青虾冷休克蛋白Y-box编码基因的cDNA全长克隆与表达分析

为研究冷休克蛋白Y-box基因在青虾应答环境胁迫过程中所起的调控作用,实验应用RACE PCR技术首次克隆了青虾的冷休克蛋白Y-box基因全长c DNA序列,并利用在线软件对其序列特征进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR技术对其在青虾不同组织及环境胁迫过程中的表达变化特征进行分析。青虾冷休克蛋白Y-box基因c DNA全长1501 bp,包括84 bp的5′末端非翻译区(UTR),876 bp的开放阅读框(ORF),541 bp的3′UTR,开放阅读框编码291个氨基酸。氨基酸相似度比对显示,青虾冷休克蛋白Y-box基因富含高度保守的冷休克结构域。系统进化树分析显示,青虾冷休克蛋白Y-box基因与水蚤等节肢动物冷休克Y-box聚类一支,具有最近的亲缘关系。荧光定量PCR检测显示,冷休克蛋白Y-box基因在青虾不同组织中均有表达,其表达量在肝胰腺组织中最高,使用荧光定量PCR检测青虾冷休克蛋白Y-box基因在低温胁迫和恢复条件下在肝胰腺中的m RNA时空表达情况,结果显示,与对照组相比冷休克蛋白Y-box在肝胰腺中的表达量分别在低温和低氧胁迫3,6和12 h出现了显著上调,而在恢复刺激后其表达量与对照组差异不显著。此外,本实验对Y-box进行了原核表达,为进一步研究Y-box基因的功能奠定了基础。     

中间球海胆Y-box基因分子特性和表达分析

为获得Y-box蛋白在中间球海胆的生物学功能,实验克隆了中间球海胆Y-box基因的全长cDNA,并进行了定量表达模式分析.Y-box基因全长cDNA为2 425 bp,该序列具有一个81 bp的5’非编码区,1 348 bp 3’非编码区,ORF为996 bp,cDNA编码331个氨基酸的前体蛋白,预测蛋白分子质量为37.4 ku,理论等电点是8.55,属于亲水性蛋白.中间球海胆Y-box前体蛋白的氨基酸序列包含3个结构域:氨基酸N末端,亲水结构域C末端和冷休克结构域(cold shock domain CSD),其中CSD区为Y-box蛋白家族中保守结构域.海胆Y-box蛋白质二级结构中无规则卷曲占88.22％,延伸链占9.97％,α-螺旋1.98％,无β-折叠.氨基酸序列与其他物种氨基酸序列的同源性为22.37％～41.26％,在保守结构域CSD区同源性达到75％以上.实时定量PCR检测,Y-box基因在中间球海胆体腔液、管足、围口膜、雄性性腺、雌性性腺、肌肉和肠7个不同组织中均有表达,但差异不显著.温度胁迫下,中间球海胆Y-box基因的表达均表现为下调,并且随着温度的升高,Y-box基因的表达量呈现逐渐下降的趋势.     

红螯光壳螯虾组织蛋白酶L基因的克隆及维生素C对其表达的影响

为深入了解红螯光壳螯虾组织蛋白酶L基因的表达特性及维生素C对其表达的影响,实验利用RACE-PCR技术及荧光定量PCR技术,从红螯光壳螯虾肝胰腺中克隆得到组织蛋白酶L基因cDNA全长序列,命名为CqCatL(GenBank登录号:KJ913663),同时检测了该基因在红螯光壳螯虾各个组织及添加了不同浓度维生素C的组别中的表达。结果显示,该基因全长1 810 bp,开放阅读框长度为1 026 bp,编码341个氨基酸残基,预测的分子量和等电点(pI)分别为37.63 ku和5.17。同源性分析结果显示,该基因编码的蛋白与其他虾蟹类有较高的相似性,说明组织蛋白酶L基因在甲壳动物具有较高的保守性。组织荧光定量PCR结果显示,CqCatL基因在红螯光壳螯虾的多个组织中均有表达,其中肝胰腺中表达量最高,其次为血细胞,在肠及触角腺中也有一定量的表达。在基础饲料中添加不同水平的维生素C后,CqCatL基因的表达量也存在明显差异,其中维生素C添加量为400 mg/kg的组别中该基因的表达量最高。研究表明,组织蛋白酶L基因在红螯光壳螯虾的生长发育过程中有重要的作用,且其表达量受维生素C的影响。     

克氏原螯虾PcCRCN-L基因的克隆鉴定及在低氧胁迫下的表达响应

虾青蛋白(Crustacyanin,CRCN)在甲壳动物脂类代谢及低氧胁迫应激调控等方面具有重要的功能。为获取虾青蛋白在克氏原螯虾(Procambarus clarkii)性腺发育和低氧胁迫应答中的作用，本研究在克氏原螯虾肝胰腺组织中鉴定出1个类虾青蛋白PcCRCN-L基因的c DNA序列，分析了PcCRCN-L基因的结构特征和进化模式，研究了PcCRCN-L基因在不同组织与性腺不同发育时期的表达特征，探讨了Pc CRCN-L在低氧–复氧胁迫下的表达响应模式。结果显示，PcCRCN-L基因c DNA序列长2 700 bp，其开放阅读框(ORF)长度为1 587 bp，编码528个氨基酸残基；DNA序列长6 130 bp，位于克氏原螯虾基因组的第12号染色体，包含5个外显子和4个内含子，内含子/外显子剪接方式符合GT-AG规则。Pc CRCN-L具有1个完整的lipocalin结构域，包含典型的序列保守区Ⅰ(SCR1)序列G-X-W、保守区Ⅱ(SCR2)序列T-D-Y和保守区Ⅲ(SCR3)序列精氨酸R。多序列比对与系统进化分析结果显示，PcCRCN-L独立于传统虾青蛋白A和C亚族，单独聚...     

克氏原螯虾PcCyc基因克隆及其对光周期的表达响应

利用cDNA末端快速扩增技术克隆克氏原螯虾生物钟核心基因之一的周期循环蛋白(CYC)基因(命名为PcCyc基因)的部分cDNA序列。取雄性克氏原螯虾(体长9~11 cm)在全光谱日光灯不同光周期下(12L∶12D、0L∶24D和0L∶72D)培养结束后,于7:00、11:00、15:00、19:00、23:00、翌日03:00、7:00取样,采用实时荧光定量PCR检测PcCyc基因在脑、眼柄和肝胰腺中的mRNA表达水平。试验结果显示,PcCyc基因完整的开放阅读框共2010个碱基,可编码669个氨基酸。氨基酸序列与红螯螯虾CYC蛋白相似性为94%;蛋白分子量约73.963 ku,理论等电点6.56,为疏水性非分泌蛋白,无信号肽;结构域分析结果显示,PcCYC蛋白含有BHLH/PAS结构域,包括1个HLH结构域和2个PAS结构域;二级结构包含11个α-螺旋、12个β-折叠和24个无规则卷曲。不论光照如何改变,PcCyc基因在眼柄和肝胰腺中都基本遵循着24 h的节律振荡,而在大脑中的节律振荡随光照周期改变被打破。试验结果将为进一步探究克氏原螯虾Cyc基因在其昼夜生物钟节律中发挥的作用及机制奠定基础。     

红螯光壳螯虾(Cherax quadricarinatus)酚氧化酶原基因的克隆与表达分析

为深入了解红螯光壳螯虾酚氧化酶原(proPO)基因的非特异性免疫机制,利用RACE技术从红螯光壳螯虾血细胞中克隆到酚氧化酶原基因cqproPO,cqproPO基因cDNA全长为2 962 bp,开放阅读框为1 998 bp,编码665个氨基酸,其结构中含有两个铜离子结合位点,预测分子量为75.86 ku;同源性比对结果显示,红螯光壳螯虾CqproPO与克氏原螯虾酚氧化酶原的同源性最高为79％,其次是淡水螯虾74％、挪威龙虾69％、美国龙虾67％等；进化分析发现CqproPO与克氏原鳌虾、淡水螯虾、挪威龙虾、美国龙虾等的酚氧化酶原亲缘关系最近；Realtime-PCR实验结果表明,CqproPO在血细胞中表达水平最高,其次是肠、触角腺、鳃等；在肝胰腺中有适量表达；WSSV感染后红螯光壳螯虾CqproPO mRNA在血细胞、肝胰腺和鳃组织中具有不同的时空表达趋势,但感染组和免疫后感染组mRNA表达量分别在感染后12h和24 h达到最大值,且在3种组织中2个感染组的CqproPO表达量为对照组的1.3 ～2.55倍,显著高于对照组(P＜0.05),之后cqproPO基因的转录水平明显下降.免疫后再受病毒感染的虾,CqproPO mRNA的表达量在3种组织中总体高于感染组,感染7d后的免疫保护率达到51.86％,表明免疫增强剂可使机体的抗病毒能力增强,对防御WSSV感染具有一定的免疫保护作用.     

红螯螯虾累代繁养群体的遗传多样性分析

为研究国内不同繁养基地红螯螯虾群体的遗传结构特征,采用线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)序列直接测序的方法,获取红螯螯虾国内6个繁养群体(安徽阜阳、浙江湖州、广东珠海、江苏镇江、海南澄迈、江苏苏州)共180个样本的COⅠ序列。试验结果显示,序列比对长度为831 bp,其中变异位点56个,简约信息位点16个。基因序列G+C(%)含量较低(39.765%),表现出较明显的碱基组成偏倚性。180个样本共检测到10种单倍型,其中单倍型H1出现次数最多,为安徽阜阳、广东珠海、江苏镇江、海南澄迈、江苏苏州群体的共享单倍型。国内红螯螯虾繁养群体的遗传多样性较高,所有样本的总体单倍型多样性指数为0.693,核苷酸多样性指数为0.00652。其中苏州群体的单倍型多样性指数最高(0.964),海南澄迈群体最低(0.618)。不同群体间的遗传距离为0.00403～0.00969,海南澄迈和安徽阜阳群体间的遗传距离较大(0.00969),广东珠海和江苏苏州群体间遗传距离最小(0.00403)。试验结果表明,国内红螯螯虾繁养群体保持着较高的遗传多样性,群体间存在着一定的基因交流。试验结果为后续合理开发利用国内红螯螯虾种质资源积累了数据资料。     

澳大利亚红螯螯虾养殖发展趋势初析

澳大利亚红螯螯虾养殖发展趋势初析红螯螯虾，它是目前世界上淡水螯虾中最优良的品种。最近几年在它的原产地澳大利亚得到迅速发展。８６年澳还成立研究所，对螯虾所属品种进行系统研究，目前已筛选出较为理想的三个养殖品种即：红螯螯虾、马朗虾、亚比。其中以红螯螯虾最...     

中华绒螯蟹Akt基因的cDNA克隆、序列分析及表达特征

为研究Akt基因在中华绒螯蟹蜕壳前后肌肉生长过程中的功能,应用RACE技术克隆得到编码中华绒螯蟹Akt(命名为Es Akt)的全长为2 200 bp的c DNA序列,包括159 bp的5′非翻译区(5′-UTR)、496 bp的3′非翻译区(3′-UTR)和长度为1545 bp编码514个氨基酸的编码序列。蛋白质结构域分析显示Es Akt含有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族的3个特征性保守结构域。多序列比对和系统发育分析显示,Es Akt与中国明对虾、凡纳滨对虾的Akt序列一致性都为0.889,在系统发育树中节肢动物Akt形成一个分支。应用荧光定量RTPCR技术分析Es Akt在性成熟中华绒螯蟹各组织及幼体不同蜕壳时期不同部位肌肉组织中转录水平上表达量的变化。结果显示,Es Akt在性成熟个体的肝胰腺、眼柄、表皮、卵巢、精巢、心脏、螯足、鳃、三角膜等组织中均有表达,其中卵巢、眼柄和精巢中表达量较高,肝胰腺中表达量最低。在幼体不同蜕壳时期不同部位的肌肉中,Es Akt表达量变化不同,步行足肌肉组织中Es Akt m RNA无显著的统计学差异。腹部肌肉组织中Es Akt m RNA水平在蜕壳前晚期D3~D4期表达量显著高于蜕壳后A~B期和蜕皮间期C期。螯足肌肉在蜕壳前晚期D3~D4期急剧下调,蜕壳后A~B期开始表达量显著升高,直至蜕皮间期C期。研究表明,Es Akt在中华绒螯蟹蜕壳过程中不同部位肌肉组织中的表达量变化与蜕壳周期密切相关,说明Es Akt参与中华绒螯蟹蜕壳诱导的肌肉萎缩、生长及重建过程。     

中华绒螯蟹Smad3(EsSmad3)的cDNA克隆、序列分析及表达特征

为了研究Smad基因在中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)蜕壳前后肌肉生长过程中的功能,应用RACE技术克隆得到编码中华绒螯蟹Smad3(命名为Es Smad3)的cDNA全长序列2021 bp,包括36 bp的5′非翻译区(5′-UTR)、656 bp的3′非翻译区(3′-UTR)和编码442个氨基酸的开放阅读框。蛋白质结构域分析显示EsSmad3含有MH1和MH2两个特征性保守结构域。多序列比对显示,EsSmad3与人、斑马鱼、黑腹果蝇中的同源蛋白序列一致性分别为0.679、0.691、0.619。应用荧光定量RT-PCR技术分析EsSmad3在性成熟中华绒螯蟹各组织及幼体不同蜕壳时期不同部位肌肉组织中转录水平上表达量的变化。结果显示,Es Smad3在性成熟个体的肝胰腺、眼柄、表皮、卵巢、精巢、心脏、螯足、鳃、三角膜等组织中均有表达,其中眼柄和精巢中表达量较高,心脏和肝胰腺中表达量最低。在幼体不同蜕壳时期的不同部位的肌肉中,Es Smad3表达量变化不同:步行足肌肉组织中EsSmad3 mRNA表达在蜕壳间期高于蜕壳前D_(3–4)期和蜕壳后A~B期,但无显著的统计学差异(P0.05)。螯足肌肉在蜕壳前晚期D_(3–4)期急剧下调(P0.05),蜕壳后A~B期开始表达量显著升高(P0.05),直至蜕皮间期C期。腹部肌肉组织中EsSmad3m RNA水平在蜕皮间期C期显著高于蜕壳后A~B期,这种上调一直持续到蜕壳前晚前期D_(3–4)。上述结果表明,Es Smad3在中华绒螯蟹蜕壳过程中不同部位肌肉组织中的表达模式与蜕皮周期密切相关,推测Es Smad3参与了中华绒螯蟹蜕壳诱导的肌肉萎缩、生长及重建过程。     

合浦珠母贝热休克蛋白hsp70基因的克隆与表达分析

采用同源克隆和RT-PCR技术对合浦珠母贝(Pinctada fucata)热休克蛋白hsp70基因进行了克隆和表达分析。获得cDNA全长序列2 365 bp,其中3’非编码区域(UTR)为318 bp,5’UTR为88 bp,开放阅读框(ORF)为1 959 bp,编码652个氨基酸,分子量约为71.39 kD,理论等电点为5.22,并含有3个HSP70家族的签名序列IDLGTTYS、DLGGGTFD和EEVD。同源性分析表明,合浦珠母贝HSP70的氨基酸序列与太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)等双壳贝类的相似性高达86%以上,基于氨基酸序列的聚类分析表明,合浦珠母贝与牡蛎属种类亲缘关系最近。高温、高盐刺激后,半定量RT-PCR检测发现hsp70基因的表达明显增加,高温刺激的表达量高于高盐刺激,高温刺激组不同组织的表达量由大到小依次为鳃、消化腺、外套膜、肌肉、性腺,高盐刺激组不同组织的表达量由大到小依次为鳃、外套膜、肌肉、消化腺、性腺,表明HSP70参与了机体对刺激的应答过程。该基因的克隆为进一步深入研究合浦珠母贝的抗逆机理及其遗传改良奠定了重要基础。     

仿刺参纤维胶凝蛋白基因的分子特征及表达分析

纤维胶凝蛋白是非特异性免疫系统中的重要分子。通过转录组测序及cDNA末端快速克隆技术得到一条仿刺参纤维胶凝蛋白基因的全长cDNA序列,并将其编码的蛋白命名为仿刺参纤维胶凝蛋白-1。获得的基因cDNA全长为1951bp,其中5′-末端非翻译区为397bp,3′-末端非翻译区为666bp,开放阅读框为888bp,编码295个氨基酸,N端16个氨基酸为信号肽,信号肽后面有两个G-X-Y重复序列,C端为纤维蛋白素原结构域。采用实时荧光定量PCR方法分析了仿刺参纤维胶凝蛋白-1基因在仿刺参幼参不同组织及细菌脂多糖刺激后的时序表达规律,结果显示仿刺参纤维胶凝蛋白-1基因在仿刺参的肠道、呼吸树、体腔细胞和体壁均有表达,且肠道的表达量最高;脂多糖刺激后,4种组织的仿刺参纤维胶凝蛋白-1基因表达量均有变化,且以肠道和体壁表达量的变化最为显著;此外,仿刺参纤维胶凝蛋白-1基因在仿刺参4种组织中的表达量变化具有不同的时序性,表明仿刺参纤维胶凝蛋白-1可能在仿刺参免疫应答中起重要作用。     

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis) c-Jun基因的克隆及免疫应答分析

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)AP-1家族转录因子c-Jun基因(Jun proto-oncogene)及其在免疫应答中的作用尚无报道.本研究根据半滑舌鳎转录组数据库中预测的c-Jun序列,通过RACE技术和PCR扩增方法获得了半滑舌鳎c-Jun基因cDNA全长2093 bp,CDS区域共981 bp,编码326个氨基酸,5'UTR区域377 bp,3'UTR区域735 bp.SMART分析显示,C-JUN蛋白具有2个结构域:AP-1家族典型结构域Jun,以及高度保守的亮氨酸拉链结构域(BRLZ).经蛋白多序列同源比对、系统进化树分析,发现半滑舌鳎c-Jun与虹鳟(Oncorhynchus mykiss)c-Jun亲缘关系最近.实时荧光定量PCR分析显示,c-Jun基因在半滑舌鳎不同组织中普遍表达,在卵巢中表达量最高.鳗弧菌(Vibrio anguillarum)人工感染半滑舌鳎后,c-Jun基因在肝脏、脾脏、头肾、小肠、鳃、血液中表达量都出现不同程度上调,其中,鳃中变化最明显:感染12h后表达量达到0h时的13.20倍.使用LPS、PGN、PolyI:C和WGP病原模拟物刺激半滑舌鳎外周血淋巴细胞,结果显示,WGP诱导c-Jun基因上调表达,而LPS与PolyI:C均下调基因表达.以上实验结果表明,c-Jun基因在半滑舌鳎的免疫防御中发挥重要作用.     

瘤背石磺肌球蛋白重链(MyHC)基因的克隆与表达分析

肌球蛋白是动物体内重要的功能性马达蛋白,调控机体的信号传导、肌肉收缩和细胞器运动,为探究肌肉在瘤背石磺(Onchidium struma)由海洋向陆地进化过程中发挥作用的分子机制,实验以石磺科4种贝类转录组数据为基础,采用RACE方法从瘤背石磺肌肉中首次克隆到肌球蛋白重链(Myosin heavy chain,MyHC)基因cDNA的全长并进行组织表达分析。研究结果显示,瘤背石磺MyHC基因cDNA全长为7566 bp,包括5895 bp的开放阅读框,228 bp的5'端非翻译区,1443 bp的3'端非翻译区,共编码1964个氨基酸。预测该基因编码的蛋白质由31713个原子组成,分子式为C_(9765)H_(15897)N_(2849)O_(3150)S_(52),分子量约为225.28 kDa,理论等电点为5.56,N端信号肽具有29个氨基酸长度。瘤背石磺MyHC具有2个保守结构域MYSc_class_Ⅱ和Myosin_tail_l,且亲水性氨基酸集中在Myosin_tail_l区。系统进化树分析显示,瘤背石磺MyHC与光滑双脐螺(Biomphalaria glabrata)MyHC的亲缘关系最近。RT-PCR结果显示,MyHC基因在各个组织中均有表达,腹足和背部皮肤表达量最高,腹部皮肤、口球、肺囊中高表达,肝胰腺、蛋白腺、两性腺中微量表达(P0.05)。MyHC基因在瘤背石磺的主要运动器官腹足中高表达,说明肌肉运动对瘤背石磺湿地环境的两栖适应性具有至关重要的作用。实验结果为今后进一步研究瘤背石磺肌球蛋白重链基因进行原核表达及多克隆抗体的制备奠定了良好基础,更为深入探讨海洋无脊椎动物从海洋向陆地进化的研究提供有参考意义的分子依据。     

瘤背石磺肌肉生长抑制素基因的克隆及组织表达分析

为探究石磺由海洋向陆地进化过程中肌肉生长和发育的分子机制,实验以石磺科贝类转录组数据为基础,采用RACE方法从瘤背石磺肌肉中首次克隆到MSTN cDNA的全长并做了相应的组织表达分析。结果显示,瘤背石磺MSTN基因cDNA全长2667 bp,包括1650 bp的开放阅读框,374 bp的5′端非翻译区,643 bp的3'端非翻译区,共编码549个氨基酸。预测该基因编码的蛋白质原子总量为8776,分子式为C2774H4331N783O862S26,分子质量约为63.27 ku,理论等电点为6.02,信号肽预测结果显示,N端具有21个氨基酸长度的信号肽。瘤背石磺MSTN具有MSTN的共同特征,包括蛋白酶水解位点RSRR和C端多肽生物活性区以及9个保守的半胱氨酸残基。通过进化树分析,瘤背石磺MSTN与加州海兔MSTN的亲缘关系最近。RT-PCR结果显示,MSTN基因在各个组织中均有表达;含肌纤维组织中的表达量低于内脏器官的表达量,在肝胰腺中的表达量最高,腹足表达量最低。MSTN基因一级结构具有很高的保守性,说明该基因在进化上的限制性和功能的重要性;同时该基因在石磺非肌肉组织中表达,表明该基因不仅有抑制肌肉生长的作用,还参与其他生命活动的调节。     

中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis) coat-ε基因全长cDNA克隆及组织分布

coat-ε基因表达的蛋白是组成 COPⅠ的 coatomer 复合体的一个亚基，为获得中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis) coat-ε基因全长序列，采用cDNA末端快速扩增(Rapid amplification of cDNA end, RACE)技术，扩增出coat-ε基因的3￠端和5￠端，测序结果经DNAMAN比对拼接得出coat-ε基因全长，基因全长1402 bp，5￠非编码区(UTR)84 bp，3￠非编码区(UTR)310 bp，开放阅读框1008 bp，预测编码335个氨基酸，其中，第230–300的氨基酸属于TPR超家族，SignalP 3.0 Server预测氨基酸序列没有信号肽，TMHMM Server v.2.0分析此氨基酸不存在跨膜结构，PSORTⅡ Prediction预测该蛋白位于线粒体、细胞质、内质网中，属胞内蛋白。系统进化树显示，中国明对虾的coat-ε基因与节肢动物门的动物亲缘关系相近。采用实时荧光定量方法分析该基因在鳃、上皮、胃、肌肉、肝胰腺等不同组织中的相对表达，结果显示，coat-ε在肌肉中的相对转录表达量最高，在鳃和附肢的表达次之。本研究获得的中国明对虾coat-ε全长序列，可为该基因功能研究提供基础。     

文蛤C1q基因的克隆与表达及其重组蛋白活性的研究

利用构建的文蛤cDNA文库,克隆得到了文蛤C1q基因全长cDNA序列,该序列全长1213bp,5′UTR为316bp,3′UTR为372bp,开放阅读框长度为525bp,编码174个氨基酸。在文蛤C1q(MmC1q)蛋白中,C1q结构域与软体动物、两栖类动物和脊椎动物中的C1q结构域均具有较高的同源性。通过荧光实时定量PCR,MmC1q mRNA在所检测的各个组织中均有表达,在肝胰脏中表达量最高。在细菌感染试验中,文蛤受鳗弧菌感染后,C1q相对表达水平有明显的上升调节,注射2h,MmC1qmRNA表达量最高,为对照组的2.19倍。包含成熟肽的MmC1q cDNA片段被重组,并在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,采用牛津杯法对MmC1q重组蛋白进行体外抑菌试验,但并未检测到明显的抑菌活性。     

日本沼虾细胞自噬基因ATG13和ATG101的克隆及其低氧胁迫下表达分析

为研究自噬相关基因(autophagy-related genes, ATG) ATG13和ATG101在甲壳动物应答低氧胁迫过程中的调节作用,实验采用RACE PCR技术通过克隆测序和基因序列拼接,首次克隆了日本沼虾的细胞自噬基因ATG13和ATG101的全长cDNA序列,日本沼虾的细胞自噬基因ATG13 cDNA全长2 043 bp (NCBI登录号为MT084347),包括211 bp的5′末端非翻译区(untranslated region,UTR),449 bp的3′UTR和1 383 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),开放阅读框编码460个氨基酸;ATG101 cDNA全长1 051 bp(NCBI登录号为MT084348),包括18 bp的5′末端非翻译区,373 bp的3′UTR和660 bp的开放阅读框,开放阅读框编码219个氨基酸。通过软件和生物信息网站对其序列进行分析,氨基酸相似度比对显示,日本沼虾的细胞自噬基因ATG13富含高度保守的LC3作用结构域(LIR);系统进化树分析显示,日本沼虾的细胞自噬基因ATG13与凡纳滨对虾ATG13具有最近的亲缘关系;通过实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)实验分析发现,日本沼虾ATG13和ATG101在其肝胰腺和脑组织表达量较高,而在肌肉中表达量较低;利用qRT-PCR追踪其在肝胰腺组织低氧胁迫过程中出现的表达差异情况,结果显示,实验组日本沼虾在低氧胁迫6和24 h时,其细胞自噬基因ATG13和ATG101表达量显著高于对照组,而在复氧12 h后,实验组与对照组的ATG13和ATG101表达量差异不显著;Western blot分析结果显示,日本沼虾ATG13和ATG101表达丰度基本与基因表达模式相似。透射电镜分析结果显示,在低氧胁迫6和24 h后,肝胰腺组织中的溶酶体开始出现自噬空泡,表明急性低氧胁迫会诱导自噬体的形成,本研究结果可为了解日本沼虾应对低氧胁迫下的调控机制提供理论参考。