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。     

南极深海沉积物中产低温脂肪酶菌株的筛选与基因克隆

在10℃恒温培养条件下,从第29次南极科学考察获得的南极深海沉积物样品中分离筛选到产脂肪酶细菌3株,产脂肪酶真菌1株,对其进行分子生物学鉴定,确定为假交替单胞菌属（Pseudoalteromonas arctica）、芽孢杆菌属（Bacillus pumilus）、Glaciecola sp.以及白冬孢酵母属（Leucosporidium sp.）.通过测定各酶的最适反应温度,获得产低温脂肪酶芽孢杆菌XZ18,该菌所产脂肪酶最适反应温度为30℃,在0℃仍有部分活性.从NaCl浓度和pH值2个条件对产酶条件进行研究,最终确定了该菌最适产酶NaCl浓度5.0%、最适产酶pH值为6,最高产酶量为4.65 U/cm3.通过PCR扩增,获得了脂肪酶全长序列,对该序列进行系统发育分析,发现该脂肪酶基因处于较独立的分支.     

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。     

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。     

马氏珠母贝PmLec-8基因的克隆与表达分析

Lec-8(C-type lectin 8)属于C-型凝集素超家族,在机体抵抗微生物的感染过程起重要的作用。本研究采用RACE技术克隆出了PmLec-8基因cDNA全长序列,并且运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测了PmLec-8基因在马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)不同组织中的表达模式。结果显示:PmLec-8基因序列全长737 bp,其中5′UTR长为36 bp,3′UTR长为113 bp,开放阅读框(ORF)为588 bp,编码195个氨基酸,预测其分子质量约为22.90 ku,等电点为5.17;PmLec-8具在一个糖类识别结构域(Carbonhydrate-recognition domain,CRD),符合典型的C型凝集素(C-type lectin)家族特征;多序列比对结果表明物种间Lec-8的同源性较低,4个半胱氨基酸残基高度保守;qRT-PCR数据分析表明,PmLec-8在马氏珠母贝肝胰腺、性腺、闭壳肌、鳃、血细胞和外套膜中均有表达,其中肝胰腺中表达量最高,其次是鳃,差异具统计学意义(P0.05)。     

红笛鲷IRAK-4基因cDNA全长的克隆及组织表达分析

白细胞介素-1受体相关激酶4(interleukin-1 receptor-associated kinase 4,IRAK-4)是一种参与机体先天性免疫和适应性免疫反应过程中的关键分子。采用RT-PCR和c DNA末端快速扩增(RACE-PCR)的方法从红笛鲷(Lutjanus sanguineus)头肾中克隆IRAK-4基因的c DNA全序列(登录号:KF279357)。该序列全长2 015 bp,包含5′非编码区(5′UTR)205 bp,3′非编码区(3′UTR)421 bp,开放阅读框(ORF)1 389 bp,编码462个氨基酸。根据推导的氨基酸序列预测其蛋白分子质量为52.0 ku,理论等电点为5.19。氨基酸序列比对结果显示,红笛鲷IRKA-4基因氨基酸序列与其他物种的同源性为54.2%~85.7%。系统进化分析结果显示,红笛鲷与斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)聚为一支,两者有较近的亲缘关系。用荧光定量PCR分析红笛鲷基因的组织表达差异,红笛鲷IRKA-4基因在各组织中均有不同程度的表达,其中在皮肤、肝脏和胃中表达量最高,其次是胸腺、鳃、心脏、肠、肌肉和脾脏,在头肾、后肾和脑的表达量最低。