牙鲆变态早期cDNA文库的构建和parvalbumin基因的克隆

在前期的研究中,克隆到牙鲆变态早期和变态前差异表达的parvalbumin基因片断cDNA。为了克隆parvalbumin基因的全长cDNA,构建了变态早期(孵化后23d仔鱼)牙鲆头部的全长cDNA文库,并对文库的滴度和插入片段大小进行了评估。同时采用锚定PCR法从cDNA文库筛选出parvalbumin基因的全长cDNA。结果表明,所构建的牙鲆变态早期头部cDNA文库的滴度为1.2×106PFU·mL-1,插入片段的平均长度为1000bp左右。parvalbumin基因的全长cDNA的长度为603bp,编码109个氨基酸,含有两个EF手型钙离子结合域:DQDGSGFIEEEEL(52～64)和DSDGDGKIGVEEF(91～103),以及一个ATP/GTP结合位点模序:ACGLAGKS(33～40),是一种典型的钙离子结合蛋白。通过parvalbumin基因氨基酸序列的同源比较分析表明,牙鲆parvalbumin基因是比较保守的蛋白,与其它鱼类享有61.5%～68.8%序列同源。系统分析表明,牙鲆的parvalbumin基因与狭鳕(Theragrachalcogramma)最为接近。     

牙鲆NR4A1基因在甲状腺素诱导仔鱼变态中的表达调控分析

NR4A1基因是一个重要的转录因子,在信号转导早期通过对靶基因的特异性转录调控发挥着重要的作用。从牙鲆(Paralichthys olivaceus)中克隆了NR4A1基因c DNA序列,检测了其在牙鲆变态中和成鱼各组织中的表达模式,分析了其在外源甲状腺素(TH)以及硫脲(TU)处理仔鱼中的表达变化。结果表明,牙鲆NR4A1 c DNA全长3264 bp,编码568个氨基酸;牙鲆NR4A1基因与其它物种具有很高的同源性,在系统进化树中与鱼类聚为一支;牙鲆NR4A1基因在成鱼心、肌肉和鰓中高表达;在变态过程中,NR4A1水平逐渐升高,且在25 dph达到最高,之后逐渐降低;TH组中的NR4A1基因水平在变态早期和高峰期显著低于正常组,TU组的水平在变态中后期和结束期显著高于正常组;TU组中变态被抑制的仔鱼在正常海水和0.1 mg·L~(-1)TH海水中饲养6 d后,能够顺利变态,且NR4A1基因在拯救组(TU抑制变态仔鱼在正常海水和0.1 mg·L~(-1)TH海水中饲养)中的表达水平与TU对照组相比显著降低,与正常组中同时期的水平一致。结果表明,牙鲆NR4A1基因可能在仔鱼变态调控中扮演着非常重要的角色。     

牙鲆中 Dicer 基因的鉴定与表达

通过PCR技术,从牙鲆(Paralichtys olvaceus)总RNA中克隆了牙鲆Dicer基因序列,该序列全长6 585bp,包括5 691 bp的开放阅读框,编码1 896个氨基酸。在多个物种间的蛋白序列对比中,牙鲆Dicer与其它物种的同源性平均高达78%,与尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)同源性最高达到89%;在进化树分析中,牙鲆Dicer与其它鱼类Dicer聚集一支。荧光定量PCR显示,牙鲆Dicer基因在牙鲆大脑里的表达最高。同样的,在牙鲆胚胎和仔鱼早期发育阶段里也发现了相对高水平的Dicer mRNA表达。在用甲状腺激素(TH)处理过程中发现,牙鲆Dicer基因在用TH处理后17 dph的表达最高。本研究预测了牙鲆Dicer在牙鲆发育和变态过程中扮演的重要角色,为进一步阐明Dicer在牙鲆变态发育中的功能奠定了基础。     

牙鲆肌肉生长抑素(MSTN)基因克隆

采用同源克隆及基因组步移的方法，分离克隆了牙鲆肌肉生长抑素（MSTN）基因。经过序列分析及cDNA验证，牙鲆MSTN基因具有3个外显子和2个内含子，编码377个氨基酸。5`侧翼区含有8个TATA框，一个CAAT框，6个E框；3`侧翼区含有加尾信号。通过同源分析，牙鲆MSTN C末端含有9个保守半胱氨酸残基和一个RVRR蛋白酶酶切位点；通过进化树分析，牙鲆MSTN与鱼类MSTN基因聚为一支。RT-PCR分析表明，牙鲆MSTN在胚胎发育中不表达或表达量较低，说明MSTN在牙鲆胚胎发育中并不起重要作用；其在各组织中的表达，随个体和环境的不同而有差异，暗示MSTN的表达受外界因素调控。     

牙鲆dazl基因的克隆与表达分析

dazl(deleted in azoospermia-like)基因是多种物种精子发生的重要调控因子,为探讨该基因在牙鲆(Paralichthys olivaceus)性腺发育分化中的作用,本研究采用同源克隆和RACE技术克隆了牙鲆dazl基因的cDNA序列,利用生物信息学方法分析了其序列结构,并利用实时荧光定量PCR技术检测了该基因在牙鲆成体组织和早期发育阶段的表达情况。结果发现:牙鲆dazl cDNA序列全长2 031 bp,包括105 bp的5'端非翻译区,1 275 bp的3'端非翻译区和编码217个氨基酸残基的651 bp开放阅读框;氨基酸同源序列比对显示该序列存在一个高度保守的RRM(RNA recognition motif)结构域,且该结构域在鱼类中具有100%的序列一致性;荧光定量PCR结果显示dazl基因主要在牙鲆性腺中表达,且在精巢中的表达高于卵巢;在牙鲆早期发育阶段,dazl基因在未受精卵、受精卵及囊胚期均有较高的转录本,而在原肠胚期表达开始降低,至孵化后3 d一直保持较低的水平,这些丰富表达的母源性dazl mRNA可能参与了胚胎发育中原始生殖细胞的形成。本研究为进一步阐明dazl基因在牙鲆生殖发育中的功能奠定了基础。     

牙鲆肌肉生长抑制素(MSTN)基因克隆

采用同源克隆及基因组步移的方法,分离克隆了牙鲆肌肉生长抑制素(MSTN)基因.经过序列分析及cDNA验证,牙鲆MSTN基因具有3个外显子和2个内含子,编码377个氨基酸.5'侧翼区含有8个TATA框,一个CAAT框,6个E框;3'侧翼区含有加尾信号.通过同源分析,牙鲆MSTN C末端含有9个保守半胱氨酸残基和一个RVRR蛋白酶酶切位点;通过进化树分析,牙鲆MSTN与鱼类MSTN基因聚为一支.RT-PCR分析表明,牙鲆MSTN在胚胎发育中不表达或表达量较低,说明MSTN在牙鲆胚胎发育中并不起重要作用;其在各组织中的表达,随个体和环境的不同而有差异,暗示MSTN的表达受外界因素调控.     

施氏鲟精巢和卵巢差减cDNA文库的构建和差异表达EST的筛选

应用抑制差减杂交（SSH）技术构建了施氏鲟（Acipenser schrenckii）精巢和卵巢组织的SMART cDNA文库及其cDNA差减文库，从两个差减文库中随机挑取200个克隆进行PCR检测，随机挑选其中的123个cDNA克隆测序。将所测序列经GenBank检索和生物信息学比较，发现有55个cDNA片段序列在GenBank上无明显的同源性，68个片段与已报道的基因有较高的同源性，其中17个cDNA片断为精巢中特异表达的基因，而51个为卵巢中特异表达的基因。精巢中大量表达的主要为延长因子（EF-1）和脂肪酸连接蛋白等与精子生成发育有关的基因，而卵巢主要为ZPC、组蛋白和周期蛋白等与卵细胞发育成熟相关的基因。这些EST数据为进一步筛选和克隆鲟鱼性腺组织特异性表达基因提供了材料平台，为鲟鱼基因组数据增补了大量信息。     

利用DD-PCR分离鳗弧菌刺激相关的牙鲆差异cDNA及表达

本研究采用mRNA差异显示技术(mRNA differentid display,DD-PCR)分离得到20个鳗弧菌(Vibrio anguillarum)诱导前后差异表达的牙鲆(Paralichthys olivaceus)cDNA片段。通过对差异片段进行回收、再扩增、克隆、测序、序列比对以及验证分析后,得到9个阳性片段,其中2个片段与已知基因高度同源,一个与牙鲆C3补体高度同源,同源性98%,另一个与牙鲆TEGT(睾丸增强基因转录子)基因高度同源,同源性98%;其余7个为新的cDNA片段。基因表达分析表明,这9个差异片段均在处理组、对照组的不同器官和时间段差异表达,而且多数片段经鳗弧菌诱导后都在肝脏、肾脏、脾脏等鱼类主要免疫器官中上调表达,初步推测它们都是和牙鲆免疫或鳗弧菌病相关的基因。对这些基因进一步的功能研究将对牙鲆的抗病育种及养殖业提供重要的参考。     

褐牙鲆变态期间骨骼发育及其相关基因Sox9,Bmp4和Bmp2的表达分析

褐牙鲆作为一种重要的经济鱼种,有一个特殊的变态发育时期,其间骨骼形态和位置都发生很大改变。本研究利用三重染色技术,对褐牙鲆变态发育时期不同阶段的仔鱼整体骨骼进行染色,并对各阶段仔鱼及部分成鱼组织,采用特异性引物对骨骼发育的相关基因Bmp2,Bmp4和Sox9基因片段进行了克隆和半定量分析。研究表明,随着仔鱼变态发育,部分软骨逐渐转化为硬骨,头部筛骨呈不对称分化,额骨和顶骨位置发生改变,口形态改变,鳃丝软骨成骨,脊椎逐渐发育成熟,随之侧线位置发生改变。Sox9以及Bmp2、Bmp4基因在这时期中存在着差异表达,对骨骼发育有一定的调控作用。成鱼中,Bmp2和Sox9只在鳃、肠道和肝脏中有表达,且鳃中表达量较高。Sox9出膜后表达量突然增加,头部表达量较高,变态发育中开始递减,在变态高峰期明显减少;而Bmp4表达量则是出膜后明显减少,随后在变态高峰期表达量有增加,总体趋势表达量减少。     

罗非鱼免疫前后白细胞cDNA差减文库的构建及其表达序列标签初步分析

为筛选得到罗非鱼白细胞免疫相关基因，促进鱼类免疫防治进展，本研究应用抑制性差减杂交（SSH）技术成功构建了罗非鱼链球菌疫苗免疫前后正、反两个白细胞eDNA差减文库，富集了免疫过程中表达谱发生变化的白细胞基因。随机挑选阳性克隆PCR检测。显示插入片段在300～750bp。正反文库各随机挑选300个阳性克隆（共600个克隆）进行测序及EST初步分析。正库筛选得到18个免疫期间袁达丰度上调基因，其中2个与罗非鱼已知基因具有相似性，6个与其他鱼类已知基因相似，其他6个与其他物种已知基因具有相似性，4个为未知新基因。负库筛选得到22个免疫期间表达丰度下调的基因，其中4个与罗非鱼已知基因具有相似性，5个与其他鱼类已知基因相似，6个与其他物种已知基因具有相似性，7个为未知新基因。随着序列的进一步分析及利用RACE等技术得到罗非鱼抗菌或免疫相关全基因，深入开展鱼类功能基因研究奠定良好的基础。     

Molecular cloning and expression of salmon pituitary hormones

A cDNA library was prepared from chinook salmon pituitaries. Growth hormone (GH), prolactin (PRL) and the β subunit of gonadotropin (GTH) genes were screened using synthetic oligonucleotides as probes. Full size cDNA clones coding for these polypeptide hormones were isolated and characterized. The cDNA sequences for PRL and βGTH have been reported earlier from our laboratories. The cDNA clone for GH contains 1148 bp and codes for a preGH of 210 amino acids. The chinook salmon GH, reported in the present investigation, differs from chum salmon GH in only 1 amino acid, and from coho salmon GH in 5 amino acids. Plasmids containing modified nucleotide sequences coding for GH, PRL and βGTH were constructed individually into an expression vector using the heat-inducible λ pL promotor. Mature PRL, GH and unglycosylated βGTH were expressed in the bacteria at elevated temperature.     

红笛鲷头肾消减cDNA文库的构建与分析

应用抑制性消减杂交技术(SSH)构建红笛鲷(Lutjanus sanguineus)头肾消减cDNA文库,筛选红笛鲷免疫相关基因的EST.以哈氏弧菌(Vibrio harveyi)灭活疫苗体内诱导红笛鲷为实验组,以注射无菌生理盐水的红笛鲷为驱动组,通过SSH技术构建红笛鲷头肾消减.DNA文库.利用PCR技术和斑点杂交对文库进行筛选,从2 424个含插人片段的阳性克隆中筛选了680个克隆在上海生工进行了序列测定.使用BLASTx和BLASTn工具对获得的ESTs与GenBank数据库进行同源性比较并根据相似性序列的名称通过GO法对ESTs进行注释.结果获得了30个与红笛鲷免免疫防御相关基因的EST,如组织相容性抗原复合物基因(MHC I和MHCII),免疫球蛋白基因(IgH和IgL)、热休克蛋白基因(HSP10,HSP70和HSP90)等.本研究构建了哈氏弧菌灭活疫苗免疫后与正常组织差异表达的消减cDNA文库,并获得一批与红笛鲷免疫防御相关的ESTs,旨在为探讨红笛鲷分子免疫防御机制、筛选参与免疫防御调控相关的功能基因,揭示红笛鲷免疫抗病机制、提高机体抗病力、实现遗传改良奠定基础.     

孔石莼在干出胁迫下上调表达基因消减cDNA文库的构建及分析

利用抑制消减杂交技术构建了潮间带绿藻孔石莼(Ulva pertusa)在干出胁迫状态下上调表达基因的消减cDNA文库.获得的阳性克隆经测序得到150条上调表达的EST片段,其中21条为冗余序列(RS),137条非冗余序列(NRS).片段中最长833 bp,最短106 bp,平均长度364 bp.参与比对的EST片段按照...     

斜带石斑白细胞cDNA文库的构建

用Tripure试剂盒提取斜带石斑白细胞总RNA,反转录合成第一链cDNA,进行长距离PCR,蛋白酶K消化,Sfi I酶切,通过CHROMASPIN-400柱,回收大于500bp的cDNA,与λTripIEx2载体连接,体外包装后构建了斜带石斑白细胞的cDNA文库.库容1.65×1.06,重组频率82%,扩增后滴度7.5×109pfu·mL-1.插入片断长度500～2300bp,最多的是在750～1000bp范围.本文库可作为筛选斜带石斑细胞因子基因的重要资源.     

三角帆蚌肝脏瘟病感染期抑制性消减cDNA文库的构建与分析

采用抑制性消减杂交技术构建了三角帆蚌肝脏瘟病感染期抑制性消减cDNA文库。经检验，差异表达基因均被富集了 2¹⁰倍左右，证明构建的 cDNA 消减文库具有很强的消减效率。PCR 鉴定发现，在随机挑取的阳性克隆中，95% 的克隆均含有 0.2～1.0 kb 的插入片段，这些片段可能是三角帆蚌瘟病病毒感染后差异表达基因的cDNA片段。测序共获得 214 个有效 cDNA 序列，分别属于8 大类，共 98 个基因。其中细胞分裂基因 2个、细胞结构与运动基因 9 个、代谢基因 10 个、信号传导基因 7 个、细胞防疫基因 10 个、基因与蛋白表达基因 20 个、未知功能蛋白基因 26 个，GenBank中找不到任何同源序列的基因 14 个。结果说明，构建的差异表达cDNA文库，可较好地反映三角帆蚌瘟病病毒对三角帆蚌影响的基因信息。     

cDNA cloning of Japanese oyster stress protein homologous to the mammalian 78-kDa glucose regulated protein and its induction by heatshock

ABSTRACT:    The 78-kDa glucose regulated protein (GRP78), a member of stress proteins, was cloned from a cDNA library of Japanese oyster Crassostrea gigas . The analysis on Japanese oyster GRP78 clone of approximately 2.6 kb revealed that the entire open reading frame was 1983 bp long and encoded 661 amino acid residues. At the DNA sequence level, the coding region of Japanese oyster GRP78 gene was 72, 62, and 62% identical to those of chicken GRP78, Japanese flounder HSP70, and Japanese flounder HSC71 genes, respectively. Deduced amino acid sequence of Japanese oyster GRP78 was 84, 62, and 62% identical to those of chicken GRP78, Japanese flounder HSP70, and Japanese flounder HSC71, respectively. Japanese oyster GRP78 contained an 18-residue sequence at the N-terminus that exhibits characteristics of a cleavable signal sequence. It also contained an ATPase domain, and a peptide-binding domain in addition to a Lys-Asp-Glu-Leu (KDEL) peptide motif that is involved in determining endoplasmic reticulum localization. Northern blot analysis showed that GRP78 mRNA was induced with heatshock treatment in the oyster tissues.