雌雄文昌鱼差异表达基因的转录组分析

本文用转录组学技术系统考察了雌雄文昌鱼的差异表达基因。将性腺发育成熟的青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri)雌雄分离,分别对排卵前雌鱼(F1组)和释精前的雄鱼(M1组),以及排卵后雌鱼(F2组)和释精后的雄鱼(M2组)进行了转录组测序。分析显示:排卵与释精前的雌雄文昌鱼(F1组与M1组)有13 434个显著差异表达的基因,排卵与释精后的雌雄文昌鱼(F2组与M2组)有5 957个显著差异表达的基因;不论排卵与释精前还是后,相比于雄性,雌性文昌鱼低表达的基因均多于高表达的基因。对各组间差异表达基因进行KEGG通路聚类分析,发现排卵与释精前(F1组与M1组),雌雄文昌鱼中差异表达的基因极显著地富集到7个KEGG通路中,分别为神经活性配体-受体相互作用(Neuroactive ligand-receptor interaction)、细胞粘附分子(Cell adhesion molecules)、造血细胞系(Hematopoietic cell lineage)、肥大型心肌病(Hypertrophic cardiomyopathy)、细胞外基质相互作用(ECM-receptor interaction)、PI3K-Akt信号通路和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)感染;而排卵与释精后(F2组与M2组),雌雄文昌鱼中差异表达的基因极显著地富集到3个KEGG通路中,包括神经活性配体-受体相互作用、细胞粘附分子、病毒性心肌炎(Viral myocarditis)。进一步分析发现,与血管内皮生成相关的基因如F11R、JAM2、CDH5等,雌性都比雄性文昌鱼呈显著的高表达。     

1986—2017年舟山群岛不同主体功能海岛岸滩变化特征分析

基于逐年30 m分辨率的岸滩遥感监测数据集(1986—2017年),开展舟山群岛不同主体功能海岛岸滩的时空演化特征分析.结果表明,在1986—2017年期间,受剧烈围填海活动的影响,舟山群岛的大量水域(152 km2)和潮滩(18 km2)被围填成陆地,岸滩不断向海推进,政策是岸滩总体变化的主要驱动因素.不同海岛主体功...     

黄斑篮子鱼去毒相关基因的克隆与肝脏组成型表达分析

从基因水平探讨海洋鱼类对海洋藻毒素的去毒分子机理。采用RT-PCR法成功克隆了黄斑篮子鱼Siganus oramin肝脏I时相代谢酶细胞色素P450 1A(CYP1A)、II时相代谢酶alpha型谷胱甘肽S-转移酶(GSTA)和rho型谷胱甘肽S-转移酶(GSTR)、热休克蛋白70 (HSP70)、alpha 1型钠钾ATP酶(ATP1A1)及β-肌动蛋白(beta-actin, ACT)基因cDNA核心序列,序列分别长879 bp、582 bp、588 bp、660 bp、749 bp和554 bp。序列同源性分析发现,属鲈形目的黄斑篮子鱼CYP1A、GSTA和GSTR与同属鲈形目的牙鲆Paralichthys olivaceus、欧洲鲽Pleuronectes platessa、真鲷Pagrus major、鲤形目的斑马鱼Brachydanio rerio 相应氨基酸序列同源性较高,CYP1A和GSTA与非洲爪蟾(两栖类)、鸡(鸟类)、小鼠、大鼠和人(哺乳类)相应氨基酸序列同源性低,这可能与鱼类I、II时相去毒酶基因承担水环境毒素去毒代谢的特殊功能有关;而HSP70、ATP1A和β-肌动蛋白在鱼类、两栖类、鸟类、哺乳类中均有较高的同源性,这可能与这些基因在机体中承担的最基本的生命功能相关。应用半定量RT-PCR的方法,以β-肌动蛋白作为外参照,在指数期增长范围内分别得到了CYP1A、GSTA、GSTR、HSP70和ATP1A1 mRNA与β-肌动蛋白mRNA (%)的比值,确定黄斑篮子鱼肝脏去毒相关基因的组成型表达水平。其中,黄斑篮子鱼肝脏CYP1A、GSTA和GSTR基因组成型表达相对较高,HSP70和ATP1A1基因组成型表达相对较低,这可能与不同基因在黄斑篮子鱼海洋藻毒素去毒分子机理中承担的作用相关,为海洋藻毒素在海洋鱼类中的积聚及代谢去毒分子机制的研究提供了相关数据。     

长石莼(缘管浒苔)(Ulva linza)rbcL全长基因的克隆与序列分析

克隆分离了长石莼(缘管浒苔)光合作用第一关键酶Rubisco大亚基全长基因(rbcL)。首先应用PCR和RT-PCR方法扩增rbcL大片段DNA序列和大片段cDNA序列,结果表明,获得的2个克隆序列完全相同,该rbcL大片段基因不存在内含子。其次应用基因步移方法分别对rbcL基因的5′上游未知序列和3′下游未知序列进行扩增,在此基础上,将3个片段序列进行拼接,获得了rbcL全长基因序列(NCBI登陆号:DQ813497)。序列全长2124bp,其中编码区序列长1425bp,为单外显子基因,编码474个氨基酸;5′非翻译区序列长225bp,转录起始位点为位于翻译起始密码子ATG上游第47个核苷酸G,在距离转录起始位点-9bp—-48bp的范围内有推测的类似原核生物的启动子序列(-10区:TAAAAT、-35区:TTGAAA);3′非翻译区序列长474bp,在距离转译终止密码子TAA下游54—98bp处有一段较长的回文序列,可形成一个22bp的茎结构。密码子偏好性分析结果表明,长石莼(缘管浒苔)rbcL基因偏向使用第三位核苷酸碱基为A和T的密码子。     

壳聚糖酶基因在解脂耶氏酵母中的表达及重组酶性质研究

为构建高效表达壳聚糖酶工程菌株,以Microbacteriumsp.基因组为模板扩增壳聚糖酶基因,目的基因与表达载体pINA1317连接构建重组质粒,重组质粒NotⅠ酶切线性化后转化解脂耶氏酵母Y.liPolytica Po1h。所得结果为PCR扩增得到约1000bp的特异性片段,序列分析表明含有壳聚糖酶全长基因,开放阅读框801bp,编码266个氨基酸残基。转化子酶活力为10.4U/mL,是原菌株酶活力的3.15倍。重组蛋白经DEAE-Sepharose FF分离纯化,达到电泳纯,SDS-PAGE显示单一条带,分子量约41kDa。重组酶反应最适温度为45℃,最适pH为5.6,Km和Vmax分别是0.926mg/mL和6.15U/mL。质谱分析酶解产物主要为三糖和五糖。实现了壳聚糖酶在解脂耶氏酵母中的分泌表达,为壳聚糖酶的工业化生产奠定了理论基础。     

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.     

三疣梭子蟹HMGR基因的克隆及其在蜕皮中的表达分析

为了研究3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase,HMGR)在甲壳动物蜕皮调控中的作用,采用RT-PCR和c DNA末端快速扩增技术(RACE),克隆得到三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)HMGR基因的c DNA序列(Gen Bank登录号:KF280756)。该序列全长2575bp,包括一个53bp的5′端非编码区,一个686bp的3′端非编码区和一个长度为1836bp的开放阅读框,编码611个氨基酸。该氨基酸序列与已公布的美洲海鳌虾HMGR氨基酸序列相比一致性达65%,具有Ⅰ型HMGR保守催化区域、两个HMG-Co A结合基序和两个NADP(H)结合基序。采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术,分析三疣梭子蟹HMGR基因的组织差异表达及在蜕皮周期中的表达水平变化,结果表明HMGR基因在三疣梭子蟹大颚器(MO)中的表达量最高,在其它组织中表达量均极低;在三疣梭子蟹蜕皮周期中,大颚器中HMGR基因的表达量自A期至D0亚期升至最高,然后下降,至D4亚期最低。验证了大颚器是三疣梭子蟹合成甲基法尼酯的唯一器官,表明HMGR在三疣梭子蟹蜕皮调控中起着重要作用。     

富含古罗糖醛酸的褐藻多糖生产菌株的构建

为获得古罗糖醛酸(Guluronate)含量高的细菌胞外褐藻多糖,利用PCR从海洋细菌Pseudomonassp.QDA中克隆了其甘露糖醛酸C-5差向异构酶基因(algG),连接入质粒pMF 54Km,构建了重组表达载体pMF54 Km-algG。利用三亲接合法将pMF54 Km-algG转入菌株QDA中,获得algG过量表达重组菌株QDA-G1。H-NMR测定结果表明,QDA-G所产的褐藻多糖中β-D-甘露糖醛酸(M)与它的C-5差向异构体α-L-古罗糖醛酸(G)的比值为0.38,G的质量分数达到74.2%,比野生菌株QDA提高了26.4%。且重组菌株遗传稳定性良好,连续传代20代后,M/G的比值无明显变化。     

环境演变研究时间序列的建立方法评述

对环境演变时间序列建立的几种主要方法的纪年原理、应用状况及应用的优点、范围、局限性进行了阐述和比较，包括长寿命宇宙成因核素在内的同位素纪年方法主要判别第四纪以来大时间尺主的沉积物的地质年龄，且能很好地应用于全球变化的研究，但百余年来沉积物的年龄及侵蚀历史变化的研究只能通过^210Pbex、^137Cs等半衰期相对较短的核素来进行；指出^210Pbex可望在现代流域侵蚀环境演变以及其效应评价的研究中获得新的突破。     

大黄鱼白细胞介素17受体E-like的分子特征及进化分析

白细胞介素17受体(Interleukin 17 receptor,IL-17R)家族与IL-17细胞因子家族介导的各类反应有着密切联系.IL-17RE-like(IL-17REL)是一类最新发现的IL-17受体,其结构与IL-17RE相似,但尚未发现其配体.本研究克隆得到大黄鱼(Larimichthys crocea)IL-17REL(Lyc IL-17REL)的全长c DNA,其开放阅读框全长1 659个核苷酸,推断可编码一个由552个氨基酸组成的蛋白,含有信号肽、胞外段、跨膜区和胞内段.与其他物种的IL-17REL相似,Lyc IL-17REL蛋白的胞外段具有一个保守的FN I-like结构域,而胞内段缺少IL-17受体家族保守的SEFIR(SEF and IL-17R)结构域.多序列比对分析表明Lyc IL-17REL与日本河豚(Takifugu rubripes)IL-17REL的氨基酸序列同源性最高,序列一致性可达57.0%.系统进化分析表明,脊椎动物的IL-17受体家族可分为2类,IL-17RA/RB/RD为一类,IL-17RC/RE/REL为一类.其中鱼类及高等脊椎动物的IL-17REL与IL-17RE亲缘关系最近,并且推测二者可能是由同一基因从硬骨鱼类之前的物种中分化而来.组织分布表明Lyc IL-17REL在所有被检测的组织中为组成型表达,在黏膜相关组织如小肠和鳃中的表达量最高.大黄鱼受嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)诱导刺激后,Lyc IL-17REL在其头肾及鳃中的基因转录水平均显著上调.这表明Lyc IL-17REL可能在细菌感染引起的免疫反应中起着重要作用.