青海湖裸鲤TOB1和TOB2基因的克隆与表达分析

【目的】对青海湖裸鲤TOB1和TOB2基因进行克隆及表达分析,为揭示其在青海湖裸鲤生长和生理过程中的作用奠定基础。【方法】采用PCR和RACE技术克隆青海湖裸鲤中TOB1和TOB2基因的cDNA全长序列,对其特性进行了生物信息学分析。以β-actin为内参基因,采用实时荧光定量PCR法(qRT-PCR)检测TOB1和TOB2基因在3龄成鱼肾脏、肠、鳃、脑、心脏、肌肉等组织及发育12,72,120,168,216 h胚胎中的表达水平。【结果】青海湖裸鲤TOB1 cDNA全长为1 734 bp,5′非编码区为466 bp,3′非编码区为296 bp,开放阅读框长972 bp,编码323个氨基酸。TOB2 cDNA全长为2 785 bp,5′非编码区为51 bp,3′非编码区为1 582 bp,开放阅读框为1 152 bp,编码383个氨基酸。TOB1和TOB2在N端均具有明显的BTG家族结构域,且系统进化分析显示2个TOB蛋白与鲤科鱼类同源性较高,亲缘较近。qRT-PCR结果表明,TOB1和TOB2在3龄成鱼的肾脏、肠、鳃、脑、心脏、肌肉等组织中均有表达;TOB1在3龄成鱼的心脏组织中表达量最高,其次为脑和肌肉组织,在鳃组织中的表达量最低;TOB2在3龄成鱼的脑组织中表达量最高,其次为肌肉。TOB1及TOB2在不同发育时期胚胎中均有表达,且都在12 h胚胎中表达量最高。【结论】TOB1及TOB2在3龄成鱼各个组织及胚胎中均有表达,但表达量有较大差异,表明2个基因均具有时空表达特异性。     

团头鲂Dmrt4基因的克隆与表达分析

为研究团头鲂Dmrt4基因的可能作用,采用RACE-PCR技术克隆了团头鲂卵巢Dmrt4基因的cDNA全长序列,采用实时荧光定量PCR技术对其胚胎及出膜后30 d内各期、成鱼不同组织、雌雄性腺各分期的表达进行研究。结果表明,团头鲂Dmrt4基因至少存在2种不同的剪接形式,分别命名为Dmrt4a 和Dmrt4b。其中,Dmrt4a cDNA全长1 265 bp,编码352个氨基酸,含DM和DMA 2个结构域;Dmrt4b cDNA全长1 081 bp,编码281个氨基酸,仅含DMA结构域。氨基酸序列同源性分析显示,团头鲂Dmrt4与牙鲆、奥利亚罗非鱼的同源性最高。实时荧光定量PCR结果表明,Dmrt4基因在团头鲂胚胎期至出膜后30 d内均有表达,且在受精后32 h的表达量最高;成鱼卵巢的表达量显著高于其他组织（P<0.01）;Ⅱ期卵巢的表达量显著高于其他时期,也显著高于精巢各分期（P<0.01）。上述结果表明,Dmrt4基因可能对团头鲂卵母细胞初期的生长起到重要作用,在雌鱼性腺发育过程中亦发挥一定的作用。     

鲢IGFB-1基因全长cDNA的克隆及表达分析

【目的】克隆鲢胰岛素样生长因子结合蛋白1(IGFBP-1)基因,分析其编码蛋白的结构与功能,并分析低氧胁迫下该基因在鲢肝脏中的表达情况。【方法】采用cDNA末端快速扩增技术(Rapid amplification of cDNAends,RACE)扩增鲢IGFBP-1基因的全长cDNA,通过半定量RT-PCR法对鲢肌肉、心脏、脑、肾脏、肝脏、腮和脾等组织器官IGFBP-1mRNA的表达水平进行检测,利用Real-time PCR法检测急性低氧胁迫0,2,4,6,8,10和12h后鲢肝脏组织中IGFBP-1表达量的变化。【结果】鲢IGFBP-1全长cDNA为1 081bp,具有73bp的5′非编码区(Un-translated Regions,UTR)、789bp的开放读码框(Open reading frame,ORF),以及219bp的3′UTR,编码含262个氨基酸的蛋白质。RT-PCR结果表明,IGFBP-1在肌肉、心脏、脑、肾脏、肝脏、腮和脾等7种组织中均有表达,其中在肝脏中的表达量最高,心脏和肌肉次之,在脑中的表达量最低;Real-time PCR结果表明,在低氧胁迫6h时,IGFBP-1cDNA在肝脏中的表达量显著增高,随后略有降低但仍显著高于未进行低氧胁迫处理组。【结论】克隆得到鲢IG-FBP-1全长cDNA,该基因在肝脏组织中大量表达;随着低氧胁迫时间的延长,鲢肝脏中IGFBP-1mRNA表达量升高,达最大值后继续低氧胁迫其表达量略有降低。     

团头鲂补体因子Bf/C2的克隆和表达分析

为探索团头鲂(Megalobrama amblycephala)补体因子Bf和C2(complement factor B/C2,Bf/C2)的可能功能,在转录组数据基础上,采用RT-PCR克隆得到Bf/C2A和Bf/C2B基因的cDNA序列;采用荧光实时定量PCR技术检测了两基因在团头鲂早期发育过程、健康成鱼及感染嗜水气单胞菌后各组织中的表达变化。结果显示,Bf/C2AcDNA全长2 520bp,包含5′UTR 42bp、ORF 2 298bp、3′UTR 180bp,编码765个氨基酸。Bf/C2B基因ORF全长2 130bp,编码710个氨基酸。两基因的氨基酸序列分别与鲤B/C2-A2及草鱼Bf/C2B相似性最高。在早期发育阶段Bf/C2A和Bf/C2B均在在出膜后1d表达量最高,肠管形成期次之,其他时期的表达量相对较低;两基因在健康成鱼10个组织中均有表达,肝脏中表达量最高,肾脏、头肾、脾脏次之,其他组织表达量相对较低;在嗜水气单胞菌感染后,两基因在免疫相关组织如肝脏和脾脏中的表达均显著上升。上述结果表明Bf/C2在应对细菌感染的免疫过程中发挥着重要的作用。     

黄颡鱼神经肽Y基因(NPY)cDNA全序列的克隆及其表达特征分析

【目的】克隆黄颡鱼神经肽Y基因(NPY),研究其在不同组织及在饥饿情况下脑组织中的表达情况,探讨其在黄颡鱼摄食活动中的作用。【方法】利用RT-PCR和RACE技术,克隆黄颡鱼NPY基因的cDNA序列全长,对其编码氨基酸进行生物信息学分析;利用半定量PCR和实时荧光定量PCR技术,对NPY基因在黄颡鱼成体不同组织(脑、心脏、肝脏、肾脏、脾脏、胃、肌肉、鳃、性腺)中的表达情况进行研究,并检测饥饿不同时间(0,24,48,72,96,120,144和168h)以及饥饿168h重新投饵1,3和5h后黄颡鱼脑组织中NPY表达水平的变化。【结果】黄颡鱼NPY基因cDNA序列全长772bp,开放阅读框282bp,编码93个氨基酸,其与瓦氏黄颡鱼同源性最高(97%),与斑点叉尾鮰、建鲤、胭脂鱼、中华倒刺鲃的同源性分别为87%,72%,72%和70%。NPY基因在黄颡鱼成体组织脑、脾脏、肝脏、鳃、性腺中都有表达,而在心脏、肌肉、胃、肾脏中不表达,在脑中的表达量极显著高于其他组织(P<0.01);在饥饿处理24～144h时,随饥饿时间的增加,黄颡鱼脑组织中NPY表达量升高,但在饥饿168h重新投饵3h后,NPY表达量即可下降到正常水平。【结论】NPY基因在黄颡鱼脑中大量表达,随着饥饿时间的增加脑组织中NPYmRNA表达量上升,重新投饵后其表达量很快下降到正常水平,表明NPY基因在黄颡鱼摄食活动中发挥着重要作用。     

大鳞副泥鳅GPR30基因的克隆及EE2暴露对其表达的影响

【目的】克隆大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)G蛋白偶联受体30(G protein-coupled receptor30)基因GPR30,研究其在成鱼各组织中的表达状况;用EE2(17α-ethynylestradiol)处理大鳞副泥鳅雌性幼鱼后,检测GPR30、ERαmRNA在幼鱼肝脏和卵巢中的表达状况,探究EE2对雌激素膜受体GPR30和经典雌激素核受体ERα基因表达的影响,推测GPR30可能存在的生理功能。【方法】采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术,克隆大鳞副泥鳅GPR30,对其核苷酸序列及所编码的氨基酸序列信息和进化关系进行分析;采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)方法,研究GPR30mRNA在大鳞副泥鳅成鱼性腺、肠道、肌肉、肾脏、脑、肝脏、鳃、眼睛等组织中的表达状况,以及经不同质量浓度(1,5,25ng/L)EE2处理后雌性幼鱼肝脏和卵巢中GPR30和ERαmRNA的表达。【结果】克隆获得了GPR30,该基因全长2 152bp,阅读框全长1 062bp,编码353个氨基酸,该基因氨基酸序列与斑马鱼的GPR30氨基酸序列相似性最高,达92.9%。GPR30氨基酸序列的比对结果显示,大鳞副泥鳅与其他脊椎动物的GPR30结构域一致。荧光定量PCR分析表明,GPR30在大鳞副泥鳅成鱼卵巢中表达最高,在雄鱼肠道中表达最低,且GPR30mRNA在雌雄大鳞副泥鳅的性腺中差异性表达,在卵巢中的表达量较精巢中高702倍。EE2暴露试验显示,在5ng/L EE2处理组的卵巢及1和5ng/L EE2处理组的肝脏中,GPR30有略微增长;随着EE2质量浓度的增高,ERαmRNA在肝脏中的相对表达水平较对照组显著增长。【结论】成功克隆了大鳞副泥鳅GPR30,其与哺乳动物的GPR30有相似的结构和功能,可能与雌激素效应存在密切关系。在基因转录水平上,GPR30与ERα可能不存在直接的显著相关关系。     

黄鳝csf1r基因的克隆及时空表达特征分析

【目的】克隆黄鳝csf1r基因，并对其时空表达特性进行分析，为探明csf1r基因在黄鳝不同体色形成中的作用奠定基础。【方法】采用RACEs（Rapid-amplification of cDNA ends）技术从黄鳝皮肤cDNAs中克隆得到csf1r基因的全长cDNA序列，对其编码蛋白进行生物信息学分析。采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）方法检测csf1r基因在黄鳝不同组织、不同发育时期胚胎或个体及3种体色黄鳝（黄黑斑鳝、碎花斑鳝和隐花斑鳝）皮肤和肾脏中的相对表达量，分析该基因的表达特征。测定3种体色黄鳝肝脏中的碱性磷酸酶（AKP）、超氧化物歧化酶（SOD）活性和总抗氧化能力（T-AOC）。【结果】黄鳝csf1r cDNA序列全长为4 430 bp（GenBank收录号：OP589303），其编码区长度为2 937 bp，编码978个氨基酸，存在免疫球蛋白结构域和蛋白激酶催化结构域2个保守结构域。荧光定量PCR结果表明，csf1r基因在黄鳝脑、精巢、卵巢、肠、心脏、肾脏、肝脏、肌肉、皮肤和脾脏等组织中均有表达，在脾脏和心脏中表达量较高，其次是肾脏、皮肤和肌肉，卵巢中表达量最低；csf1r在胚胎眼晶体形成期开始大量表达，显微观察发现该时期胚胎的躯干上开始有色素颗粒出现。在3种体色黄鳝皮肤和肾脏中，csf1r基因在黄黑斑鳝的皮肤中表达量最低，而在其肾脏中表达量最高。3种体色黄鳝肝脏氧化应激指标测定结果发现，黄黑斑鳝肝脏中的碱性磷酸酶（AKP）、超氧化物歧化酶（SOD）活性和总抗氧化能力比其他2种体色黄鳝高，但是差异未达显著水平。【结论】csf1r基因可能不仅参与了黄鳝体色的形成，还与黄鳝非特异性免疫相关。     

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。     

团头鲂SPATA4基因的分子克隆及表达分析

采用RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术从团头鲂精巢中克隆出精子发生相关基因4(spermatogenesis associated gene 4,SPATA4).该基因cDNA全长为1 076 bp,包括1个678 bp的完整阅读框架,编码225个氨基酸,预测的氨基酸序列的分子质量为25.72 ku,等电点为9.32.序列分析显示团头鲂SPA-TA4基因与其他脊椎动物同源性较高.荧光定量PCR结果显示SPATA4基因在受精后1～206 h期间,该基因在受精后4h和受精后28 h的表达量最高,在受精后50 h表达量最低,而在其他时期的表达水平基本一致;在所检测的10个组织中,SPATA4基因在精巢中的表达量最高.     

建鲤极长链脂酰辅酶A脱氢酶基因cDNA克隆及相关定量表达分析

[目的]克隆建鲤(Cyprinus carpio var.Jian)极长链脂酰辅酶A脱氢酶(VLCAD)基因cDNA序列,并分析其表达情况,为揭示鲤鱼脂肪酸代谢机理提供理论依据.[方法]以建鲤为研究对象,利用RT-PCR、RACE克隆VLCAD基因的cDNA序列,并通过实时荧光定量PCR对VLCAD基因在不同组织、脂肪源及饥饿胁迫等条件下的表达情况进行分析.[结果]扩增获得的建鲤VLCAD基因cDNA序列全长2527 bp,包括296 bp的5’非翻译区、1974bp开放阅读框(OFR)及257bp的3'非翻译区,共编码659个氨基酸;建鲤VLCAD氨基酸序列包含FAD结合位点、底物结合位点、催化位点,具有ACADs家族的特征性结构;与鲤科类斑马鱼(Danio rerio)的同源性最高,达94％.建鲤VLCAD基因在性腺、肌肉、肝脏、前肠、肾脏、心脏和脑中均有表达,且以心脏的表达量最高,前肠的表达量最少.鱼油和亚麻油对建鲤VLCAD基因在肝脏和肌肉中的表达无显著影响(P＞0.05),但饥饿状态下肌肉中的VLCAD基因表达量显著高于正常状态(P＜0.05).[结论]建鲤VLCAD基因在富含线粒体且脂肪酸代谢旺盛的组织器官中高效表达,对脂肪酸β氧化起调控作用,尤其在饥饿状态下对脂肪酸氧化调控作用明显增强,能促进脂肪酸分解为机体供能.