异育银鲫PTX3基因的克隆与表达分析

为研究Pentraxin 3(PTX3)在鱼类中的作用,克隆得到异育银鲫(Carassius auratus gibelio)PTX3基因,并对其序列结构特征和表达模式进行分析。异育银鲫PTX3序列由3个外显子和2个内含子构成,编码453个氨基酸。异育银鲫PTX3蛋白的前22aa为信号肽,241~453aa为PTX结构域;在PTX结构域有一个非典型的Pentraxin信号。同源进化分析发现,异育银鲫PTX3与其他鱼类聚为一支,且与斑马鱼最为相似(79%);两栖类和哺乳类各自聚为一支。实时荧光定量PCR结果显示,PTX3在异育银鲫的心脏、肝脏、脾脏、头肾、体肾、鳃、脑、肌肉、肠、血液、性腺等11个组织中都有表达。在嗜水气单胞菌攻毒后,肝脏、脾脏、头肾、肠和血液中PTX3mRNA水平都显著上调。在感染后3h,脾脏中PTX3 mRNA水平即出现显著上调;感染后6h,血液中PTX3mRNA水平即达到了峰值。这些结果表明,PTX3作为急相反应蛋白在鱼类受到病原侵袭中发挥免疫保护作用。     

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。     

嗜水气单胞菌感染对团头鲂肝脏铁代谢的影响

为研究细菌感染对鱼类肝脏铁代谢的影响,以团头鲂为研究对象,通过腹腔注射嗜水气单胞菌,在感染后不同时间点取团头鲂的血液和肝脏组织,分别采用分光光度法和ICP法检测血清和肝脏中的铁含量,采用实时荧光定量PCR法对铁代谢调节相关基因——铁调素(hepc)、白细胞介素6(il-6)、JAK/STAT信号通路的蛋白质酪氨酸激酶3(jak3)、信号转导子和转录激活因子3(stat3)等表达量进行检测。结果显示:感染嗜水气单胞菌后,团头鲂血清中铁浓度明显降低,在12、24h时显著低于对照组,总铁结合力有所上升,但没有达到显著水平;肝脏中铁含量相对于对照组虽没有达到显著性差异水平,但仍有明显升高。肝脏中hepc基因的表达量显著上升;il-6、jak3和stat3基因表达量开始均有所上调,随后有所下降,但各时间点的表达量均高于对照。试验结果说明,机体通过调节hepc等铁代谢相关基因的表达,进而降低自身游离铁和增加储存铁来应对病原菌的感染。     

团头鲂SOCS家族基因的分子特征及其对嗜水气单胞菌胁迫的响应

为探究团头鲂细胞因子信号转导抑制因子（suppressor of cytokine signaling，SOCS）家族基因的序列特征和功能，从NCBI数据库获取socs1、socs2、socs3a、socs3b、socs4、socs5a、socs5b、socs6、socs7、socs9共10个socs基因的cDNA序列，利用ExPASy、SMART等在线网站对其进行生物信息学分析，预测团头鲂10个SOCS的理论分子质量、理论等电点与结构域等分子特性。系统进化（MEGA 6软件）分析结果显示，10个SOCS可分为2个亚族：Ⅰ型亚族包括SOCS4、SOCS5a、SOCS5b、SOCS6、SOCS7与SOCS9，Ⅱ型亚族包括SOCS1、SOCS2、SOCS3a与SOCS3b。半定量PCR结果显示，健康团头鲂10个socs基因在被检测组织中具有明显的组织特异性，socs1、socs2、socs3在多个组织中表达量较高。在嗜水气单胞菌感染后，采用实时定量PCR检测团头鲂socs基因在脾脏、体肾、头肾中的表达量，其中socs1、socs2、socs3a、socs3b表达量均显著上调。结果表明，团头鲂SOCS家族基因的表达模式各不相同，预示其功能的多样性，其中socs1、socs2、socs3在免疫应答中发挥重要作用。     

嗜水气单胞菌感染对黄鳝Moronecidin基因表达的影响

为研究嗜水气单胞菌对黄鳝Moronecidin基因表达的影响,用不同浓度嗜水气单胞菌菌液感染健康黄鳝,采用荧光定量PCR方法分别检测染菌黄鳝脾脏、肾脏和肌肉中Moronecidin基因在感染后12、24、48 h的表达量。结果表明,Moronecidin基因在健康黄鳝的上述3种组织器官中都有表达;腹腔注射嗜水气单胞菌后,该基因的表达量明显升高。随着感染时间的延长,3种组织器官中Moronecidin基因的表达量在处理1(菌液浓度为1亿CFU/mL)均呈现逐渐升高的趋势,处理2(菌液浓度为2亿CFU/mL)脾脏中Moronecidin基因的表达量随处理时间延长而逐渐升高,而肾脏和肌肉中的表达量则呈先升高后降低的趋势;处理3(4亿CFU/mL)Moronecidin基因的表达量在3种组织器官中均逐渐降低。     

家蚕hop基因的克隆及序列分析

JAK激酶HOP是JAK/STAT信号途径的重要组成成员,在信号传导中发挥重要作用.为研究家蚕的JAK/STAT途径,通过RT-PCR克隆家蚕的hop基因(Bmhop)的cDNA,序列测定结果显示:Bmhop开放读码框为1 924 bp,编码638个氨基酸残基;结构分析结果显示:BmHOP具CRD_FZ、Kringle、转膜区域和PKc超家族蛋白激酶催化结构域TyrKc,每个结构域均可形成特定的三级结构;基于基因芯片的数据分析结果显示:Bmhop在家蚕5龄第3天的睾丸、卵巢、头部、脂肪体、中肠、马氏管中均有表达,但表达水平较低;基于TyrKc结构域序列的进化分析指出:昆虫HOP并不完全按物种聚类,BmHOP单独形成1个分枝,HOP在进化过程有TyrKc结构域扩增和TyrKc结构域组合事件发生.本研究结果为探讨BmHOP在JAK/STAT信号途径中的作用方式以及hop基因进化提供新的线索.     

溶血性嗜水气单胞菌XF-6的分离鉴定及其对鲥鱼机体免疫功能的影响

【目的】本文研究了湖北省武汉市一些养殖场鲥鱼发病原因以及致病菌对其免疫因子的影响。【方法】采用划线培养方法对染病鲥鱼进行了病原菌分离鉴定,从其肝脏中分离得到病原菌XF-6,经VITEK-32全自动细菌分析仪鉴定,为嗜水气单胞菌。用多重PCR方法确认嗜水气单胞菌XF-6属于溶血性嗜水气单胞菌,含有气溶素基因(aer A)和溶血素基因(ahh1)。同时研究了嗜水气单胞菌XF-6侵染对鲥鱼机体免疫功能的影响,通过腹腔注射嗜水气单胞菌XF-6,在侵染后不同时间点采集鲥鱼的血液和肝脏,分别采用分光光度计法和ICP-AES法检测血清和肝脏铁浓度,运用实时荧光定量PCR法对铁调素基因(hepc)、白细胞介素基因(il-6)、JAK3/STAT3信号通路的酪氨酸激酶3基因(jak3)、信号转导和转录激活因子3基因(stat3)的表达量进行检测。【结果】侵染嗜水气单胞菌XF-6后,鲥鱼血清中铁浓度明显降低,在12、24、48 h时显著低于对照组;血清中总铁结合力有所上升,但没有达到显著水平;肝脏中铁浓度相对于对照组没有达到显著性差异水平,但仍有升高。肝脏中hepc基因的表达量在6、12、24 h时显著上升;肝脏中il-6基因的表达量在12、24、48 h时显著上升、肝脏中jak3基因的表达量在12、24 h时显著上升,肝脏中stat3基因的表达量在6、12、24 h时显著上升。这4种基因表达量随后有所下降,但各时间点的表达量均高于对照。【结论】鲥鱼机体通过调节铁调素基因(hepc)、白细胞介素基因(il-6)、JAK3/STAT3信号通路的酪氨酸激酶3基因(jak3)、信号转导和转录激活因子3基因(stat3)等铁相关基因的表达,进而降低自身游离铁浓度和增加储存铁浓度来应对病原菌的侵染。     

红龙鱼源β-溶血性嗜水气单胞菌AH的分离及其对机体铁代谢的影响

对具有典型败血症病症的染病红龙鱼进行病原菌分离鉴定分析。从其肝脏中分离得到病原菌菌株AH,经VITEK-32全自动细菌分析仪鉴定为嗜水气单胞菌。通过多重PCR检测确认该嗜水气单胞菌AH属于β-溶血性嗜水气单胞菌,含有气溶素基因(aer A)和溶血素基因(ahh1)。此外研究嗜水气单胞菌AH侵染红龙鱼后对其机体铁代谢的影响,通过腹腔注射嗜水气单胞菌AH,在侵染后不同时间点收集红龙鱼的血液和肝脏组织,分别采用分光光度计法和电感耦合等离子体原子发射光谱(inductively coupled plasma-atomic emission specrometry,简称ICP-AES)法检测红龙鱼血清和肝脏中的铁含量,同时采用实时荧光定量PCR法对铁调素基因(hepc)、白细胞介素基因(il-6)、JAK/STAT信号通路的蛋白质酪氨酸激酶3基因(jak3)、信号转导子和转录激活因子3基因(stat3)表达量进行检测。结果表明,侵染嗜水气单胞菌AH后,红龙鱼血清中铁浓度明显降低,在24、48h时显著低于对照组,总铁结合力有所上升,但没有达到显著水平;肝脏中铁含量相对于对照组差异没有达到显著水平,但仍有明显升高。肝脏中hepc基因的表达量在一定时间范围内显著上升;il-6、jak3和stat3基因表达量开始均有所上调,随后有所下降,但在各时间点的表达量均高于对照。由结果可知,机体通过调节铁调素基因(hepc)等铁相关基因的表达,进而降低自身游离铁含量,并增加储存铁含量来应对细菌的侵染。     

大鲵抗菌肽基因KK1/KK5/KK8对嗜水气单胞菌的侵染响应

【目的】探究大鲵(Andrias davidianus)抗菌肽家族基因对嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)侵染的响应,为揭示抗菌肽家族基因的功能提供理论依据。【方法】通过腹腔注射嗜水气单胞菌感染大鲵后,采用Trizol提取组织总RNA,反转录合成cDNA,再以实时荧光定量PCR(qPCR)分析抗菌肽家族3个基因(KK1、KK5和KK8)在大鲵皮肤和肝脏器官的表达响应情况。【结果】经腹腔注射嗜水气单胞菌后,抗菌肽基因KK1、KK5和KK8在大鲵皮肤组织中的相对表达量在攻毒后12~36 h均显著高于注射PBS的对照组(P0.05,下同);而在肝脏组织中,抗菌肽基因KK1、KK5和KK8的相对表达量分别在攻毒后24、12和24 h时显著高于对照组,其他时间点均低于对照组,说明这3个抗菌肽基因在早期积极响应嗜水气单胞菌的侵染,但相对于皮肤组织,其高表达量持续时间较短。【结论】抗菌肽家族基因KK1/KK5/KK8在嗜水气单胞菌侵染大鲵时积极作出应答,尤其在皮肤组织中的特异表达对启动机体天然免疫应答抵抗病原微生物感染具有重要作用。     

定量蛋白质组学揭示三角鲂和团头鲂响应嗜水气单胞菌侵染机制变化

细菌性败血症对鱼类危害严重,为探究鲂属鱼类不同抗性品种响应病原菌嗜水气单胞菌的抗性机制,以三角鲂(高抗)和团头鲂(易感)肝组织为材料,采用非标记定量蛋白质组学技术分析其在嗜水气单胞菌侵染胁迫后3、10和24h与对照组0h(未感染)肝组织蛋白质组的变化,对差异表达蛋白质进行质谱鉴定、相对定量和生物信息学分析。结果显示:三角鲂和团头鲂在嗜水气单胞菌侵染下,分别有46个和29个蛋白质在侵染后各时期的表达丰度相比对照都发生了显著变化。通过基因本体(gene ontology,GO)功能注释发现,相对于团头鲂,三角鲂中氧化还原蛋白质比例从7%增加到13%,且发现一类新的β-免疫球蛋白(β-globin)在各时期分别上调表达了1.64、3.44和1.93倍。生物信息学分析进一步表明,三角鲂在响应嗜水气单胞菌侵染过程中可能特异性地启动了包括戊糖磷酸途径、脂肪酸代谢、亮氨酸代谢途径和β-globin高表达的协同抗性机制,从而抵御病原菌入侵。该研究成果为后续深入揭示鱼病互作分子机制及鲂属鱼类抗病新品种选育提供了重要的前期理论研究基础。