中国大鲵Cyp51基因特征与性腺表达分析

采用RT-PCR法从大鲵( Andrias davidianus )性腺中分离获得 Cyp51 基因全长cDNA 1 975 bp, 5′端非编码区135 bp, 3′端非编码区331 bp,开放阅读框( ORF)1 509 bp,编码503氨基酸。生物信息学分析显示, Cyp51 基因编码蛋白的二级结构含有50.20%的α-螺旋,9.96%的延伸链,3.59%的β-转角,36.25%的无规则卷曲。系统进化树显示,大鲵与两栖类中的热带爪蟾和非洲爪蟾同源性最高,与其它物种也有较高的同源性。qRT-PCR分析结果显示, Cyp51 基因在卵巢、肝、肾等组织表达水平显著性高于其它各组织;性腺发育不同时期表达结果显示, Cyp51 基因在1-5Y卵巢中表达显著性高于精巢,在6Y时无显著性差异;在雌性与伪雌性性腺中表达水平显著高于雄性及伪雄性性腺。结果表明 Cyp51 基因对大鲵的性腺分化,尤其是卵巢发育有着重要作用。     

Ikaros基因研究进展

Ikaros基因为淋巴细胞发育过程中不可缺少的转录因子,可调控许多免疫基因的表达,由于其重要的功能而在免疫学领域具有独特的地位。文章介绍了Ikaros基因的结构、功能、调控机制以及鱼类中近年来的研究进展,指出了Ikaros基因在淋巴系统发育过程中的重要作用。     

鱼类白介素10的研究进展

白介素10(Interleukin 10, IL-10)是能够参与机体免疫的一种多功能细胞因子,由单核细胞、巨噬细胞等多种免疫细胞分泌,在抗肿瘤、抗感染、免疫性疾病等多种疾病的发生发展过程中发挥重要作用。有多种硬骨鱼IL-10被克隆表达,也被证实具有免疫调节作用,目前也有不少关于鱼类IL-10的生物活性、作用机制、调节机制的研究。本文根据已有报道,从鱼类IL-10的基因结构、转录表达、来源与进化、生物学活性及功能、鱼类IL-10受体及信号通路等五个方面进行了综述,为鱼类IL-10的研究与应用提供依据。     

三疣梭子蟹血细胞全长cDNA文库构建及EST初步分析

三疣梭子蟹是我国沿海重要养殖品种之一,近年来养殖病害呈逐年上升趋势,制约了三疣梭子蟹养殖产业的健康可持续发展。为大规模克隆三疣梭子蟹免疫相关基因,研究其免疫基因的功能和免疫机制,奠定三疣梭子蟹病害防治理论基础,采用SMART技术构建了三疣梭子蟹血细胞全长cDNA文库。经测定,文库滴度为1.14×107pfu/mL,文库总容量为5.7×107pfu,重组率达到98%,插入片段平均长度为817.5 bp。文库随机测序获得的70个全长cDNA,从中发现18个已知基因和5个未知基因。已知基因主要为多肽/蛋白质合成相关基因,共9个;免疫相关基因4个,分别是抗菌肽hyastatin、C-reactive prote in-1、profilin和m asquerade-like prote in,且4个免疫相关基因共有48个克隆,占测序总克隆的68.6%,表明血细胞中免疫相关基因表达非常活跃。研究结果证实,构建血细胞全长cDNA文库是大规模克隆三疣梭子蟹免疫相关基因的可靠途径,并为深入研究免疫相关基因的功能和免疫机制奠定基础。     

感染嗜水气单胞菌鱼类组织病理变化与多组学分析的研究进展

嗜水气单胞菌感染引起的病害使我国鱼类养殖遭受了严重经济损失，制约了水产养殖业的健康发展。嗜水气单胞菌可产生多种毒力因子，致病过程及影响因素复杂，感染鱼类种类广。鱼类的肠道、脾脏、肝脏和肾脏具有重要的免疫功能，在抵御病原菌入侵中发挥重要作用，其中肠道菌群直接影响着宿主的免疫和炎症反应。本文着重阐述了嗜水气单胞菌感染后鱼类免疫相关器官的组织病理学变化、转录组水平基因的差异表达和通路富集及肠道微生物组成与结构改变，综述了嗜水气单胞菌感染后鱼类病理学和组学水平变化，为研究鱼类免疫应答机制及肠道菌群免疫调节功能提供参考依据。     

三角帆蚌外套膜表达的免疫相关基因筛选

利用三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)外套膜cDNA文库EST序列,通过BLAST分析注释基因功能,发现35个与免疫防御功能相关的基因。根据其功能,这些免疫相关基因可划分为7类,即细胞免疫过程(2个)、蛋白酶和蛋白酶调节子(9个)、压力蛋白(7个)、抗菌肽(5个)、溶酶体酶(2个)、粘着蛋白(3个)及细胞凋亡和细胞周期调控相关基因(7个)。免疫相关基因在三角帆蚌外套膜中的广泛表达表明外套膜是重要的免疫组织。该研究为三角帆蚌外套膜分子免疫机理研究和抗病育种工作提供了基础性资料。     

cDNA芯片技术筛选斑马鱼皮肤免疫相关差异表达基因

研究旨在筛选与鱼类皮肤免疫相关的功能基因,试图解释鱼类皮肤局部免疫应答的分子机制.采用斑马鱼(Danio rerio)基因cDNA芯片(affymetrix),以葡萄球菌(Staphylococcus sp.)感染诱导的成体斑马鱼为实验动物模型,从斑马鱼皮肤组织中提取总RNA,经Biotin荧光标记与拥有15 617个cDNA片段的基因芯片杂交,对斑马鱼皮肤组织中基因表达谱进行初步分析.在斑马鱼皮肤组织中共检测出175个差异表达基因,其中有150个上调表达基因(ratio＞2.0)和25个下调表达基因(ratio＞0.5);在皮肤组织150个上调基因中,91个为已知功能基因,59个为未知功能基因.根据基因文库同源功能基因(GO)分析,将175个差异表达基因分为13个主要的生物功能与代谢通路,其中参与免疫应答相关基因包括鱼主要组织相容性复合体(MHC)I类基因区的基因(UEA,UFA)、补体(Clq,C7-1)、凝集素(HBL3,LGALS1L3)、应急反应生长基因(EGR-1)、肿瘤坏死因子超家族基因(TNFSF10L4)、凝血因子(F5)、转铁蛋白基因(TF-α)和一些蛋白酶等.结果证实,MHC I类分子、补体、凝集素和蛋白酶等参与鱼类皮肤的抗葡萄球菌感染免疫应答,为将来以斑马鱼感染模型研究皮肤局部与细菌的互作机制提供了科学参考;同时表明采用基因芯片方法初探斑马鱼皮肤免疫系统是基本可行的.     

中国明对虾C 型凝集素基因(Fclectin)的重组表达及活性分析

研究拟通过分析对虾C型凝集素的活性特点,探讨其在对虾先天免疫应答过程中的潜在功能以及在养殖生产实践中的应用。实验利用原核表达系统对中国明对虾C-型凝集素基因的两个串联的糖识别结构域(carbohydrate recognition domain,CRD)进行了重组表达,并通过纯化复性获得了重组目的蛋白(rFclectin-CRD1和rFclectin-CRD2)。活性分析结果显示,重组目的蛋白对多种病原菌有凝集和抑制生长的作用,并且具有Ca2+依赖活性;其凝集活性可被半乳糖、肽聚糖、脂多糖等多种病原相关分子模式所抑制,研究结果证实,Fclectin是一种典型的C-型凝集素,它可能作为中国明对虾先天免疫中重要的模式识别受体,在一定程度上参与了机体应答病原微生物的防御过程。     

模式识别受体遗传变异与畜禽肠道疾病易感性

肠道细胞表面表达大量模式识别受体,通过识别微生物的病原相关分子模式而发挥先天免疫功能,构筑成肠道第一道防御屏障。模式识别受体发生遗传变异将影响其生物功能,进而影响肠道疾病易感性的发生。通过综述TLRs、NOD2、Dectin-1、My D88基因与畜禽肠道疾病易感性发生的联系,提示模式识别受体基因是影响畜禽肠道疾病易感性的重要候选基因。     

鱼类microRNAs研究进展

MicroRNA(miRNAs)是一类内源性的长度约22个核苷酸的非编码小分子RNA。miRNAs在线虫、果蝇、植物、哺乳动物等生物中广泛存在,参与基因转录后水平的调控,是基因表达、修饰、转录和翻译的调节者,在生物体胚胎形成、组织器官发育、细胞分化凋亡、免疫功能调控及疾病发生等的各种生命活动过程中发挥着重要作用。鱼类是重要的     

抑制性消减杂交技术在养殖鱼类免疫基因克隆中的应用

抑制性消减杂交技术(SSH)是近年来兴起的一种分离、克隆差异基因的新技术,它结合了消减杂交和抑制PCR的优点,具有操作简便、特异性强、背景低及重复性好的优点。目前已经用SSH技术鉴定出了鱼的许多免疫相关基因,如白细胞介素、趋化因子、肿瘤坏死因子、溶菌酶、NKEF、补体、干扰素及急性期蛋白基因等,对它们的结构和功能进行了较为深入的研究。本文对SSH技术在养殖鱼类中克隆的免疫基因进行了归纳与总结,旨为全面了解鱼类的抗病免疫基因提供基础资料。     

牙鲆精氨酸酶Ⅱ基因的克隆以及免疫应答表达分析

本研究克隆得到牙鲆(Paralichthys olivaceus)精氨酸酶Ⅱ基因(ArginaseⅡ,Arg-Ⅱ)全长cDNA序列,并检测了Arg-Ⅱ在牙鲆免疫组织和细菌感染过程中的时空表达模式。结果显示,Arg-Ⅱ基因cDNA全长1882 bp,包含1050 bp开放阅读框,编码349个氨基酸(预测分子量为38.02 kDa,等电点为6.42)。Arg-Ⅱ基因编码的氨基酸序列具有典型的精氨酸酶结构特征,推测与哺乳动物中的功能类似。系统进化分析显示,鱼类Arg-Ⅱ基因合成一簇,其中,Arg-Ⅱ基因与鲈鱼(Lates calcarifer)相关度最高(93%)。实时荧光定量结果显示,Arg-Ⅱ基因在健康牙鲆的肝、脾和鳃等免疫组织中有较高表达。进一步研究发现,经迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)感染的牙鲆成鱼中,主要免疫组织中Arg-ⅡmRNA的表达量在细菌感染后6~12 h显著上调,随后表达量恢复正常。离体培养的牙鲆巨噬细胞经迟缓爱德华氏菌感染后,Arg-Ⅱ基因也呈显著上调模式。因此,本研究结果表明,Arg-Ⅱ基因参与牙鲆响应迟缓爱德华氏菌感染的免疫过程,揭示Arg-Ⅱ基因可能在牙鲆抗病免疫中发挥重要作用。     

三疣梭子蟹C-JUN氨基末端激酶基因克隆及在病原胁迫后的表达特征分析

C-JUN氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase, JNK)作为丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)超家族的重要一员,在细胞增殖、凋亡和免疫应激等过程中发挥着重要作用。为深入研究JNK基因的免疫防御机制,本研究从三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)转录组数据库中筛选到JNK基因的EST序列,利用RACE扩增技术克隆得到该基因全长序列,命名为PtJNK,cDNA全长为3240 bp,开放阅读框(ORF)为1380 bp,编码459个氨基酸,具有TPY磷酸化位点的S_TKC保守结构域,是JNK基因家族典型特征。组织表达分布结果显示,PtJNK基因在所有组织中均有表达;Real-time PCR检测不同病原刺激下PtJNK基因的表达水平,结果显示,注射副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)后,该基因显著下调表达(P<0.05);而注射白斑综合征病毒(WSSV)后,该基因显著上调表达(P<0.05)。综上所述,PtJNK基因是一种广泛表达基因,且在不同的病原感染情况下,该基因的表达模式存在差异,在免疫防御过程中具有重要作用。     

三疣梭子蟹Toll4基因克隆及其在病原和低盐胁迫中的表达特征分析

采用RACE技术克隆得到三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)TLRs家族的一个新基因,将其命名为Pt Toll4。该基因c DNA全长为4276 bp,5?和3?非编码区分别为339 bp和1252 bp,编码一个含有895个氨基酸、分子量为102.5 k Da、理论等电点为6.03的蛋白质。Pt Toll4蛋白是一个跨膜蛋白,存在胞外区LRR、LRRCT结构域及保守的胞内区TIR结构域。同源性及系统进化分析显示,Pt Toll4氨基酸序列与中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)Es Toll2的同源性最高,为61%。实时荧光定量PCR结果显示,Pt Toll4基因在血细胞中的表达量最高,在肝胰腺中的表达量最低。利用副溶血弧菌(Vibrio parahemolyticus)和对虾白斑综合征病毒(WSSV)对三疣梭子蟹进行注射感染,结果显示,经WSSV感染后,Pt Toll4基因在血细胞中的表达量显著提高,在6 h时出现峰值,为对照组的5.03倍(P0.01)。经副溶血弧菌感染后,Pt Toll4基因仅在48 h略微出现上调,其余时间点与对照组无显著差异。由此推测,Pt Toll4基因在三疣梭子蟹应答WSSV的免疫过程中发挥了重要功能。此外发现,低盐胁迫显著抑制了Pt Toll4基因在三疣梭子蟹血细胞中的表达,这可能是导致低盐环境下三疣梭子蟹等甲壳类动物免疫力下降的原因之一。由此推测,Pt Toll4基因在三疣梭子蟹先天免疫过程中发挥了重要功能,本研究为深入开展三疣梭子蟹和其他甲壳动物的免疫调控机理研究提供了数据支持。     

转录组测序筛选克氏原螯虾卵巢发育、免疫和生长相关基因

为发掘克氏原螯虾卵巢发育、免疫和肌肉生长的重要功能基因,采用Illumina HiSeq~(TM) 2 500高通量测序平台对克氏原螯虾的卵巢、肝胰腺和肌肉组织进行了转录组测序。所得序列经质控、组装后比对到NR、Swiss-Prot、pfam、COG、GO和KEGG数据库中注释,并进行差异基因聚类分析。结果显示,测序共获得了53 006个unigene,平均长度为1 194 bp。对3个组织样品的测序文库进行两两比较,发现在卵巢vs.肝胰腺中有差异表达基因(differentially expressed gene, DEG)20 382个,在肝胰腺vs.肌肉中有DEG 12 753个,在肌肉vs.卵巢中有DEG 21 629个。GO功能分类分析发现,部分DEG被注释到繁殖(reproduction)、繁殖过程(reproduction process)、免疫系统过程(immune system process)和生长(growth)GO条目。KEGG pathway分析显示,一部分DEG在卵巢发育、免疫和肌肉生长相关的信号通路中得到了富集。根据GO功能分类和KEGG信号通路分析筛选出了大量与克氏原螯虾卵巢发育、免疫和肌肉生长相关的候选基因,如卵黄蛋白原、卵黄蛋白原受体、Toll样受体2、Toll样受体相互作用蛋白、肌肉生长抑制素和5-羟色胺受体等。本研究结果丰富了克氏原螯虾的基因资源,可为克氏原螯虾的遗传育种和免疫研究提供基础数据。     

干扰素在治疗动物病毒性疾病中的应用

干扰素是动物淋巴细胞、巨噬细胞等在诱导因子的作用下分泌的一种具有调节机体免疫功能、抗病毒、抗肿瘤等多种生物活性的分泌性蛋白质,是机体防御系统的重要组成部分。它是一种具有广谱抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等活性的细胞因子,能通过多种机制影响肿瘤细胞功能,促进免疫细胞的活性。干扰素已广泛地应用于动物病毒性疾病的临床治疗,取得了明显疗效。利用干扰素治疗动物病毒病的效果是既理想又可靠的。     

维生素A和维生素D的免疫学研究进展

VA和VD是机体免疫功能的两种重要调节剂。本文主要论述了VA和VD对机体免疫反应的影响。VA对免疫系统发育、细胞免疫和体液免疫都产生影响。还可用于治疗疾病尤其是癌症。VD对细胞免疫影响较大,其活性代谢物1,25(OH)VD3可用于预防和治疗多种疾病,如癌症、血栓、结核病、多发性硬化症、胰岛素依赖性糖尿病和类风湿性关节炎等多种自身性免疫性疾病。在抑制器官移植排斥反应方面也有较大应用价值。     

吞噬作用在尼罗罗非鱼抵抗嗜水气单胞菌感染过程中的重要作用

罗非鱼是重要的经济鱼类,而嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila)是其主要病原菌之一,只有充分的掌握该病原菌的感染机制才能提供更好的预防和治疗手段。本研究首先通过转录组筛查尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)脾脏中与细菌感染相关的基因,然后通过荧光定量PCR证实上述基因的表达变化,最后使用秋水仙素试验和交叉免疫试验进行验证。研究结果显示,尼罗罗非鱼在感染嗜水气单胞菌之后,吞噬作用发生显著增强。秋水仙素试验发现,微管蛋白的功能受到抑制可以显著降低罗非鱼对嗜水气单胞菌的防御能力。交叉免疫试验证实,通过迟缓爱德华菌(Edwardsiella tarda)激活吞噬作用也可以提高罗非鱼对嗜水气单胞菌的防御能力。本研究旨在了解吞噬作用在罗非鱼抵御嗜水气单胞菌感染过程中发挥重要作用,并试图通过交叉免疫试验为细菌疫苗的制备提供新思路。     

β-防御素SNPs/CNVs与疾病的关系及其在畜禽抗病育种中的应用展望

β-防御素是脊椎动物先天免疫的重要组成部分。人β-防御素SNPs、CNVs可影响基因的表达,与多种疾病易感性相关。本文主要介绍了人β-防御素基因SNPs和CNVs与克罗恩病、HIV感染等疾病的关系及畜禽β-防御素基因SNPs的研究进展。由于β-防御素显著影响疾病的抗性或易感性,对β-防御素基因SNPs/CNVs与畜禽疾病的关联分析,将为畜禽抗病育种中利用有效的SNPs/CNVs作为标记辅助选择提供可能。     

凡纳滨对虾C型凝集素（LvLc1）的特征和活性分析

C型凝集素是一种依赖于Ca~(2+)而发挥功能的糖蛋白,在一线的固有免疫防御过程中发挥着重要作用。围绕对虾C型凝集素开展深入研究,不仅可以丰富无脊椎动物固有免疫学内容,还有望将其开发为具有免疫增强效果的活性饵料,应用于对虾的健康养殖。本实验根据实验室前期转录组信息提示克隆获得了凡纳滨对虾一种新的C型凝集素基因(LvLc1,Gen Bank注册号:KY937940)。生物信息学分析显示LvLc1基因的开放阅读框全长891 bp,编码296个氨基酸,该基因编码的蛋白质含有一个保守的糖识别结构域(carbohydrate recognition domain,CRD),该结构域中具有潜在的半乳糖结合位点(QPD motif),进化发生分析显示LvLc1与来自节肢动物的甘露糖结合凝集素家族成员聚类在一起。对LvLc1基因的CRD结构域进行了原核重组表达与蛋白活性分析研究,结果显示:重组目的蛋白(rLvLc1)在Ca~(2+)存在的条件下,对多种病原菌(G~+、G~–和真菌)具有凝集作用,其凝集活性可被半乳糖、甘露糖、脂多糖等多种病原相关分子模式所抑制。研究表明,LvLc1作为C-型凝集素家族一个新成员,可能通过重要的模式识别受体作用,参与机体应答病原微生物侵染的防御过程。