该序列已提交GenBank,登录号:GU061327)。采用同源建模法,建立了该RubisCO蛋白的三维结构模型,预测其活性位点。将cbbM基因亚克隆到表达载体pTV118N上,构建表达质粒pTV-CBBM,转化大肠杆菌BL21(DE3),获得表达菌株BL21(DE3)/pTV-CBBM,该菌株经IPTG诱导表达后,进行SDS-PAGE检测。采用气相色谱法测定破菌上清中的RubisCO酶活。结果表明:①cbbM基因编码461个氨基酸,与沼泽红假单胞菌株DCP3和DH1的RubisCO蛋白序列相似性分别为98%和99%;②推测沼泽红假单胞菌No.9中RubisCO蛋白的活性中心由Asn112、Lys192、Asp194、Glu195、His288、Arg289、His322、Gly424、Ser369、Gly370和Gly394等氨基酸残基组成;③重组蛋白分子量约为50kDa左右,与预测相符;④破菌上清中的RubisCO酶比活高于原始菌株中的酶活,说明目的基因在大肠杆菌中得到了有效表达。     

合浦珠母贝iPS细胞相关的转录因子的克隆及分析

转录因子Sox2、Oct4、c-Myc和KLF4在iPS细胞研究中具有重要作用,将它们加入体外培养的细胞中,可以诱导体细胞去分化成为多能干细胞。作者通过RACE-PCR技术从合浦珠母贝(Pinctada fucata)的外套膜组织中克隆获得了3个转录因子——c-Myc、Sox2及KLF4的cDNA。c-Myc全长1585bp,开放阅读框的长度为1131bp,编码376个氨基酸,蛋白结构分析表明它具有保守的HLH和Myc-N结构域。Sox2全长1908bp,开放阅读框长度为990bp,编码329个氨基酸,蛋白结构分析它具有保守的HMG-box和Soxp结构域。KLF4全长2268bp,开放阅读框长624bp,编码207个氨基酸,预测该蛋白具有两个zf-H2C2_2结构域。BLAST分析它们均与太平洋牡蛎的相关蛋白具有较高同源性,说明其与太平洋牡蛎亲缘关系更近。RT-PCR实验发现这3个基因在合浦珠母贝外套膜、足、生殖腺、内脏团、闭壳肌和鳃6种组织中均有表达,表明它们是非常保守的转录因子。本研究对于合浦珠母贝细胞系建立和研究具有启发意义。     

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。     

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。