南方鲇Hsc70 cDNA的克隆及序列分析

采用RT-PCR法和SMART RACE（rapid amplification of cDNA ends）技术从南方鲇肝脏RNA克隆获得Hsc70基因的全长cDNA（scHsc70 cDNA）.此cDNA全长2384 bp,其中,5＇＇非编码区194 bp,3＇＇非编码区249 bp,编码区域（coding sequence,CDS）长度为1941 bp.根据编码序列推导出相应的646个氨基酸,与其他脊椎动物Hsc70序列进行同源性比较,发现南方鲇Hsc70与欧洲银鲫（Carassius auratus gibelio）、鲦鱼（Pimephales promelas）、人（Homo sapien）和鸡（Gallus gallus）的Hsc70相似性分别为96.0%、95.5%、94.9%和93.8%,表现出较高的保守性.序列分析发现scHsc70 cDNA编码的氨基酸序列中含有2个HSP70家族的特征模体并具有Dnak特征性基序（DLGTY-S-V）.南方鲇Hsc70基因的克隆为进一步深入研究南方鲇抗逆机理以及指导南方鲇的遗传选育和遗传改良都具有重要的理论意义.     

南方鲇Hsc70 cDNA的克隆及序列分析

采用RT-PCR法和SMART RACE（rapid amplification of cDNA ends）技术从南方鲇肝脏RNA克隆获得Hsc70基因的全长cDNA（scHsc70 cDNA）.此cDNA全长2384 bp,其中,5＇＇非编码区194 bp,3＇＇非编码区249 bp,编码区域（coding sequence,CDS）长度为1941 bp.根据编码序列推导出相应的646个氨基酸,与其他脊椎动物Hsc70序列进行同源性比较,发现南方鲇Hsc70与欧洲银鲫（Carassius auratus gibelio）、鲦鱼（Pimephales promelas）、人（Homo sapien）和鸡（Gallus gallus）的Hsc70相似性分别为96.0%、95.5%、94.9%和93.8%,表现出较高的保守性.序列分析发现scHsc70 cDNA编码的氨基酸序列中含有2个HSP70家族的特征模体并具有Dnak特征性基序（DLGTY-S-V）.南方鲇Hsc70基因的克隆为进一步深入研究南方鲇抗逆机理以及指导南方鲇的遗传选育和遗传改良都具有重要的理论意义.     

梨小食心虫actin基因全长cDNA克隆与序列分析

为梨小食心虫其他基因表达调控研究提供内参基因以及actin基因的研究,运用RT-PCR和RACE技术,克隆获得梨小食心虫actin基因全长cDNA序列,并对其进行生物信息学分析。结果表明,该基因cDNA序列全长为1 451bp,其中包括67bp的5′非编码区、253bp的3′非编码区和1 131bp的开放性阅读框,编码376个氨基酸。该蛋白预测分子质量为41.776 8ku,等电点为5.22,氨基酸序列中有6类功能位点,具有actin家族典型特征,与其他昆虫actin氨基酸序列高度同源,达97%~99%。成功克隆梨小食心虫actin基因全长cDNA,该序列已提交GenBank,登录号为KF022227。     

卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)热休克蛋白HSP30基因的克隆与组织表达

[目的]获得卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)HSP30基因并探讨其组织表达.[方法]采用RACE的方法从卵形鲳鲹脾组织克隆HSP30基因的cDNA全序列,并用荧光定量PCR分析在健康鱼及哈维氏弧菌感染后HSP30基因的组织表达.[结果]HSP30基因cDNA序列全长913 bp,包含5′非编码区(5′UTR)89 bp、3′非编码区(3′UTR)188 bp,开放阅读框(ORF)636 bp,编码211个氨基酸.预测其氨基酸序列成熟肽的蛋白分子质量为24.1 kD,理论等电点为5.62.HSP30包括N-末端序列(NTS)、α-晶状体蛋白结构域(ACD)、C-末端序列(CTS)和C-末端延伸(CTE).系统进化分析结果显示卵形鲳鲹HSP30与高体鰤(Seriola dumerili)HSP30聚为一支.卵形鲳鲹HSP30基因在各组织中均有不同程度的表达,其中肝组织中表达量最高,其次为皮肤、肌肉、脾、心、肾,其他组织的表达量较低.哈维弧菌侵染卵形鲳鲹后,肝、脾和肾组织中HSP30基因mRNA表达量均升高,肝组织中变化最显著.[结论]成功克隆了卵形鲳鲹HSP30基因,为进一步揭示卵形鲳鲹HSP30的抗菌免疫应答机制提供了理论依据.     

杂交鲟和匙吻鲟HSP70 cDNA克隆与序列分析

采用RT-PCR法从杂交鲟(♀Huso huso×♂Acipenserschrencki)和匙吻鲟(Polyodonspathula)肝脏RNA克隆获得HSP70基因的全长cDNA(HSP70 cDNA)。所测定的HSP70 cDNA序列与NCBI/GenBank上登载的鲫(GenBank No.DQ872648)同源性最高,杂交鲟和匙吻鲟分别达96%和98%,杂交鲟HSP70序列为382 bp,匙吻鲟为334 bp。将杂交鲟和匙吻鲟与其它脊椎动物HSP70氨基酸序列用DNAstar软件进行相似度比较,鱼类与哺乳动物、两栖类非洲爪蟾之间HSP70氨基酸序列相似度平均值分别为86.2%和86.8%。鱼类之间的氨基酸序列相似度较大,平均为93.8%,表现出较高的保守性。以HSP70核苷酸序列为分子标记,用MEGA4软件中最大简约法(MP)构建了12个物种HSP70系统发育树,识别出3个大的单系类群:杂交鲟、匙吻鲟、团头鲂、鲫、鲤、斑马鱼聚为类群一(bootstrap 96);虹鳟和大西洋鲑聚为类群二(bootstrap 100);人类和褐家鼠类聚为类群三(bootstrap 89)。     

花斑裸鲤GeHSP70基因的克隆及其对重金属Cu2+胁迫的应答

【目的】克隆花斑裸鲤GeHSP70基因,并进行生物信息学分析;研究正常和Cu2+胁迫条件下Ge-HSP70的表达模式。【方法】采用分子生物学技术克隆花斑裸鲤GeHSP70基因的全长cDNA,分析其生物信息学特征。采用Real-time PCR技术分析正常和0.01 mg/L Cu2+胁迫（胁迫0,12,24,48 h）条件下GeHSP70 mRNA在花斑裸鲤肝脏、肾脏、脑和鳃4个组织中的表达情况,并采用ELISA试剂盒检测肝脏、鳃组织中GeHSP70蛋白的表达水平。【结果】花斑裸鲤GeHSP70序列共1 387 bp,由123 bp的5′-UTR、592 bp的3′-UTR和672 bp的编码区构成,编码223个氨基酸;GeHSP70蛋白是疏水性蛋白,分子质量为11.15 ku,等电点为5.01,包含2个HSP70家族的特征序列：IDLGTTYS（11-18位氨基酸）和IFDLGGGTFDVSIL（199-212位氨基酸）。GeHSP70基因核苷酸序列与鲫鱼的同源性最高（93%）,在系统进化树中与同科或属中鱼种聚合成一个分支,显示出高度保守性。Real-time PCR结果表明,正常条件下花斑裸鲤GeHSP70在鳃组织中的表达量最高,其次是肝脏,在脑和鳃组织中表达量较低;随着0.01 mg/L Cu2+胁迫时间的延长,花斑裸鲤肝脏、肾脏和鳃组织的GeHSP70 mRNA表达量先升后降,在24 h表达量最高,而脑组织的表达量持续升高;GeHSP70在花斑裸鲤肝脏和鳃组织的蛋白水平表达量总体均表现为先升后降,表明Cu2+能够诱导GeHSP70的表达。【结论】成功克隆了花斑裸鲤GeHSP70 cDNA全长,在0.01 mg/L Cu2+胁迫下花斑裸鲤GeHSP70在mRNA水平和蛋白水平呈规律性应答,表明GeHSP70是潜在的反映水环境质量的生物标志物。     

小体鲟卵透明带家族ZP3亚型和ZPAX基因cDNAs克隆及其组织表达分析

为研究透明带ZP家族在小体鲟Acipenser ruthenus性腺发育、卵子发生等过程中所发挥的作用,采用PCR技术克隆获得小体鲟卵透明带家族ZP3 3种亚型(ArZP3-1、ArZP3-4、ArZP3-5)及ZPAX基因(ArZPAX)cDNA部分序列。结果表明:ArZP3-1部分cDNA序列长度为1029 bp,对应编码342个氨基酸;ArZP3-4部分cDNA序列长度为1191 bp,对应编码397个氨基酸;ArZP3-5部分cDNA序列长度为717 bp,对应编码238个氨基酸;ArZPAX部分cDNA序列长度为733 bp,对应编码243个氨基酸;ArZP3蛋白3种亚型及ArZPAX蛋白氨基酸序列中均含有一个保守的ZP结构域;基于ZP氨基酸序列的系统发育树显示,小体鲟ArZP3蛋白3种亚型与高等鱼类ZP3亲缘关系较近,而ArZPAX蛋白则与哺乳类、鸟类、高等鱼类和爬行类ZPAX亲缘关系均较远;通过半定量RT-PCR进行组织表达特异性分析表明,ArZP3-1基因在小体鲟卵巢、精巢、肝、脑、肾、心、肌肉、鳃中表达,ArZP3-4基因仅在小体鲟卵巢和精巢中表达,而ArZPAX基因在小体鲟卵巢、精巢、肝、肠、肾、脾、心、鳃、脑中均有表达,3个基因在性腺中的表达量均最高,且均具有雌、雄差异性表达特点。     

西伯利亚鲟 MHCⅡβ基因克隆、组织分布及细菌感染后的表达变化

为研究鲟鱼主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex,MHC)基因的分子特征和表达,利用RACE技术克隆获得了西伯利亚鲟Acipernser baerii MHCⅡβ cDNA序列1443 bp,包括开放阅读框(OFR)801 bp,编码184个氨基酸。Blast分析显示,由MHCⅡβcDNA基因推导的氨基酸序列同其他物种的一致性为46%～83%,通过Smart站点分析,该序列具有SMART MHC_Ⅱ_beta结构域、SMART IGc1结构域和跨膜螺旋结构域;实时定量分析表明,正常情况下MHCⅡβ mRNA在西伯利亚鲟10种组织中均有表达,其中脾、头肾和血液中表达量较高,皮肤和肉中表达量极低(P0.05);感染维氏气单胞菌Aeromonas veronii 40 h后,脾脏中MHCⅡβ mRNA的表达量显著低于未感染的对照组(P0.05),直至93 h时恢复至对照组水平且有显著性变化(P0.05)。研究表明,MHCⅡβ基因参与了西伯利亚鲟的免疫反应。     

花斑裸鲤GeHSP70基因的克隆及其对重金属Cu2+胁迫的应答

【目的】克隆花斑裸鲤GeHSP70基因，并进行生物信息学分析；研究正常和Cu2+胁迫条件下Ge-HSP70的表达模式。【方法】采用分子生物学技术克隆花斑裸鲤GeHSP70基因的全长cDNA，分析其生物信息学特征。采用Real-time PCR技术分析正常和0.01 mg/L Cu2+胁迫（胁迫0，12，24，48 h）条件下GeHSP70 mRNA在花斑裸鲤肝脏、肾脏、脑和鳃4个组织中的表达情况，并采用ELISA试剂盒检测肝脏、鳃组织中GeHSP70蛋白的表达水平。【结果】花斑裸鲤GeHSP70序列共1 387 bp，由123 bp的5′-UTR、592 bp的3′-UTR和672 bp的编码区构成，编码223个氨基酸；GeHSP70蛋白是疏水性蛋白，分子质量为11.15 ku，等电点为5.01，包含2个HSP70家族的特征序列：IDLGTTYS（11-18位氨基酸）和IFDLGGGTFDVSIL（199-212位氨基酸）。GeHSP70基因核苷酸序列与鲫鱼的同源性最高（93%），在系统进化树中与同科或属中鱼种聚合成一个分支，显示出高度保守性。Real-time PCR结果表明，正常条件下花斑裸鲤GeHSP70在鳃组织中的表达量最高，其次是肝脏，在脑和鳃组织中表达量较低；随着0.01 mg/L Cu2+胁迫时间的延长，花斑裸鲤肝脏、肾脏和鳃组织的GeHSP70 mRNA表达量先升后降，在24 h表达量最高，而脑组织的表达量持续升高；GeHSP70在花斑裸鲤肝脏和鳃组织的蛋白水平表达量总体均表现为先升后降，表明Cu2+能够诱导GeHSP70的表达。【结论】成功克隆了花斑裸鲤GeHSP70 cDNA全长，在0.01 mg/L Cu2+胁迫下花斑裸鲤GeHSP70在mRNA水平和蛋白水平呈规律性应答，表明GeHSP70是潜在的反映水环境质量的生物标志物。     

二色补血草中2个金属硫蛋白基因的克隆及分析

从二色补血草中分离出2个金属硫蛋白基因的cDNA全序列,分别命名为LbMT1和LbMT2。LbMT1全长为569bp,其中5′非编码区23bp,3′非编码区300bp,开放读码框(ORF)长246bp,编码含81个氨基酸的蛋白,相对分子质量为8070,等电点为4.7;LbMT2全长为523bp,其中5′非编码区61bp,3′非编码区216bp,开放读码框长246bp,编码81个氨基酸,编码蛋白的相对分子质量为8000,等电点为5.0。这2个基因编码的氨基酸都含有14个半胱氨酸Cys,分布在蛋白质的N端和C端,呈CC、CXC和CXXC形式排列。疏水性分析表明:这2个蛋白都存在35~48个氨基酸之间较强的疏水区。通过对多种植物的MT蛋白序列比对分析表明,金属硫蛋白家族在氨基酸数目上保守性差,但半胱氨酸残基(Cys)的位置和数目保守性达到100%,揭示了Cys对金属硫蛋白的功能十分重要。这2个基因已经在Genbank上注册,LbMT1基因的登录号为EF103574,LbMT2基因的Genbank登录号为EF103575。     

PCR法扩增钙激活酶激活蛋白cDNA

钙激活酶激活蛋白是钙激活酶的激活蛋白, 可以促进钙激活酶活性的发挥, 从而促进肉的嫩化。采用PCR技术, 以山羊肝脏cDNA为模板经扩增得到钙激活酶激活蛋白(calpainactivator) 基因, 并进行了序列测定。该片段长1 017bp, 5′—端非翻译区长39bp, 3′—端非翻译区长567bp。编码区长411bp, 编码一个长137个氨基酸残基的蛋白质, 其理论分子量为14 298Da。与EdonMelloni等(1998) 报道的从牛脑中提取纯化的钙激活酶激活蛋白的氨基酸序列相比发现, 二者仅有五个位点不同。     

绒山羊RORα基因2种亚型的结构与进化分析

为深入研究绒山羊RORα基因的结构及功能,利用cDNA末端快速扩增法（RACE）结合转录组获得了绒山羊（Capra hircus）维甲酸相关孤核受体（retinoic acid receptor-related orphan receptorα,RORα）基因的2个亚型:RORα1和RORα2（GenBank登录号分别是HM₀61155和HM₃58053）。序列分析表明,RORα1序列全长1 620bp,包括5′端非翻译区（untranslated region,UTR）29bp、3′端非翻译区211bp和开放阅读框（open reading frame,ORF）1 380bp,共编码459个氨基酸,分子质量约为52.3ku,理论等电点6.25。RORα2序列全长1 694bp,包括5′UTR 76bp、3′UTR 211bp和ORF 1 407bp,共编码468个氨基酸;与人RORα4的长度相同,相似性达99%,分子质量约为53.4ku,理论等电点为6.37。结果显示:1)RORα1氨基酸序列缺少大多数核受体具有的调节区（A/B区）,预测的二级结构少一个β-折叠基序（YFV）;2)RORα的DNA结合区到配体结合区部分属于纯化选择,A/B区在长度和序列方面变异都很大。     

赤眼鳟TRAF6基因的cDNA克隆及其应对GCRV的免疫表达特性

为研究赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)肿瘤坏死因子受体相关因子6基因的结构特性及其应对GCRV的免疫表达特性,采用RACE技术获得了赤眼鳟TRAF6基因的cDNA全长(共2 621 bp),其中包含5′端非编码区50 bp,开放阅读框1 629 bp,3′端非编码区942 bp;该基因编码542个氨基酸,推导的蛋白质相对分子质量为61670,理论等电点为6.01。SMART结构分析结果显示,TRAF6基因编码的蛋白包含1个RING结构域、2个锌指结构域、1个螺旋卷曲结构域和1个MATH结构域。系统进化树分析结果表明,赤眼鳟TRAF6与团头鲂TRAF6的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果显示,TRAF6在赤眼鳟的12种组织中均有表达,其中在肝脏中的表达量最高,在中肠中的表达量最低;经GCRV感染后,赤眼鳟脾脏和头肾中TRAF6均呈波动上调趋势,在24 h达到峰值,表明TRAF6参与了赤眼鳟抗GCRV的免疫应答反应。     

双齿围沙蚕Cu/Zn-SOD cDNA基因的克隆及序列分析

根据已知多毛类Alitta succinea铜锌超氧化物歧化酶（ Cu/Zn-SOD）基因序列设计引物,利用同源克隆及RACE方法首次从双齿围沙蚕Perinereis aibuhitensis中克隆得到Cu/Zn-SOD基因全长cDNA序列。结果表明：双齿围沙蚕Cu/Zn-SOD基因cDNA全长870 bp,其中包括156 bp的5′端非编码区,261 bp 3′端非翻译区和453 bp 开放阅读框,编码150个氨基酸;该蛋白序列具有典型的Cu2＋和Zn2＋结合位点,并具有两处Cu/Zn-SOD 蛋白家族标签序列。通过生物信息学分析表明,该蛋白属于胞内Cu/Zn-SOD,理论相对分子质量为15249900,等电点为5.66,无信号肽和跨膜区,推测为亲水性蛋白。同源性分析表明,双齿围沙蚕Cu/Zn-SOD氨基酸序列与部分软体动物、鱼类和昆虫的Cu/Zn-SOD蛋白序列具有很高的相似性。该研究结果为后续研究Cu/Zn-SOD与环境污染物之间的剂量效应关系奠定了基础,为研究双齿围沙蚕机体的防御机制提供了基础资料。     

冷刺激不同时间仔猪3种组织HSP70表达的Western blot检测分析

采用50日龄的雄性"军牧一号"仔猪进行冷刺激试验,分别在冷刺激0、0.5、3、6、12、24h与应激恢复0.5、3、6、12、24、48h共12个时间点采取仔猪肝脏、脾脏和股二头肌样品。利用Western blot检测冷刺激(-7±2℃)不同时间仔猪肝脏、脾脏与股二头肌HSP70的表达量,探讨冷刺激对机体3种主要器官内HSP70表达量的影响。结果显示仔猪肝脏、脾脏和股二头肌中HSP70的表达量都以不同程度的升高,而后呈现先下降再升高的变化趋势。结果提示肝脏、脾脏和股二头肌3种组织尤以肝脏HSP70表达量变化明显,提示冷应激反应中代谢最旺盛的器官肝脏中物质代谢可能与HSP70的表达量有关。     

琯溪蜜柚汁胞Beta-tubulin cDNA的克隆及序列分析

以琯溪蜜柚汁胞为材料,采用cDNA克隆方法进行Beta-tubulin cDNA的克隆和表达.结果表明:琯溪蜜柚果肉Beta-tubulin cDNA全长1636 bp,有完整的阅读框,编码444个氨基酸;5′非翻译区60 bp,3′非翻译区243 bp(不包含终止密码子TAA),其中包括1个多聚腺苷酸化信号AATAAA以及1个含21个腺苷酸的poly(A)尾.由琯溪蜜柚果肉Beta-tubulin cDNA推导的氨基酸序列与陆地棉(Gossypium hirsutum)、大豆(Glycine max)、杨属植物(Populus)等的同源性较高,分别为86%、85%、84%等.通过构建重组质粒p28-PTU,并转化至Trans Rosetta(DE3)中,在诱导温度为37℃、IPTG浓度为1 mm、诱导时间为4 h的条件下,其在大肠杆菌宿主中获得了表达.     

日本蟾蜍皮肤胸腺素α原cDNA的克隆及序列分析

为研究蟾酥、蟾衣、蟾皮中多肽类有效成分,通过菌落聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）对日本蟾蜍Bufo japonicus formosus皮肤cDNA质粒文库进行了筛选,获得胸腺素原（prothymosin?鄄,ProT）全长cDNA序列,并对它们进行了生物信息学分析。日本蟾蜍ProT cDNA全长为1 480 bp,包括339 bp的完整开放阅读框（open reading frame,ORF）,5端125 bp及3端1 016 bp的非翻译区（untranslated region,UTR）。根据cDNA序列推导的日本蟾蜍ProT由112个氨基酸残基组成,无信号肽结构。氨基酸序列同源性分析显示,日本蟾蜍ProT与食用蛙Rana esculenta同源性为82%,与其他11种动物的同源性则介于54%～73%。ProT具有显著的抗肿瘤作用。分析日本蟾蜍ProT cDNA序列,可为研究其生物学功能和药物研发提供实验依据。图4参17     

柽柳dir基因的克隆及序列分析

在柽柳cDNA文库测序中获得了dir基因的全长cDNA序列,去除PolyA后,该基因全长为724bp,其中5′非翻译区26bp,3′非翻译区143bp,开放阅读框(ORF)长555bp,编码184个氨基酸.基因编码蛋白的分子量为19·69kD,理论等电点为6·96·疏水性分析表明,蛋白的前41个氨基酸为亲水性的.dir基因编码的蛋白质参与木质素的形成,与植物体的病菌防御有关.该基因的Genbank登录号为DQ462418(基因)和ABE73781(蛋白).     

板栗蛋白磷酸酶PP2A催化亚基基因的克隆与同源性分析

利用RACE技术从板栗雄花序中扩增得到1 347 bp的板栗蛋白磷酸酶2A的催化亚基(protein phospha-tase PP2A catalytic subunit,PP2Ac)cDNA片段。序列分析表明该片段包含基因的5′非翻译区4 bp,3′非翻译区407 bp,开放阅读框为936 bp,编码311个氨基酸,预计分子量为35.6 KD,等电点为5.94。基因序列数据库(GenBanK)登录为FJ840479(基因)和ACO57639(蛋白)。与葡萄、拟南芥、水稻等其他物种PP2Ac氨基酸序列相似性约为92%。