剑尾鱼IgM基因的克隆及免疫对其组织表达的影响

以免疫两周的剑尾鱼为材料,提取脾脏总RNA,通过逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)扩增出分泌型免疫球蛋白M(secretory immunoglobulin M,sIgM)重链基因的核心序列,再应用3’和5’快速扩增cDNA末端(RACE)方法扩增其末端序列,拼接后获得剑尾鱼sIgM重链全长cDNA序列。全长序列含有免疫球蛋白的信号序列:FKCIANH,得到的5个可变区序列可能来源于4个不同的VH家族。经用半定量RT-PCR分析sIgM在脾脏和头肾的表达变化,初步认为利用剑尾鱼头肾sIgM的mRNA表达变化替代检测血清抗体效价具有可能性。     

栉孔扇贝BI-1基因的克隆与表达分析

本研究采用RT-PCR和RACE技术首次获得了栉孔扇贝(Chlamys farreri)BI-1基因(Cf BI-1)c DNA全长序列,长度957bp,5′和3′非编码区长度分别为48bp和195bp,开放阅读框为714bp,预测编码一个含有237个氨基酸的蛋白质,分子量为27k Da;结构预测显示,Cf BI-1蛋白包含6个跨膜结构域。同源和分子进化聚类分析显示,Cf BI-1蛋白序列与其他一些物种中的BI-1蛋白序列相似性很高,表明BI-1具有很高的保守性。通过荧光定量PCR的方法检测了Cf BI-1 m RNA在栉孔扇贝正常组织中和在干露、脂多糖以及扇贝急性病毒性坏死症病毒刺激之后的表达水平的变化。结果表明,Cf BI-1在栉孔扇贝各组织中广泛分布,其中闭壳肌中的表达量最高,血淋巴中的表达量最低。在干露和病毒刺激以后,Cf BI-1基因表达水平较对照组都有显著上调(P0.05),表明Cf BI-1基因可能参与了干露刺激和急性病毒性坏死症病毒感染后的细胞应激响应及其诱导的细胞凋亡过程。综合上述分析,我们认为Cf BI-1基因在栉孔扇贝细胞凋亡调控过程中可能起到重要作用,可为栉孔扇贝凋亡相关基础研究提供参考。     

脊尾白虾抗菌肽Crustin基因的克隆、表达与功能研究

为研究脊尾白虾(Exopalaemoncarinicauda)抗菌肽Crustin的结构特征和功能,本研究从脊尾白虾中克隆得到一个Crustin的新变体,命名为EcCrustin1。研究结果表明,EcCrustin1基因cDNA序列长度为740 bp,开放阅读框(ORF)长度为477 bp,编码158个氨基酸,EcCrustin1蛋白具有Ⅱ型Crustin的典型特征,包括N端的信号肽,C端WAP结构域,以及二者之间的甘氨酸富集区(GRR)和半胱氨酸富集区(CRR)。EcCrustin1基因主要在脊尾白虾血淋巴中表达,副溶血弧菌刺激后,EcCrustin1在血淋巴中的表达显著上调(P<0.05),说明EcCrustin1在脊尾白虾先天免疫应答中发挥重要作用。此外,通过原核表达获得了该抗菌肽的重组蛋白,为进一步研究其抑菌功能和机理提供了基础。     

拟穴青蟹(Scylla paramamosain)两种Ⅰ型高血糖激素基因全长cDNA的克隆及组织表达分析

采用RT-PCR及RACE技术,从拟穴青蟹眼柄组织中克隆了两种Ⅰ型高血糖激素CHH基因(分别命名为C1与C2)cDNA全序列。序列分析结果表明:C1基因全长1859bp,开放阅读框长420bp,编码139个氨基酸,分子量为15.326kDa,等电点为5.540;C2基因全长1739bp,开放阅读框长426bp,编码141个氨基酸,分子量为15.621kDa,等电点为7.618。与其它物种CHH氨基酸序列进行同源性比较分析显示,拟穴青蟹CHH基因与榄绿青蟹CHH基因同源性最高(92%),依次为日本鲟(80%)、三疣梭子蟹(78%)。聚类分析表明,拟穴青蟹CHH氨基酸序列与榄绿青蟹和日本鲟紧密聚为一支。经荧光定量检测,拟穴青蟹CHH基因在眼柄、肝胰腺、心脏、肠中表达量较高,鳃、胃中表达量很少,肌肉中表达极少。盐度骤变试验结果表明:盐度胁迫24h后,C2的表达量是C1的30倍以上;C2基因盐度5时与对照组的表达量差异不显著(P>0.05),盐度15时差异显著(P<0.05),盐度22、25、30时差异极显著(P<0.01);盐度变化越大,C2的表达量越大。上述结果为进一步深入研究CHH基因的功能及调控机理奠定基础。     

雨生红球藻铁型超氧化物酶基因的克隆与序列分析

利用已报道的FeSOD保守区域,设计简并引物,通过简并PCR的方法获得了雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)FeSOD(HpFeSOD)cDNA的部分序列,然后采用RACE方法分别克隆到5′端和3′端。拼接后得到HpFeSOD cDNA全长,该基因全长为1 138 bp,ORF为684 bp,编码227个氨基酸。把已经得到的HpFeSOD序列推导成氨基酸序列与一些已知物种的FeSOD氨基酸序列相比较,雨生红球藻FeSOD与杜氏藻、衣藻、团藻、石莼、颤藻的同源性为89%、83%、78%、70%和63%。分子系统学分析表明,雨生红球藻FeSOD与杜氏藻FeSOD聚在一起,介于真菌与高等植物之间并且真核微藻FeSOD与高等植物的同源性更高,推测其在进化上与高等植物的亲源关系更近。     

中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)Akt/PKB 基因在病原刺激下的表达和功能分析

本文在对中国明对虾转录组数据进行生物信息学分析的基础上,克隆获得了其Akt/PKB基因(FcAkt)的开放阅读框(ORF)的cDNA序列,分析了对虾FcAkt基因的结构特征,并利用实时定量RT-PCR技术分析了FcAkt基因在鳗弧菌、溶壁微球菌和白斑综合征病毒(WSSV)注射后的转录表达变化。结果表明,中国明对虾FcAkt基因的ORF全长为1536bp,编码511个氨基酸,预测蛋白分子量为58.9kDa,理论等电点pI为5.60。同源比对显示该基因的氨基酸序列在不同物种之间具有较高的保守性。进化分析发现FcAkt与地蟹、果蝇、埃及伊蚊、家蚕等节肢动物的蛋白激酶B(Akt/PKB)亲缘关系较近。FcAkt的转录表达在不同细菌或WSSV刺激后具有明显的变化,提示对虾FcAkt基因可能在对虾的免疫防御中发挥了重要作用。     

大竹蛏(Solen grandis)铁蛋白基因的克隆及其在转录水平上对微生物多糖的应答

本研究克隆获得了一个大竹蛏(Solen grandis)铁蛋白(SgFer)基因的cDNA全长,其序列全长为848bp,5’和3’端的非编码区分别为111bp和212bp,开放阅读框525bp,推测编码174个氨基酸,预测分子量为20.2kDa,理论等电点为5.20。通过荧光定量PCR法研究了SgFer在健康大竹蛏组织中以及大竹蛏受到微生物多糖刺激后的表达规律,结果表明,SgFer在血细胞、鳃、外套膜、肌肉、性腺和肝胰腺等组织器官中均有表达,在肝胰腺中的表达量最高。SgFer在大竹蛏受到肽聚糖(PGN)和葡聚糖(glucan)刺激后,其mRNA的表达量显著上调,分别在刺激后6h和12h达到最高;而脂多糖(LPS)刺激不能诱导其mRNA表达量上调。SgFer可能参与大竹蛏对微生物多糖的清除反应。     

虹鳟(Oncorhynchus mykiss)维生素D受体a(VDR-a)基因克隆以及网箱养殖密度对其表达和血液中Ca2+含量的影响

本文从虹鳟(Oncorhynchus mykiss)肾脏组织中克隆得到维生素D受体a(VDR-a)基因的全长cDNA序列。结果表明, 虹鳟VDR-a的cDNA全长为2606bp, 共编码797个氨基酸, 主要包括A/B区、C区、D区以及E/F区。实时定量PCR分析表明, 高密度网箱养殖使得虹鳟肾脏和肝脏中VDR-amRNA的表达降低, 并且随着养殖时间延长和养殖密度的增加VDR-amRNA的表达减少更加显著; 血液中Ca2+含量随着养殖密度的升高而降低, 养殖密度升高使得Ca2+的主动运输过程减弱, 因此高密度养殖能导致产生低浓度Ca 2+, 这样对应的VDR-amRNA的表达也降低。说明养殖时间对VDR-amRNA表达的影响是通过养殖密度的变化来实现的。     

南极冰鱼和伯氏肩孔南极鱼EPO基因预测及生物信息学分析

运用PCR、TA克隆及二代测序技术获得了独角雪冰鱼(Chionodraco hamatus)、伯氏肩孔南极鱼(Trematomus bernacchii)的EPO区域基因组DNA序列,并结合生物信息学方法进行了基因结构与保守功能域等生物学特性研究。结果表明:克隆获得的独角雪冰鱼、伯氏肩孔南极鱼EPO基因序列分别为2727 bp和2820 bp,包括5个外显子和4个内含子结构,编码区全长皆为558 bp,推定编码185个氨基酸。理化性质分析得到两者的EPO蛋白皆为相对稳定的酸性可溶性蛋白。其三级结构预测结果都显示出典型的4个反相平行的α螺旋结构特征,保持了其在生物体内发挥的原有作用。多重序列比对显示,独角雪冰鱼EPO与伯氏肩孔南极鱼的氨基酸同源性为95.2%,而与其它物种的同源性在53.9%—85.5%之间。系统发育树显示,独角雪冰鱼、伯氏肩孔南极鱼的EPO基因与鱼类的同源基因聚类,系统进化情况同亲缘关系一致,表明EPO基因在进化过程中具有较强保守性。本研究为揭示EPO基因在南极冰鱼内的遗传特性提供理论依据,并为进一步探讨EPO基因在极端低温高氧环境中的鱼类适应性进化研究奠定了基础。