三角鲂MHCⅠα基因全长cDNA克隆与生物信息学分析

主要组织相容复合体（major histocompatibility complex,MHC）是一类具有高度多态性的分子,在脊椎动物的先天免疫应答中起到重要作用。根据已报道鱼类的MHCⅠα基因序列设计特异性引物,通过RT-PCR和RACE技术克隆三角鲂MHCⅠα基因cDNA序列全长,命名为Mete-UAA,并对其进行生物信息学分析。结果显示,Mete-UAA全长为2 102 bp,包含1 044 bp的开放阅读框,编码347个氨基酸。编码的MHCⅠα蛋白质预测分子量为38 699.18,等电点5.23,含有16个氨基酸组成的信号肽,具有亲水性,定位于细胞膜上,具有1个N-糖基化、3个O-糖基化和39个磷酸化的潜在位点。氨基酸序列同源性比对发现,Mete-UAA氨基酸序列与团头鲂同源性最高为75.79%,与草鱼同源性稍低于团头鲂,为75.25%。Mete-UAA具有MHCⅠα的典型结构特征,包含1个前导肽、3个胞外结构域、1个跨膜区和1个胞质区。二级结构分析显示,Mete-UAA蛋白质中α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲所占的比例分别为25.94%、9.22%、26.80%和38.04%。基于转录组学分析表明,感染嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)后三角鲂MHCⅠα基因表达呈总体下降趋势。本研究从三角鲂肝中成功克隆MHCⅠα基因,分析了其生物信息学特征,为后续研究MHCⅠα参与调控三角鲂先天免疫应答的机制提供理论基础。     

山羊胰岛素样生长因子Ⅰ基因多态性及序列分析

采用PCR-SSCP技术检测胰岛素样生长因子Ⅰ(insulin like growth factorⅠ,IGF-Ⅰ)基因外显子在性早熟、高繁殖力品种(济宁青山羊)和性晚熟、中等繁殖力(波尔山羊)以及性晚熟、低繁殖力品种(安哥拉山羊和内蒙古绒山羊)中的单核苷酸多态性,分析该基因对济宁青山羊性早熟和高繁殖力的影响;并对济宁青山羊IGF-Ⅰ基因扩增片段进行克隆测序,拼接出山羊IGF-Ⅰ基因4个外显子序列,将济宁青山羊IGF-Ⅰ基因外显子核苷酸序列和推导的氨基酸序列与绵羊、牛、人、大鼠、小鼠和鸡6个物种的序列进行比较。结果表明,IGF-Ⅰ基因4个外显子在所检测的4个山羊品种中均不存在多态性;这7个物种的核苷酸和氨基酸序列同源性分别为79.6%~99.3%和77.8%~99.4%;与牛、人等6物种相比,济宁青山羊IGF-Ⅰ基因氨基酸序列不存在特有变化。可见,物种间IGF-Ⅰ基因保守性强,IGF-Ⅰ基因可能不是影响济宁青山羊性早熟和高繁殖力的主效基因。     

钱塘江三角鲂线粒体基因组测序及其结构特征分析

为了研究钱塘江流域三角鲂(Megalobrama terminalis Richardson)线粒体基因组结构特征及鲌亚科鱼类的系统进化关系,通过PCR扩增、二代测序、软件拼接获得了钱塘江三角鲂线粒体基因组全序列,GenBank登录号为MN725725。结果表明,钱塘江三角鲂线粒体基因组序列全长为16 621 bp,碱基组成分别为A(31.23%)、G(16.17%)、C(27.87%)和T(24.73%);共有13个蛋白编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因,NAD6、tRNA-Gln、tRNA-Ala、tRNA-Asn、tRNA-Cys、tRNA-Tyr、tRNA-Ser~((UCN))、tRNA-Glu和tRNA-Pro等基因编码在L链上,其余基因均在H链上编码。钱塘江三角鲂线粒体基因组全序列与蛋白编码基因的A+T含量分别为55.97%和55.86%,具有明显的AT偏好性。线粒体基因中存在2个散在重复序列,分别位于线粒体控制区中终止结合序列区的前端和控制区3'的末端。在22个tRNA基因中,除了tRNA-Ser~((AGY))外,均具有典型的三叶草二级结构。基于BLAST比较,钱塘江三角鲂与黑龙江流域的三角鲂一致性为99.76%,与珠江流域三角鲂一致性为99.87%。基于15种隶属于7属的鲌亚科鱼类线粒体基因组全序列构建的系统进化树,鲂属与鳊属亲缘关系比与鲌属的亲缘关系上较近,与㊣属、半㊣属和细鳊属亲缘关系上较远。     

利用Cyt b基因序列研究翘嘴红鲌的系统发生

线粒体细胞色素b基因序列分析可显示种间及种内遗传差异,广泛用于种类鉴定和系统发生研究.为了阐明翘嘴红鲐与其他鳊亚科鱼类的亲缘关系,扩增并测定了翘嘴红鲐的414 bp细胞色素b基因片段序列.所获序列与4种鳊亚科鱼类细胞色素b基因的相应序列进行比较,发现共有61个多态性核苷酸位点(14.73%),大多数位点出现在密码子的第3位且主要为碱基转换.翘嘴红鲐与鳊之间的序列同源性最高,为93.48%,与广东鲂、三角鲂和团头鲂的序列同源性则分剐为90.58%,90.82%,91.30%.以鲤为外群,分别利用MP法和NJ法分析上述序列数据,获得相似的系统发生树.该结果显示,翘嘴红鲐和鳊聚为1个支系,广东鲂、三角鲂以及团头鲂则聚为另1个支系,说明翘嘴红鲐与鳊的亲缘关系较近,而与广东鲂、三角鲂及团头鲂的亲缘关系则较远.     

利用Cyt b基因序列研究翘嘴红鲌的系统发生

线粒体细胞色素b基因序列分析可显示种间及种内遗传差异,广泛用于种类鉴定和系统发生研究。为了阐明翘嘴红鲌与其他鳊亚科鱼类的亲缘关系,扩增并测定了翘嘴红鲌的414bp细胞色素b基因片段序列。所获序列与4种鳊亚科鱼类细胞色素b基因的相应序列进行比较,发现共有61个多态性核苷酸位点（14．73％）,大多数位点出现在密码子的第3位且主要为碱基转换。翘嘴红鲌与鳊之间的序列同源性最高,为93．48％,与广东鲂、三角鲂和团头鲂的序列同源性则分别为90．58％,90．82％,91．30％。以鲤为外群,分别利用MP法和NJ法分析上述序列数据,获得相似的系统发生树。该结果显示,翘嘴红鲌和鳊聚为1个支系,广东鲂、三角鲂以及团头鲂则聚为另1个支系,说明翘嘴红鲌与鳊的亲缘关系较近,而与广东鲂、三角鲂及团头鲂的亲缘关系则较远。     

暗纹东方鲀生长激素基因克隆与同源性分析

克隆获得暗纹东方鲀GH基因,该基因包含6个外显子和5个内含子,在此基础上获得其cDNA序列,共有591bp,编码196个氨基酸。将该cDNA序列转换成蛋白质序列后,结合NCBI数据库中得到的其它24种脊椎动物生长激素基因的蛋白质序列,运用MEGA3.1,以UPGMA法构建东方鲀等25种脊椎动物的生长激素基因进化树,14种鱼类中除了鳗鲡和鳝鱼外聚为一大类,其它动物中哺乳动物、反刍动物、家禽、爬行动物、人以及鳗鲡等聚为另一大类,暗纹东方鲀与红鳍东方鲀生长激素基因的氨基酸同源性达到100%,与斗鱼、杜父鱼、金鲈生长激素基因的氨基酸同源性达到70%以上,与人的生长激素基因的氨基酸同源性也达到40%;斑马鱼、草鱼、鲋鱼以及鲤鱼之间生长激素基因的氨基酸同源性在85%以上;哺乳动物、反刍动物、家禽的生长激素基因的氨基酸同源性在90%左右。从进化树的结果来看,与传统分类学研究结果基本一致,为进一步研究GH基因在胚胎发育及个体生长中的功能奠定基础。     

钱塘江三角鲂线粒体基因组测序及其结构特征分析

为了研究钱塘江流域三角鲂(Megalobrama terminalis Richardson)线粒体基因组结构特征及鲌亚科鱼类的系统进化关系,通过PCR扩增、测序、软件拼接获得了钱塘江三角鲂线粒体基因组全序列,GenBank登录号为MN725725。结果表明,钱塘江三角鲂线粒体基因组序列全长为16 621 bp,碱基组成分别为A(31.23%)、G(16.17%)、C(27.87%)和T(24.73%);共有13个蛋白编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因,NAD6、tRNA-Gln、tRNA-Ala、tRNA-Asn、tRNA-Cys、tRNA-Tyr、tRNA-Ser^(UCN)、tRNA-Glu和tRNA-Pro等基因编码在L链上,其余基因均在H链上编码。钱塘江三角鲂线粒体基因组全序列与蛋白编码基因的A+T含量分别为55.97%和55.86%,具有明显的AT偏好性。线粒体基因中存在2个散在重复序列,分别位于线粒体控制区中终止结合序列区的前端和控制区3'的末端。在22个tRNA基因中,除了tRNA-Ser^(AGY)外,均具有典型的三叶草二级结构。基于BLAST比较,钱塘江三角鲂与黑龙江流域的三角鲂一致性为99.76%,与珠江流域三角鲂一致性为99.87%。基于15种隶属于7属的鲌亚科鱼类线粒体基因组全序列构建的系统进化树,鲂属与鳊属亲缘关系比与鲌属的亲缘关系上较近,与属、半属和细鳊属亲缘关系上较远。     

团头鲂主要组织相容性复合体Ⅰ类基因全长cDNA的克隆及组织表达分析

为了解团头鲂MHCⅠ类基因的结构,采用cDNA末端快速扩增（Rapid-amplification of cDNA ends,RACE）技术,首次成功克隆了团头鲂“浦江I号” F₀基础群体及选育F₈世代的MHCⅠ类基因,共获得3条cDNA全长序列。序列全长为2 040～2 079 bp,含有87~102 bp的5′-UTR,1 035～1 044 bp的编码区（包括信号肽,alpha 1、alpha 2和alpha 3三个结构域,跨膜区和胞质区）及911~946 bp的3′-UTR区,分别编码347、344个氨基酸。F₈世代序列的核苷酸/氨基酸的同源性很高,为89.0%/93.0%,而与F₀世代的同源性较低（75.3%~77.0 % 和71.1%~71.4%）,呈现出明显的分子多态性。分析表明,团头鲂具有经典的MHCⅠ类分子的空间结构,与人类HLA-A2的抗原肽结合区的晶体结构相比,二者的差异主要集中在5个(I~V)区上。在Neighbor-joining(NJ)法构建的分子进化树中,团头鲂与草鱼的亲缘关系最近,与鲑鳟鱼类、爬行类、鸟类、哺乳类及人类的亲缘关系则渐远。RT-PCR组织表达分析表明,团头鲂MHCⅠ类基因在所检测的的8个组织中均表达,在鳃、头肾和血液中有较强的转录本,中等强度表达于肝脏和脾脏,在后肾、肠和肌肉中表达较弱。     

鸽副黏病毒Ⅰ型S-1株的分子特性分析

对从上海郊区发病鸽场分离鉴定的鸽副黏病毒Ⅰ型S-1毒株进行分子特性分析,选取融合蛋白F基因片段设计特异性引物,用RT-PCR扩增F基因cDNA片段,并将其克隆到pGEM-T载体中。序列分析结果表明,分离株的F基因片段为1666 bp,包含完整的F基因,编码553个氨基酸,其F蛋白与常见疫苗株B1、La Sota、V4的氨基酸同源性分别为89.2%、89.0%和91.5%;与国内鸽分离株YN P1、ch 98-1和STP96的氨基酸同源性分别为91.2%、93.9%和94.6%;与国外鸽分离株116600、248VB、Capital 397、IT-22782和Tigre 699的同源性分别为95.7%、96.0%、95.1%、99.1%和95.5%。PPMVS-1分离株的F蛋白裂解位点序列为112G-R-Q-K-R-F117,属于基因Ⅵ型中等毒力的鸽Ⅰ型副黏病毒。     

鸭MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因的克隆、序列分析及表达载体构建

【目的】克隆鸭MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因cDNA序列,构建并鉴定其原核表达质粒pET/DuMHC-Ⅰ。【方法】依据GenBank/DDBJ/EMBL基因库中公布的鸭MHC-Ⅰ基因序列设计1对引物,采用RT-PCR技术从鸳鸯鸭脾脏组织中扩增MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因cDNA,T-A克隆到pGEM-T Easy载体中,并进行测序。通过PCR和酶切的方法,将鸭MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因亚克隆入pET-28a(+)载体,构建重组表达质粒pET/Du MHC-Ⅰ,并进行PCR、NcoⅠ和NotⅠ双酶切及测序鉴定。【结果】测序结果表明,获得了MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因,其长度为813 bp,编码271个氨基酸。MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因与GenBank中登录的鸭MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因序列的同源性为89.4%~91.7%,氨基酸同源性为78.2%~83.7%;与鸡、鹅、鹌鹑、草鱼、狗、猪、鼠和人的MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽氨基酸序列的同源性分别为64.6%,79.3%,59.4%,41.0%,26.6%,45.0%,12.5%和22.1%,这表明MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因存在着种属多样性,且亲缘关系越近,同源性越高。所获重组表达质粒pET/Du MHC-Ⅰ经PCR、酶切、测序鉴定,证实鸭MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因cDNA已正确克隆入pET-28a(+)表达载体。【结论】成功克隆出鸭MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因,并构建了重组表达质粒pET/Du MHC-Ⅰ。     

Molecular Cloning and Sequence Analysis of IGF-I from Triangular Bream(Megalobrama terminalis)

The insulin-like growth factor Ⅰ(IGF-Ⅰ)gene of triangular bream(Megalobrama terminalis)(GenBank No.AY247412)(Tb)was cloned for the first time from liver by RT-PCR. The nucleotide sequence analysis showed the Tb IGF-Ⅰ cDNA consisted of 486 nucleotides and encoded 117 amino acids including B,C,A,D and E five domains. Analysis of E-domain indicated that cloned Tb IGF-Ⅰ belonged to IGF-Ⅰ Ea-2 subtype. Identity analysis showed the IGF-Ⅰ nucleotide sequence shared 99.8% homology with bluntnose bream,88.8% with grass Carp,85.8% with common carp; the pre-IGF-Ⅰ amine acid sequence shared 99.4% with bluntnose bream,88.8% with grass carp,85.4% homology with common carp. In the Cyprinus Carpio,the higher homology of nucleotide sequence and amino acid sequence in IGF-Ⅰshowed that the closer relationship the fishes have. These results could provide basic data for the research on Tb germplasm and the development and utilization of biological feed additives.     

用流水、活性炭和施入光合细菌去除养殖鱼类的异昧

采用土腥味感官检测评分方法，研究了用流水、活性炭和施入光合细菌去除养殖鱼类异味（MIB）的效果。结果表明，用流水处理15h和用活性炭吸附法处理12h，均可有效地去除鲤Cyprinus carpio的异味，施用光合细菌4周后，可降低或消除鲂、草鱼和淡水白鲨的异味。     

草鱼JAK2基因片段序列的克隆及其组织表达分析

通过实时荧光定量PCR(RT-PCR)法从草鱼肝脏中首次克隆获得草鱼JAK2基因的片段序列。该片段序列长671 bp,编码223个氨基酸,氨基酸序列分析表明草鱼JAK2基因片段与其他物种的相似性在70%～91%之间;系统进化树显示,鱼类的JAK2独立聚成一支,草鱼与斑马鱼聚成一支,与鳜鱼和墨绿凹鼻鲀聚成的一支再聚成一支。实时荧光定量PCR分析表明,草鱼JAK2基因在肝脏、肌肉、脑、心脏、脾脏和肠系膜脂肪组织中均有表达,其中在肝脏组织中表达量最高,显著高于其他组织(P<0.05),其次是肌肉、脑、脾脏和肠系膜脂肪组织,在心脏组织中表达量最低,且显著低于其他组织(P<0.05)。本研究为进一步研究草鱼JAK2基因的结构和功能奠定了基础。研究亮点:JAK2基因在鱼类上的研究报道甚少。本研究首次克隆了草鱼JAK2基因片段序列;且发现JAK2基因在肝脏组织中表达量最高,心脏组织中表达量最低,为草鱼JAK2基因的结构及其信号转导等生理功能的深入研究奠定了基础。     

草鱼MyoD cDNA的克隆和序列分析

 用RACE技术从受精后约22 h的草鱼胚胎总RNA中扩增获得了草鱼MyoD基因的全序列,并对其序列进行了分析。结果表明，草鱼MyoD基因全长cDNA为1 597 bp,其中开放阅读框为825 bp，共编码275个氨基酸，结构分析表明该肽链第1～84个氨基酸为草鱼MyoD基因的Basic区,第98～142个氨基酸为草鱼MyoD基因的HLH结构域，该序列所编码的肽链没有信号肽；通过对比分析已知的GeneBank中其它脊椎动物MyoD基因发现，该基因编码的氨基酸肽链随动物由低等向高等进化有加长的趋势,且核苷酸以及推测的氨基酸同源性和动物之间的亲缘关系相一致；草鱼MyoD基因的克隆为研究家鱼的肌肉发育调控的机理以及肉质改良奠定了基础。     

传染性法氏囊病病毒河南分离株（HN04）A片段cDNA的克隆及序列分析

利用RT-PCR技术,以传染性法氏囊病毒河南分离株(HN04)基因组RNA为模板,扩增并克隆IBDV HN04株基因组A片段cDNA。测序结果表明:克隆的A片段全长3260个核苷酸,包括2个部分重叠的开放阅读框(ORFl和ORF2)及两端的非编码区。ORFl和ORF2分别编码含有1012个氨基酸的结构蛋白(VP2-4-3)及含有145个氨基酸的VP5。IBDV HN04株基因组A片段核苷酸序列与来自GenBank IBDV血清Ⅰ型毒株核苷酸序列的同源性高达94.9%～99.4%,血清Ⅱ型毒株核苷酸序列同源性为83.8%。对IBDV HN04株的A片段核苷酸及其推导氨基酸进行序列分析,结果显示HN04株与国内外IBDV数株弱毒株的同源性在99.0%以上。     

鸡类胰岛素生长因子Ⅰ的克隆、表达及其表达产物的生物学活性研究

 应用RT-PCR方法对雏鸡肝脏总RNA中鸡类胰岛素生长因子Ⅰ基因cDNA进行扩增，然后将特异性片段连接到pMD18-T载体，测序结果表明，与已知序列同源性为100%。然后将特异性片段连在pRLC载体上进行表达，经Tricine-SDS-PAGE分析，原核表达产物为7.6 kD的重组蛋白，占菌体总蛋白的23%，Western印迹表明重组蛋白具有IGF-Ⅰ抗原活性。表达产物以包涵体形式存在，经7 mol·L-1盐酸胍的变性液溶解及0.5 mol·L-1精氨酸复性液处理，表达产物随后进行脱盐、凝胶层析纯化、MTT法分析其对NIH3T3和鸡胚成骨细胞的增殖效应，结果表明重组鸡IGF-Ⅰ具有较高的生物学活性。     

辣椒CMV广州分离物的CP基因序列分析及亚组鉴定

从广州市呈现花叶病症的辣椒上分离纯化得到1个黄瓜花叶病毒的分离物(CMV-GZ)。利用RT-PCR技术克隆了该病毒分离物的外壳蛋白(CP)基因,其序列长度为657 bp,编码218个氨基酸。对CP基因序列进行同源性比较分析,结果表明该病毒分离物的CP基因与CMV亚组Ⅰ5个株系的同源性均在90%以上,而与亚组Ⅱ4个株系的同源性均低于80%。据此将该分离物归属于CMV亚组Ⅰ。     

猪干扰素IFNE1基因克隆及重组表达载体的构建

依据电子延伸序列设计一对克隆引物,用RT-PCR法从猪胃组织扩增出猪干扰素epsilon1(IFNE1)基因的完整编码区并进行序列分析;再根据克隆的序列设计一对表达引物,用PCR法从重组克隆载体中扩增出EcoRI/XhoI酶切位点的猪IFNE1片段,插入原核表达栽体,转化至宿主菌,诱导表达,SDS-PAGE鉴定融合蛋白.结果表明,克隆的猪IFNE1基因包含完整的开放阅读框架,长为586bp.ORF为582bp,编码193个氨基酸,与人、小鼠的同源性分别为83.6%和69.2%,推测的氨基酸序列与人、小鼠的同源性分别为76.2%和55.2%,表达的融合蛋白分子量约为47kD.