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。     

瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachellii)Toll样受体2(TLR2)基因克隆及免疫功能

为探究Toll样受体2(Toll-like receptor 2,TLR2)及下游免疫分子对瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachellii)机体的保护作用,本研究采用RT-PCR及RACE法获得瓦氏黄颡鱼TLR2全长c DNA(2611bp),编码789个氨基酸残基,含有10个富含亮氨酸的重复序列(Leucine Rich Repeat,LRR)和Toll/IL-1R(Toll/IL-1 Receptor Domain,TIR)同源区结构域,属I型跨膜受体。序列同源性比对发现,瓦氏黄颡鱼TLR2 c DNA与斑点叉尾、鲤及虹鳟的同源性分别为78%、62%及49%。系统进化树分析表明,瓦氏黄颡鱼TLR2与斑点叉尾聚为一支。q RT-PCR分析表明,TLR2 m RNA在检测的组织中均有表达,且在头肾和脾脏中表达水平显著高于其他组织(P0.05)。嗜水气单胞菌感染能显著上调瓦氏黄颡鱼肝脏、头肾及脾脏中TLR2 m RNA表达(P0.05),分别在24h、48h及12h达到最大值。头肾中的TLR 2信号通路下游的髓样分化因子、半胱氨酸蛋白酶8、核转录因子kappa B、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1βm RNA均显著上升(P0.05),分别在24h、12h、48h,48h和48h达到最大值。结果表明,嗜水气单胞菌感染激活了TLR2信号通路,通过上调表达,肿瘤坏死因子α,白细胞介素1β等。本研究表明,TLR2在瓦氏黄颡鱼抵御嗜水气单胞菌侵染的过程中发挥了重要的免疫作用。     

九孔鲍BMP-2基因cDNA克隆及表达分析

为探究BMP-2基因在九孔鲍(Haliotisdiversicolorsupertexta)中的功能,采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术从九孔鲍外套膜中获得了BMP-2基因cDNA全长,并用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测了BMP-2基因在各组织和发育时期的表达水平。结果表明:九孔鲍BMP-2基因cDNA全长2572bp,其中5′非编码区(5′UTR)123bp, 3′非编码区(3′UTR)1150bp,开放阅读框(ORF)为1299 bp,编码432个氨基酸,其分子质量为48.59ku,理论等电点(pI)为9.84;具有N端信号肽(1-39 aa)、TGF-β前肽区域(63-294 aa)和TGF-β成熟肽区域(331-432 aa),以及蛋白酶水解位点RLRR (272-275 aa)和7个保守的半胱氨酸残基,符合TGF-β超家族蛋白典型结构特征。系统进化树结果显示九孔鲍BMP-2基因和耳鲍聚为一支。qRT-PCR结果表明BMP-2基因在九孔鲍的6个组织中均有表达,在足、右侧壳肌、外套膜及肝脏中显著高表达;在检测的7个发育时期均表达,其中在受精卵、4细胞、8细胞、原肠胚、稚鲍时期表达量显著高于卵、幼鲍时期。研究表明BMP-2基因可能在九孔鲍贝壳形成中具有重要作用。     

鳜鱼(Siniperca chuatsi)脂肪酸去饱和酶和延长酶基因全长cDNA序列的克隆与分析

利用RT-PCR和RACE方法克隆得到鳜鱼肝脏中控制高不饱和脂肪酸合成的脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturase,FAD)和脂肪酸延长酶(fatty acid elongase,ELO)基因的全长cDNA序列。FAD基因的全长cDNA序列1882bp,编码445个氨基酸,该蛋白序列含有FAD全部的特征结构区,包括3个组氨酸簇、2个跨膜区和1个细胞色素b5结构域,与其它鱼类FAD氨基酸序列的同源性为66.5%-90.1%,系统树分析显示其与欧洲鲈鱼和金头鲷等海水鱼类的亲缘关系最近。获得的ELO基因全长cDNA序列1401bp,编码294个氨基酸,该蛋白序列含有单一的氧化还原中心组氨酸簇、内质网停留信号和多个跨膜区等ELO特征结构,与其它几种鱼类ELO氨基酸序列的同源性为71.8%-86.7%,系统进化分析显示其与南方蓝鳍金枪鱼和金头鲷的亲缘关系较近。鳜鱼FAD和ELO基因全长cDNA序列的获得可为进一步研究其HUFA合成能力及调控机理奠定基础。     

凡纳滨对虾C-型凝集素LvLec2 对不同刺激的免疫应答

克隆获得了与中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)C-type lectin 3同源的C-型凝集素LvLec2基因序列,并通过Real-time PCR研究了其在脂多糖(lipopolysaccharide,简称LPS)、灭活溶壁微球菌(Micrococcus lysodeikticus)和白斑综合症病毒(white spot syndrome virus,简称WSSV)刺激后的转录表达变化。结果表明,LvLec2编码157个氨基酸,含有1个糖识别结构域(carbohydrate recognition domain,简称CRD),其CRD结构域中具有决定糖结合特异性的基序"EPS"(Glu118-Pro119-Ser120)序列。系统进化树分析表明LvLec2与已发表的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)C-型凝集素亲缘较远。LPS、灭活溶壁微球菌和WSSV刺激后,LvLec2基因在肝胰脏中的转录表达有明显的变化但表达模式不同。LvLec2可能作为模式识别受体参与了对虾对病原的识别或防御。     

大黄鱼肌肉组织cDNA全长文库的构建及EST分析

以大黄鱼肌肉组织为材料,利用Creator Smart cDNA Library Construction Kit构建了大黄鱼肌肉组织的全长cDNA文库.文库质量分析表明：cDNA文库容量不低于1.68×106cfu/mm3,重组率达96%,插入片断的平均长度大于1 000bp.随机挑取512个cDNA克隆进行5’端测序,其中430条ESTs的长度大于100bp;并初步拼接得到了230个单基因簇（unigene）,其中包括58个重叠群（contigs）,172个单拷贝ESTs（singletons）,冗余度为46.51%.经检索,35个ESTs在BLASTx上无明显的同源性（E值≤1.00×10-10）,为新基因.195个ESTs与已报道的基因有较高的同源性;其中与能量相关基因的ESTs丰度最高,占总数的20.00%.蛋白质合成、细胞骨架和信号传导次之,比例分别为13.48%、12.17%、10.00%,其中包括高迁移率族蛋白B1、瘦素受体、β1-热激蛋白等.这些EST数据为进一步筛选和克隆大黄鱼肌肉特异性表达基因提供了平台.     

海洋青鳉鱼专用型基因芯片的设计及其在生态毒理学上的应用研究

以生物芯片技术为核心,结合生态毒理学与功能基因组学的方法,制备了海洋青鳉鱼专用型生物芯片,包含180个与细胞分裂、解毒反应、缺氧反应、氧化应激反应、凋亡、生长和发育、性别决定和性腺分化以及生殖激素分泌等功能相关的基因.我们提取了雌性海洋青鳉鱼成体在正常培养和缺氧处理12周后的肝脏和卵巢组织总RNA,利用自制的基因芯片进行了基因表达谱分析,结果显示海洋青鳉鱼在缺氧压力环境下,肝脏和卵巢组织的差异性表达基因分别检测出9个和6个,表明应用此类自制良好的芯片可有效获得海洋青鳉鱼的组织特异性基因表达图谱,也将加强对海洋缺氧状态、氧化应激等反应的分子生物学机制的理解.本研究对于识别异常环境状态下的基因表达模式和组织特异性标志物,进一步开展监测海洋生态毒理因素的研究奠定良好的基础.     

Cloning and phylogenetic analysis of a fatty acid elongase gene from Nannochloropsis oculata CS179

Nannochloropsis oculata CS179, a unicellular marine microalga, is rich in long-chain polyunsaturated fatty acids (LCPUFAs). Elongase and desaturase play a key role in the biosynthesis of PUFAs. A new elongase gene, which encodes 322 amino acids, was identified via RT-PCR and 5′ and 3′ RACE. The sequence of the elongase gene was blast-searched in the NCBI GenBank and showed a similarity to those of the cryptosporidium. But the NJ-tree revealed that the N. oculata CS179 elongase clustered with those of the microalgae Phaeodactylum tricornutum, Ostreococcus tauri and Thalassiosira pseudonana.     

一株海洋细菌铁吸收调节蛋白(Fur)基因的克隆和表达

对海洋细菌来说铁是一种必需元素,对铁吸收与利用的调控在细菌生长和防止铁毒性中起重要作用,在革兰氏阴性细菌中,铁的代谢由铁吸收调节蛋白(Fur) 来调控.橙色交替单胞菌是1种具有广泛抑菌谱的有益菌,本研究克隆表达了橙色交替单胞菌的fur基因,并分析了其相关特征.该基因序列中包含447bp的开放阅读框,编码148个氨基酸残基的蛋白,推导的相对分子量为16.637 kD,与GenBank报道的革兰氏阴性菌的相应序列同源性很高,其中氨基酸序列的中段从G47位至D104位,为高度保守区域.在限铁和富铁培养条件下铁载体分泌量的结果分析表明,fur基因可在大肠杆菌中大量表达,为进一步研究Fur蛋白的结构与功能打下基础.