线纹海马Hippocampus erectus的tlr21基因结构及其对CpG-ODN的应答特征

作为先天性免疫反应中重要的模式识别受体之一, TLR(toll-like receptor)基因家族介导的先天性免疫是脊椎动物抵御病原微生物的重要防线。研究分析了线纹海马Hippocampus erectus tlr21基因的序列特征, 并基于抗原注射实验探讨了海马tlr21的免疫功能。线纹海马tlr21基因的开放阅读框长度为2946bp, 编码981个氨基酸, 预测其编码蛋白相对分子量为246.98kDa, 理论等电点为4.78。tlr21编码蛋白主要包含1个信号肽和3个功能结构域: 胞外区具有14个富含亮氨酸重复序列的结构域(LRR), 跨膜区具有富含半胱氨酸的结构域, 胞内区则具有TIR结构域。同源性比较和系统进化分析表明, 线纹海马tlr21基因与虎尾海马Hippocampus comes tlr21基因的同源性最高, 其次与斜带石斑鱼Epinephelus coioides、牙鲆Paralichthys olivaceus、大菱鲆Scophthalmus maximus和红鳍东方鲀Takifugu rubripes的tlr21基因聚为一枝。tlr21基因在线纹海马的脑、鳃、肝、肠、肾、性腺、肌肉和育儿袋各组织均有分布, 肾脏中表达量最高。抗原注射实验结果发现, 线纹海马Tlr21对不同类型CpG寡脱氧核苷酸(CpG-ODNs)的识别能力存在差异, 其中, CpG-2007和CpG-HC4040对海马肾脏tlr21的mRNA表达量具有显著的促进作用(P<0.05)。研究表明, 线纹海马Tlr21能够通过识别含CpG序列的DNA发挥免疫识别作用, 研究结果将有助于系统认识海马免疫系统中TLR家族基因的功能特征, 为建立海马病害防治策略提供理论依据。     

海洋交替单胞菌（Alteromonas sp. Y-389）普鲁兰酶基因的异源表达与酶学性质分析

以海洋交替单胞菌(Alteromonas sp. Y-389)的基因组为模板,设计普鲁兰酶基因的引物并进行PCR扩增。将目的基因连接到载体pET-28a(+)后进行测序并进行生物信息学分析。结果显示,基因的开放阅读框全长4 347 bp,编码1 449个氨基酸的普鲁兰酶,为Ⅰ型普鲁兰酶,有4个保守的结构域,属于糖苷水解酶家族13;将重组质粒转化到大肠杆菌BL21(DE3),成功诱导出了可溶性的目标蛋白;随后对其酶学性质进行测定与分析,结果表明,该酶的比活力为54.53 U/mg,其最适的反应温度为35℃,最适pH为6.0,Na~+和Mn~(2+)对该酶的活性具有明显的促进作用,而Cu~(2+),Zn~(2+)与Fe~(2+)对其活性的抑制作用比较明显;其酶学参数K_m和V_(max)分别为3.12 mg/mL,228.8 U/mg,将为今后的规模化生产提供数据支持。     

基于深度学习的遥感图像匹配方法

目前,图像自动配准技术已成为图像配准领域中的研究热点之一。如何提高匹配精度是图像配准的关键步骤,基于此本文提出基于深度学习的匹配方法。首先,描述了卷积神经网络模型的网络结构,通过改善经典模型的网络结构,将其应用到影像匹配任务当中;其次,利用训练好的自适应网络模型来获取控制点的特征表达;最后,将控制点的特征表达通过欧式距离算法进行相似度匹配。实验结果表明,本文方法大幅降低了图像匹配粗匹配的错误率,为后续配准建立了良好基础,且对数据源具有良好的稳健性。     

饥饿胁迫对大黄鱼激素敏感性脂肪酶和乙酰辅酶A羧化酶mRNA表达及酶活性的影响

激素敏感性脂肪酶（hormone sensitive lipase,HSL）和乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase,ACC）是脂代谢的关键酶,肌肉和肝脏是鱼类脂代谢的主要场所。为研究饥饿过程中这两种酶的作用,本实验采用实时荧光定量PCR技术以及ELISA技术检测了在35 d饥饿过程中这两种酶在大黄鱼肌肉和肝组织中mRNA表达水平和酶活性的变化。结果显示,饥饿胁迫显著降低大黄鱼肌肉和肝组织中脂肪含量,以及脂肪合成关键酶ACC mRNA表达水平（P<0.05）;显著提高脂肪分解关键酶HSL mRNA表达水平（P<0.05）。饥饿胁迫对肌肉和肝组织中HSL和ACC酶活性均有显著影响（P<0.05）,肌肉和肝组织HSL （相关系数r分别为0.598 2和0.539 6）以及肌肉组织ACC酶活性（r=0.677 7）与对应mRNA表达水平呈中度正相关（0.5 < r < 0.8）,但ACC酶活性在肝组织与其对应的mRNA表达量呈负相关（r=-0.374 0）,提示饥饿胁迫对大黄鱼HSL和ACC的表达存在翻译前和翻译后两种水平的调控。本研究结果可为研究饥饿胁迫对大黄鱼脂类代谢分子层面的影响机制提供依据。     

五氯苯酚暴露致花鲈(Lateolabrax japonicus)肝脏损伤的转录组分析

为了探明五氯苯酚暴露后花鲈(Lateolabrax japonicus)肝脏的损伤变化,本文利用Illumina Hi SeqTM2000测序技术对不同浓度五氯苯酚(0,0.1,1.0,10.0,100μg/L)暴露后花鲈肝脏组织进行了转录组测序。经Trinity软件拼接,得到clean reads共247914284条,获得53716条基因。对照不同浓度暴露组和对照组的转录组测序结果,获得共有的差异性表达基因135个,特异性的差异基因数分别有127—819个不等,差异蛋白表达数量随着受试浓度的升高而上升。经BLAST搜索,其中有21459、26464、18896、12403、17262和19159条分别注释到Swiss-prot、Nr、Pfam、KEGG、KOG和GO数据库。KEGG代谢通路分析结果显示获得的差异基因分别映射到6大类141条通路,这些差异表达基因在与环境信息进程相关的信号传导和与组织系统相关的免疫系统的通路中富集最多。KOG数据库预测和分类表明16571条基因归属于25大类,参与一般功能预测和信号传导机制的数量最多,参与翻译后修饰、蛋白质转换与分子伴侣路径的也占较大比例。总体来看,在受到五氯苯酚类物质胁迫后,花鲈体内的信号传导系统首先发生响应,导致机体出现紊乱。污染物暴露后,花鲈机体的应对机制尚待深入分析。     

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。     

花鲈三种甲状腺激素受体(TRs)基因克隆及表达分析

甲状腺激素受体(TR)介导甲状腺激素发挥生理作用,调控机体生长、发育及代谢。本文采用RACE技术克隆花鲈(Lateolabrax maculatus)甲状腺激素受体TRαA、TRαB和TRβ的cDNA全长序列,并进行表达分析。结果表明,花鲈TRαAcDNA全长序列1851bp,编码416个氨基酸;TRαBcDNA全长序列2370bp,编码409个氨基酸;TRβcDNA全长序列3343bp,编码395个氨基酸。与TRαB和TRβ相比,各组织中TRαA表达量明显较低。TRαA主要在肝脏、脑、心脏中表达。TRαB在垂体中表达量最高,其次是脑、肾脏、心脏、肝脏等。TRβ在脑中表达量最高,垂体表达量次之。TRαB和TRβ在垂体和脑中普遍表达较高。花鲈TRαB与TRβ可能共同参与TH对TSH的负反馈调控过程。TRαB可能在TH对心脏的调控作用中发挥重要作用。     

凡纳滨对虾CTSL基因PCR-SSCP多态性与生长 性状的关联分析及其mRNA的差异表达

利用PCR-SSCP技术对379尾凡纳滨对虾组织蛋白酶Cathepsin L（CTSL）基因多态性进行检测,采用最小二乘法对多态性与生长性状的相关性进行分析;利用Real-time quantitative PCR检测CTSL基因mRNA的差异表达情况。结果表明:引物C6 （F/R）扩增片段具有多态性,其扩增产物具有CC、CT和TT 3种基因型,TT基因型与CC基因型相比在第6外显子92 bp处发生了C→T的突变,为沉默突变。最小二乘法分析结果表明,在体重、体长、第一腹节长和尾节长这4个指标上CC和CT基因型显著高于突变型TT（p<0.05）,而在头胸甲长和头胸甲宽2个指标上,CC基因型显著高于CT和TT基因型（p<0.05）。CTSL基因mRNA在凡纳滨对虾各组织、不同性别个体肌肉组织、极端体重个体肌肉组织中相对表达量大小顺序分别为:肝胰脏>胃>眼柄>心脏>消化腺;雌虾>雄虾;极大个体>极小个体。结论:CTSL基因多态性对凡纳滨对虾生长性状有显著影响,可以作为影响该虾生长性状的候选基因,为该虾的选育提供分子遗传标记;CTSL基因mRNA的分布情况表明此基因可能正向调控对虾生长。     

钝顶节旋藻别藻蓝蛋白基因克隆、分析及重组表达蛋白荧光活性的研究

为探究蓝藻藻胆体核心色素蛋白-别藻蓝蛋白单个亚基的光学活性和功能,本研究克隆了钝顶节旋藻(Arthrospira platensis FACHB314)中的脱辅基别藻蓝蛋白基因apcAB及其亚基基因apcA和apcB。节旋藻基因组中apcAB全长共1 056 bp,由apcA和apcB串联组成,中间间隔84 bp。其中,apcA和apcB基因的全长均为486 bp,且均编码161个氨基酸,预测分子量分别约为17.39和17.33 kDa,它们分别编码的α和β亚基均属于Globin＿like超级家族,系统进化树分析显示其氨基酸序列在蓝藻和节旋藻中较为保守。将克隆出的亚基基因apcA、apcB分别同前期A.platensis FACHB314中获得的藻蓝胆素合成相关基因ho和pcyA以及色基裂合酶基因(cpcE、cpcF、cpcU、cpcS、cpcT)共同转化至大肠杆菌中,获得重组别藻蓝蛋白亚基菌株E.coli HPEFUSTA、E.coli HPEFUSTB。SDS-PAGE和Western Blot均显示重组菌株中已成功表达别藻蓝蛋白单亚基。荧光检测结果显示,在600 nm波长激发下,...