败血症鲢肝与肾cDNA文库构建及MHC classⅠ的克隆与分析

采用CloneMinerTM cDNA文库构建试剂盒构建了患败血症的鲢(Hypophthalmichthys molitrix)肝和肾的cDNA文库.经检验,文库的滴度为1.34×107 cfu/mL,总库容为2.68×107 cfu,阳性克隆率为97.5％,平均插入片段大于1.2 kb.对80个随机挑选的克隆进行两端测序,结果显示有74个测序成功.经在GenBank上BLAST比对,其中57个为已知功能基因,属于45个不同基因,另外17个没有明显的同源序列.在已知功能的57个克隆中,含有全长编码区序列的克隆共有49个,全长cDNA比率为61.25％.采用PCR法对文库进行筛选,获得一个含MHC classⅠ完整编码区的序列,该序列具有典型的脊椎动物MHC class Ⅰ的序列特征.本研究完成鲢肝和肾较高质量的cDNA文库的构建,旨在为今后开展鲢功能基因研究奠定基础.     

红笛鲷主要组织相容性复合物Ⅰα抗原基因的克隆与表达分析

为研究红笛鲷免疫防御相关基因的作用机理和调控机制,实验应用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)成功克隆了红笛鲷组织相容性复合物Ⅰα(MHCⅠα)抗原基因的全长cDNA序列,MHCⅠα的全长序列为1 369 bp,编码354个氨基酸残基。BLAST分析显示,红笛鲷MHCⅠα与其他已知物种MHCⅠα基因的最高同源性为84%。构建的系统进化树显示,红笛鲷MHCⅠα与石斑鱼等MHCⅠα亲缘关系较近。Real-time PCR分析表明,MHCⅠα在头肾中的最大表达量出现在哈氏弧菌ZJ0706诱导后6～15 h内;构建的重组表达质粒pET32a-MHCⅠα经IPTG诱导后在大肠杆菌BL21(DE3)中获得了正确表达。将纯化后的重组蛋白与佐剂混合后免疫新西兰纯种大白兔制备多克隆抗体。ELISA检测显示,所获得的兔抗血清效价约为1∶40 000。Western blot检测发现,本实验制备的抗血清能特异性地与重组蛋白发生抗原抗体反应。     

Na+-K+-ATPase α1基因全长cDNA的克隆及序列分析和表达

为了解Na+-K+-ATPase α1基因的分子结构及其在建鲤盐度调控过程中起到的作用,采用同源克隆和末端快速扩增(RACE)的方法分离克隆了建鲤(Cyprinus carpio var.jian)Na+-K+-ATPase α1基因全长cDNA,得到3 397 bp的全长cDNA,包括3 081 bp的开放阅读框(ORF),232 bp的5-末端非编码区(UTR)以及219 bp的3-末端非编码区(UTR)。对推测的该基因氨基酸序列进行同源性比对和系统分析显示:建鲤与其他鱼类该基因的氨基酸序列相似度为90.22%~95.52%,与斑马鱼(Danio rerio)相似度最高(95.52%),与虱目鱼(Chanos chanos)相似度偏低,其次是平鲷(Rhabdosargus sarba)、萨罗罗非鱼(Sarotherodon melanotheron)、底鳉(Fundulus heteroclitus)、黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)、马苏大马哈鱼(Oncorhynchus masou)和虹鳟(Oncorhynchus mykiss),与大西洋鲑(Salmo salar)的相似度最低(90.22%),与非洲爪蟾(Xenopus laevis)和人(Homo sapiens)的相似度分别为89.62%和89.51%。以上结果表明,不同物种间的Na+-K+-ATPaseα1基因的氨基酸序列极为保守。用实时定量PCR(RT-PCR)检测该基因在建鲤鳃、肾、肠、肝、脑和脾的相对表达量,其中脑最高,其次是鳃、脾、肾、肠,肝最低,这表明脑、鳃和脾是建鲤Na+-K+-ATPase α1基因主要的表达器官。本研究旨为进一步探索建鲤的盐度调控机制奠定分子基础。     

5种鲤形目鱼的β珠蛋白基因cDNA的克隆

根据β珠蛋白的N末端和C末端氨基酸序列的保守性设计20bp长的简并引物，用RT—PCR方法扩增并克隆了鲤(Cyprinus carpio)、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鲫(Carassius auratus Linnacus）、泥鳅(Misgurnus anguillicau-datus)、大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)5种鲤形目鱼的β珠蛋白基因cDNA。结果表明，克隆的5种鲤形目鱼的β珠蛋白基因cDNA全长为441bp。但它们所编码的氨基酸序列却有较大的差异，鲤和泥鳅的序列相似性最高，达97．93％，而泥鳅和大鳞副泥鳅的相似性最小，仅有80．68％，其余的相似性介于二者之间。     

鲤胸腺素Tβ全长cDNA的克隆与序列分析

应用荧光DDRT-PCR从鲤外周血白细胞克隆了鲤胸腺素β(thymosinβ,Tβ)基因cDNA全序列。序列分析表明,TβcDNA全长528bp,其完整的读码框架位于40～178bp,编码46个氨基酸,5'非编码区长39bp,3'非编码区长为348bp,且具有Poly(A)加尾信号(AATAAA),将该基因序列递呈GenBank,注册序列号为AY457946。氨基酸序列同源性分析显示,鲤Tβ氨基酸序列与鲤Tβa、斑马鱼Tβa及斑马鱼Tβ-2同源性均为84%。在系统发生树上,鲤Tβ与鲤、斑马鱼、白斑狗鱼和鲑Tβa及斑马鱼Tβ2聚类。     

圆斑星鲽MHCⅠα基因的克隆与组织表达分析

采用表达序列标签法和cDNA末端快速扩增(RACE)技术,成功获得了圆斑星鲽主要组织相容性复合体MHC Ⅰα的全长cDNA序列.该cDNA全长2171 bp,5'UTR为20 bp,3'UTR为1053bp,开放阅读框(ORF)长度为1098 bp,可编码365个氨基酸,包含信号肽、抗原结合域(α1、α2),IGC类似...     

圆斑星蝶MHC ⅡB基因结构、多态性及组织表达分析

通过表达序列标签法和cDNA末端快速扩增(RACE)技术,分离和克隆了圆斑星鲽(Verasper variegatus)主要组织相容性复合体(MHC)IIB的全长cDNA序列,该cDNA全长为1 144 bp,5'UTR(untranslated region)为7 bp,3'UTR为450 bp,开放阅读框(ORF)长度为687 bp,可编码228个氨基酸,包含信号肽、抗原结合域(β1),IGC区(β2),跨膜区和胞质区5个结构域.同源分析表明,圆斑星鲽MHC IIB氨基酸序列与其他硬骨鱼具有49%-79%的同源性,与鼠、人、红原鸡和护士鳖的相似性较低,分别为34%,33%,31%和30%.圆斑星鲽MHC IIB基因含有5个内含子,与其他硬骨鱼不同,其β2结构域编码区内存在I个109 bp的内含子.根据获得的MHC IIB基因组序列设计特异性引物,在10尾野生圆斑星鲽中扩增了包括完整内含子1和外显子2的长度约388 bp的DNA片段,PCR产物直接测序后发现在270 bp的抗原结合域中共有23个位点发生变异,密码子第1位和第2位的变异明显高于第3位.利用荧光定量PCR分析组织表达发现,MHC IIB基因在健康圆斑星鲽9种组织中均有表达,但表达量存在差异,肾的表达量最高,肌肉的表达量最低,肾、心、脾脏和鳃的表达量显著高于肝、皮肤、脑、血和肌肉.本研究旨在为MHC基因家族的遗传进化分析、结构与功能的解析提供基础,同时为圆斑星鲽的分子免疫学和标记辅助育种研究提供参考依据.     

镜鲤△6脂肪酸脱氢酶CDNA的克隆与表达

利用RT-PCR和RACE方法克隆得到镜鲤Cyprinus carpio肝脏中高不饱和脂肪酸(HUFA)合成代谢的脂肪酸去饱和酶(△6FAD)基因c DNA全序列。结果表明:镜鲤△6FAD基因c DNA全长为1 446bp,开放阅读框(ORF)为1 332bp,编码444个氨基酸。编码的蛋白序列包含FAD全部特征结构区,包括1个细胞色素b5结构域、2个跨膜区和3个组氨酸簇,与其他鱼类的Δ6FAD氨基酸序列具有69.0%~92.0%的同源性。系统树分析显示:与斑马鱼Danio rerio的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR(RT-q PCR)检测发现:脂肪酸延长酶基因在镜鲤肝脏中表达量最高,背部肌次之,在血液中表达最低。本研究结果为进一步研究镜鲤HUFA的合成途径及调控机理提供了基础资料。     

异源四倍体鲫鲤及亲本ApoE的克隆及组织表达分析

载脂蛋白E(Apolipoprotein E,ApoE)作为胆固醇代谢过程中的关键因子,参与脂蛋白转运和性腺发育。为进一步了解该基因的作用,本实验克隆并测序了异源四倍体鲫鲤及其父母本ApoE基因的全长序列。异源四倍体鲫鲤、红鲫和鲤的ApoE全长分别为1393 bp、1384 bp和1396 bp,均编码281个氨基酸。序列对比表明,异源四倍体鲫鲤ApoE与父本鲤更为相似。另外有2个氨基酸位点发生了与父母本均不同的变异,证明异源四倍体鲫鲤除了有杂交特征外也产生了变异。通过Mega软件构建的哺乳动物ApoE进化树与系统分类相一致:鲤科鱼类的ApoE聚类在一起而分离于其它物种。Real time PCR分析表明,ApoE基因在3种鱼中的组织表达模式基本一致,所有组织均有表达,而在脾脏中表达最高。     

斑节对虾亲环素A （cyclophilinA） 基因的克隆及启动子序列分析

通过同源克隆和RACE技术获得斑节对虾(Penaeus monodon)亲环素A(cyclophilin A,CYPA)的cDNA序列.根据已克隆的cDNA序列设计引物,利用染色体步移技术(Cenomic DNA walking)从斑节对虾卵巢组织中克隆了CYPA基因的启动子和基因组DNA序列.测序结果表明,斑节对虾亲环素A(PmCYPA)cDNA全长834 bp,其中开放阅读框(open reading frame,ORF)为495 bp,可编码164个氨基酸;5'非编码区为31 bp,3'非编码区为308 bp.从斑节对虾基因组文库中扩增的CYPA基因组DNA全长3 181 bp,其中包括启动子区域1 173 bp,1个内含子426 bp,2个外显子序列:分别为101 bp和399bp.在5'UTR上游区域有明显的启动子序列,包含一个GC盒和2个CAAT盒,同时还包含AP1、CRE等调控元件,符合真核生物典型的启动子特征.分析基因的结构表明所克隆的PmCYPA符合PPlase家族成员特征,属于此基因家族成员.     

圆斑星鲽MHC IIB基因结构、多态性及组织表达分析

通过表达序列标签法和cDNA末端快速扩增(RACE)技术,分离和克隆了圆斑星鲽(Verasper variegatus)主要组织相容性复合体(MHC)IIB的全长cDNA序列,该cDNA全长为1144bp,5'UTR(untranslated region)为7bp,3'UTR为450bp,开放阅读框(ORF)长度为687bp,可编码228个氨基酸,包含信号肽、抗原结合域(β1)、IGC区(β2)、跨膜区和胞质区5个结构域。同源分析表明,圆斑星鲽MHCIIB氨基酸序列与其他硬骨鱼具有49%～79%的同源性,与鼠、人、红原鸡和护士鲨的相似性较低,分别为34%、33%、31%和30%。圆斑星鲽MHC ⅡB基因含有5个内含子,与其他硬骨鱼不同,其β2结构域编码区内存在1个109bp的内含子。根据获得的MHC ⅡB基因组序列设计特异性引物,在10尾野生圆斑星鲽中扩增了包括完整内含子1和外显子2的长度约388bp的DNA片段,PCR产物直接测序后发现在270bp的抗原结合域中共有23个位点发生变异,密码子第1位和第2位的变异明显高于第3位。利用荧光定量PCR分析组织表达发现,MHCIIB基因在健康圆斑星鲽9种组织中均有...     

鲤lipea基因表达的时空特征及与脂肪沉积相关性分析

本文旨在克隆鲤(Cyprinus carpio)激素敏感性脂肪酶a (hormone-sensitive lipase a, lipea)基因,探究其时空表达特征及其与脂肪沉积的关系,以期为鲤脂肪沉积分子调控机制研究奠定理论基础。本实验采用RACE技术克隆获得鲤lipea基因,其cDNA全长为3379 bp,包括230 bp的5′非翻译区(5′-UTR)、1067 bp的3′非翻译区(3′-UTR)和编码693个氨基酸的开放阅读框。多序列比对显示,鲤lipea与斑马鱼(Danio rerio)、牙鲆(Paralichthys olivaceus)和虹鳟(Oncorhynchusmykiss)的氨基酸序列相似性分别为88.17%、64.94%和63.35%,不同物种间序列差异主要集中在C-端的多肽序列上。蛋白质结构分析显示该蛋白含有3个功能域分别具有脂肪酶活性、乙酰基水解酶活性和水解酶活性。应用实时荧光定量PCR技术分析了lipea基因在鲤各组织、不同发育时期以及脂肪含量极端差异个体的肌肉和脂肪组织中mRNA表达量的变化。结果显示, lipea在各组织中均有表达,腹腔脂肪中相对表达量最高,其次是腹部肌肉,血液中最少。随着胚胎的发育, lipea的表达水平呈现下降趋势, 8细胞期表达量最高,其次是囊胚晚期,开口期最少。lipea表达量与背部肌肉脂肪含量呈正相关,但差异不显著(P0.05),与腹腔脂肪量呈负相关,且差异极显著性(P0.01),推测lipea基因对鲤腹腔脂肪沉积可能具有抑制作用。本实验结果可为进一步解析鲤lipea基因的功能和基因调控脂肪沉积分子机制研究提供参考。     

军曹鱼dnd基因cDNA克隆及其在性腺周年发育过程中的表达

本研究通过cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆了军曹鱼(Rachycentron canadum)dnd基因(Rcdnd)的cDNA序列,全长1339bp,其中,5'非编码区59bp,3'非编码区173bp,开放阅读框(ORF)1107 bp,共编码368个氨基酸.Rcdnd氨基酸序列含有1段RNA识别保守基序(R...     

金钱鱼MHC II β 基因结构、多态性与组织表达分析

为探究金钱鱼(Scatophagus argus)MHC Ⅱβ基因的结构和特性,采用同源克隆和RACE等技术,在获得cDNA全序列的基础上,分析其内含子序列、基因多态性和组织表达情况。结果表明,金钱鱼MHC IⅡβ基因cDNA序列全长1172 bp,其中5′UTR长34 bp,3′UTR长388 bp,开放阅读框(ORF)长750 bp,编码249个氨基酸,包含信号肽、β1结构域、β2结构域、连接肽(CP)、跨膜区(TM)和胞质区(CYT);MHC Ⅱβ基因由6个外显子和5个内含子组成,其中内含子3将β2结构域分开。从43尾金钱鱼的209个有效克隆中,获得209条不同的核苷酸序列,可归为48个等位基因主型,分别命名为Scar-DXB*0101~Scar-DXB*4801,揭示金钱鱼MHC Ⅱβ基因的多态性很丰富。RT-PCR检测发现,金钱鱼MHC Ⅱβ基因在所检测的11种组织中均有表达,其中在脾、鳃、肠和皮肤中表达量较高,在肾、胃、心脏表达量中等,而在眼、脑、肝、肌肉中表达量较低。对健康金钱鱼人工感染嗜水气单胞菌后,发现其MHC Ⅱβ基因在肝、脾、鳃、肾等组织中的表达量均发生了不同程度的变化,证明该基因在金钱鱼免疫反应中有重要作用。在NJ法构建的系统树中,金钱鱼与舌齿鲈、大西洋鲑等硬骨鱼类的亲缘关系相对较近,而与铰口鲨、原鸡、小鼠、人等的亲缘关系则依次渐远。     

玻璃红鲤MHCⅡ类基因多态性与组织表达分析

以cDNA为模板进行PCR扩增和克隆分析,从7尾玻璃红鲤(Cyprinus carpio var.wananensis)的70个有效克隆中,获得长度为624 bp的MHC IIα/β不同编码序列25/31个,分属于7/10个不同等位基因,揭示玻璃红鲤MHC II类基因的多态性仍较丰富。其中Cyca-DXA17*01和Cyca-DAB1*1201、Cyca-DAB1*1301、Cyca-DAB3*1901、Cyca-DAB3*2001、Cyca-DAB3*2101、Cyca-DAB3*2201为新发现的7个基因。分析表明,α1/β1结构域的核苷酸/氨基酸变异位点数明显高于α2/β2结构域;α1、β1结构域抗原结合位点(PBR)的ω值(ω=dN/dS,5.209和1.703)都大于1,揭示玻璃红鲤MHC II类基因在进化过程中受到正向选择作用。半定量分析显示,玻璃红鲤MHC II类基因在肾和脾中有较强表达,中等程度表达于胃、肝和肠,而鳃、心和眼的表达较弱。     

兴国红鲤AR基因的鉴定及MT暴露对幼鱼肝中AR和vtg表达的影响

实验克隆了兴国红鲤(Cyprinus carpio var singuonensis)雄激素受体(androgen receptor,AR)基因的全长c DNA序列和卵黄蛋白原(vitellogenin,vtg)基因的部分c DNA序列,并对雌性个体组织及甲基睾丸酮(Methyltestosterone,MT)暴露下幼鱼肝胰腺(以下简称:肝)中AR和vtg的表达进行检测。兴国红鲤AR基因c DNA全长3 229 bp,包括104 bp的5'非编码区(untranslation region,UTR)、编码846个氨基酸的2 541 bp开放阅读框(open reading frame,ORF)和485 bp 3'UTR。氨基酸序列同源性分析表明,兴国红鲤AR与其他鲤科鱼类AR的同源性较高。组织表达特征研究表明,AR在雌性个体的肝、卵巢、中肾、肌肉和端脑中有表达,其中肝中的表达量最高;vtg主要在肝、端脑和鳃中表达。兴国红鲤幼鱼在50μg/L的MT中暴露4周后,采用qRT-PCR检测了肝中AR和vtg的表达情况。在处理第1、2周,AR的表达受到一定的抑制,而在第3、4周其表达量升高,但其表达无显著性变化;而vtg的表达量在第3、4周均有极显著的升高。     

刺参vasa-like基因克隆及其在组织中的表达分析

vasa 基因编码DEAD-box 家族成员中一种ATP 依赖的RNA 解旋酶，在生殖系分化过程中发挥着重要的作用。本研究采用同源克隆和cDNA 末端快速扩增技术(RACE)，从刺参(Apostichopus japonicus) 精巢中克隆得到vasa 的全长cDNA 序列。该cDNA 序列全长2 167 bp，开放阅读框1 593 bp，     

镜鲤脂肪酸延长酶5基因的克隆和表达分析

脂肪酸延长酶5(ELOVL5)是高不饱和脂肪酸(HUFA)合成的关键酶之一。为了研究鲤HUFA合成的能力和机制,本研究采用RT-PCR和RACE技术获得镜鲤ELOVL5全长c DNA序列。ELOVL5基因c DNA全长1 121 bp,开放阅读框为876 bp,编码291个氨基酸。序列分析显示,镜鲤ELOVL5氨基酸序列包含1个组氨酸簇(HXXHH),1个典型的内质网驻留信号,多个跨膜区域和多个保守区域(KXXEXXDT、QXXFLHXYHH、NXXXHXXMYXYY、TXXQXXQ),具有典型的脂肪酸延长酶的结构特征。氨基酸同源性分析结果显示,镜鲤ELOVL5基因与其他鱼类同源性为79.0%~93.1%,与人同源性为69.0%。通过实时荧光定量PCR(RT-q PCR)检测该基因在镜鲤不同组织中的表达量,发现脂肪酸延长酶基因在镜鲤肝中表达量最高,其次为脑,在背部肌肉中表达量最低。镜鲤ELOVL5基因的获得为进一步研究镜鲤HUFA的合成途径及调控机理奠定了基础。     

“粉玉”体色瓯江彩鲤MHC class II B基因多态性及其与鱼体抗病力的关系

利用1对特异性引物DABF和DABR,分别从30尾感病和13尾抗病"粉玉"体色瓯江彩鲤(Cyprinus carpiovar.color)的cDNA中扩增出长度为624 bp的MHC classⅡB基因片段。对210个有效克隆进行测序,获得84个不同的编码序列,分属13个不同的等位基因,其中Cyca-DAB3*17和Cyca-DAB3*18为新发现的2个等位基因。核苷酸、氨基酸变异位点总数为267、130,变异率较高(42.79%、62.50%)。MHCⅡB基因片段包括第1 4个外显子,分别编码信号肽、β1和β2结构域及跨膜区。β1结构域的变异明显大于β2结构域,表现为在长度为276 bp的β1结构域中,核苷酸、氨基酸变异位点分别为150个(54.35%)和72个(78.26%);而长度为282 bp的β2结构域的核苷酸、氨基酸变异位点较少,分别为105个(37.23%)和54个(57.45%)。在β1结构域的24个抗原结合位点(PBR)上,有22个发生了变异。β1结构域的PBR、非抗原结合位点(non-PBR)及β2结构域的非同义碱基替换率(dN)与同义碱基替换率(dS)的比值ω分别为1.366、0.992、0.792,表明"粉玉"体色瓯江彩鲤MHC classⅡB基因的β1结构域在进化过程中受到正向选择作用。基因Cyca-DAB3*09在抗病群体中出现的频率(7.81%)显著高于感病群体(1.37%,P<0.05),新等位基因Cyca-DAB3*18(频率为3.13%)只出现在抗病群体中,基因Cyca-DAB1*08、Cyca-DAB3*08和Cyca-DAB3*17为感病群体所特有。研究结果为抗病"粉玉"体色瓯江彩鲤的选育奠定了基础。     

鳜脂蛋白脂酶和肝脂酶基因结构与组织表达

为了研究鳜(Sinioerca chuatsi)脂蛋白脂酶(LPL)、肝脂酶(HL)基因结构与功能关系,首先采用RT-PCR及RACE法,克隆得到鳜肝脏LPL与HL基因cDNA全序列.鳜肝脏LPL基因cDNA全长为2089 bp,其中开放阅读框(ORF)为1 548 bp,编码515个氨基酸.鳜HL基因cDNA全长为1 964 bp,其中ORF为1 494 bp,编码497个氨基酸.进化树分析显示,鳜LPL与HL基因与其他脊椎动物的LPL、HL基因各自聚集成簇.对鳜基因组进行PCR获得鳜LPL与HL全基因组DNA序列,与其他脊椎动物基因结构相似,鳜LPL基因由10个外显子和9个内含子组成,全长7 392 bp;鳜HL基因南9个外显子和8个内含子组成,全长8 837 bp.应用Genome Walker方法在鳜克隆得到一段长为1 071 bp的LPL和一段长为2 173 bp的HL基因5'侧翼Ⅸ序列,并利用相关软件预测其中具有多个保守的顺式调控元件.组织表达研究显示与易患动脉粥样硬化的人类LPL不同,鳜LPL基因在所有被检测组织中均有表达:在脂肪组织中大量表达,其次是肝脏、脑、肠道、肌肉,在脾中表达量最低;而鳜HL基因的表达则与人类相似,只在肝脏中表达.本研究将为深入探讨机体脂质代谢调节机制以及LPL、HL在防治动脉粥样硬化中的作用奠定良好基础.