淇河鲫R-spondin1基因cDNA克隆和表达

为探索R-spondin1(Rspo1)基因在雌核发育三倍体鱼淇河鲫性别决定与分化过程中的作用,本研究利用RACE技术克隆Rspo1基因cDNA序列,同时分析它的时空表达模式,并检测芳香化酶抑制剂Letrozole及高温养殖诱导性逆转下它在性腺中的表达情况。将扩增的PCR产物经亚克隆测序、拼接后获得淇河鲫Rspo1 cDNA序列,长1 243 bp(MH243761),包含5′非编码区318 bp,3′非编码区127 bp和开放读码框798 bp,共编码265个氨基酸残基。氨基酸序列比对及系统进化分析结果显示,淇河鲫Rspo1与其他鲤科鱼类同源性较高,与哺乳类、爬行类等脊椎动物同源性相对较低;组织分布检测结果显示,Rspo1基因在淇河鲫各个组织中均有表达,其中肌肉组织表达量最高,卵巢次之,而在脾脏、肾脏、心脏组织中表达量较低;在胚胎发育过程中Rspo1的表达量在未受精卵与受精卵中无差异,随着胚胎发育而降低,神经胚期最低,从尾芽期至出膜期又逐步升高。胚后阶段,Rspo1在性腺中的表达量从淇河鲫性别决定与分化关键时期(孵化后20 d)开始上调。Letrozole处理或高温养殖引起的性逆转中,Rspo1在性腺中表达量升高。研究表明,淇河鲫Rspo1作为一个母源性因子可能在卵巢分化与维持中起到一定作用,同时它可能也参与精子发生过程。     

大黄鱼sox9a/b基因的克隆与表达分析

为探究sox9基因在大黄鱼性别决定与分化过程中的作用,利用RACE方法克隆得到大黄鱼sox9a和sox9b 2个基因,采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析其在雌雄个体不同组织和不同发育阶段的表达规律,并检测了其在17β-雌二醇处理后的遗传雄性和17α-甲基睾酮诱导处理后遗传雌性幼鱼中的表达变化。结果显示,大黄鱼sox9a c DNA全长2 442 bp(NCBI登录号:MH996431),包含476 bp 5′UTR、466 bp 3′UTR、1 500 bp ORF,编码499个氨基酸。大黄鱼sox9b cDNA全长为2 199 bp (NCBI登录号:MH996432),包含335 bp5′UTR、415 bp 3′UTR、1 449 bp ORF,编码482个氨基酸。qRT-PCR分析显示,sox9a基因主要在性腺、眼、脑、肝脏中表达,精巢中的表达量显著高于卵巢;sox9b在大黄鱼各组织中广泛表达,但以精巢中表达量最高,而卵巢中只有痕量表达。在鱼苗性腺发育初期,sox9a/b的表达量都维持在较低水平;随着鱼苗长大,sox9a/b的表达量在84 dph、123 dph 2次达到高峰,随后开始下降,10 mph后又逐渐上升。17β-雌二醇处理能够显著下调遗传雄性大黄鱼sox9a和sox9b基因在性腺中的表达,17α-甲基睾酮处理则显著上调遗传雌性大黄鱼sox9a和sox9b基因在性腺中的表达。研究表明,sox9a/b基因与大黄鱼性别发育和分化过程密切相关,对大黄鱼精巢的发育与维持起重要的调控作用,而且两个基因的功能可能具有一定程度的分化。     

不同倍性鲫鲤性腺型芳香化酶cyp19a1a基因cDNA的克隆及表达

为研究性腺型芳香化酶P450aromA(cyp19a1a基因编码)在不同倍性鲫鲤卵巢发育过程中的作用,实验采用同源克隆和cDNA末端快速扩增技术(RACE),获得了二倍体红鲫、三倍体湘云鲫和四倍体鲫鲤的cyp19a1a基因cDNA全长。结果显示,3种鱼cyp19a1a基因均编码517个氨基酸残基,而且编码的蛋白都包含P450aromA特有的跨膜螺旋区、I-螺旋区、Ozol’s肽区、芳香化酶特异保守区以及血红素结合区。采用RT-PCR分析cyp19a1a基因mRNA在3种不同倍性鱼类组织中的表达情况,结果显示,cyp19a1a基因主要在实验鱼的卵巢中表达,其次在精巢、脑、脾脏有少量表达。采用实时荧光定量PCR对cyp19a1a基因mRNA在不同倍性鱼卵巢中的表达进行分析,结果发现,cyp19a1a基因在不同倍性鱼的非繁殖期卵巢的表达都高于繁殖期卵巢,并且在繁殖期和非繁殖期,cyp19a1a基因在三倍体湘云鲫的表达量高于二倍体红鲫和四倍体鲫鲤。采用免疫组织化学方法对CYP19A蛋白在不同倍性鲫鲤卵巢中的定位进行分析,结果发现,CYP19A蛋白主要定位在滤泡细胞、Ⅳ时相卵母细胞的放射膜上以及Ⅱ时相卵母细胞的卵浆中。研究表明,性腺型芳香化酶在不同倍性鲫鲤卵巢发育过程中的表达存在一定的差异性,三倍体鱼cyp19a1a基因mRNA水平表达异常,推测与其不育有关联性。     

乌鳢脑型芳香化酶基因cDNA的克隆及组织表达分析

为了解乌鳢(Channa argus)性别分化相关机制,采用RT-PCR和RACE法克隆了乌鳢脑型芳香化酶基因Cyp19a1b cDNA部分序列,运用半定量RT-PCR和q PCR技术检测其在雌雄个体组织中的表达情况。结果显示,乌鳢Cyp19a1b cDNA部分序列为1 432 bp,包括120 bp 3'-UTR和1 311 bp编码区,编码436个氨基酸。序列比对表明乌鳢Cyp19a1b氨基酸序列包含三个功能保守区,与毛足鲈、平鲷和金钱鱼Cyp19a1b同源性较高,分别为89%、88%和88%。半定量RT-PCR和q PCR结果显示,乌鳢Cyp19a1b基因在雌、雄成鱼垂体中表达量高,在肠组织中表达量低,在雄鱼脑组织中呈现高表达而在雌鱼脑组织中则未表达,在其他组织均未检测到表达,表明乌鳢Cyp19a1b基因的表达存在组织特异性及功能差异。     

淇河鲫肌肉生长抑制素基因的克隆与表达

肌肉生长抑制素(MSTN)是动物肌肉发育和生长过程中的负调控因子。为了明确淇河鲫MSTN基因序列及其在肌肉生长发育中的调控功能,本研究利用RACE方法克隆淇河鲫MSTN全长c DNA序列,q RT-PCR分析其在不同组织和胚胎发育阶段的表达情况。结果显示,淇河鲫MSTN c DNA序列全长2094 bp(no.KC851952.1),包含86 bp 5′非编码区、880 bp 3′非编码区和1128 bp开放阅读框,编码375个氨基酸残基,前22个氨基酸残基为信号肽,34~256位氨基酸残基为TGF-β前肽域,281~375是TGF-β结构域,具蛋白酶水解位点RIRR和C端生物活性区的9个保守半胱氨酸残基。蛋白同源分析发现淇河鲫MSTN与鲤形目鱼类相似性较高,与哺乳动物和鸟类的相似性最低。系统进化分析显示,淇河鲫MSTN与鲫、鲤、鳡等鲤科鱼类亲缘关系较近。实时定量PCR分析表明,淇河鲫MSTN基因在各个组织中均有表达,脑中表达量最高,其次为肌肉和肝脏,肠道表达量最低。淇河鲫胚胎发育的各阶段MSTN基因均有表达,受精卵表达量最高,其次为囊胚期,神经胚期表达量最低。推测MSTN与淇河鲫肌肉发育生长具有一定的相关性,可能参与"双背鲫"特征的形成。     

胡子鲇脑型芳香化酶基因全长cDNA克隆及表达

采用RT-PCR和RACE法,克隆了胡子鲇(Clarias fuscus)脑型芳香化酶基因Cyp19a1b,应用荧光实时定量PCR检测其在前脑、下丘脑、脑垂体、肝、精巢和卵巢6种组织,以及性腺分化前后(出膜后12～30 d)全鱼中的mRNA表达。结果表明,Cyp19a1b cDNA全长2 347 bp,5′端非编码区219 bp,3′端[不包括poly(A)]596 bp,开放阅读框(ORF)1 503 bp,编码500个氨基酸,推测其编码蛋白质分子量为56.388 kD。序列分析及分子系统进化树结果表明,胡子鲇Cyp19a1b氨基酸序列与非洲鲇(Clarias gariepinus)Cyp19a1b同源性最高,达95.6%;与南方大口鲇(Silurusmeridionalis)、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)、斑马鱼(Danio rerio)、斑点叉尾(Ictalurus punctatus)、赤点石斑鱼(Epinephelus akaara)、鲤(Cyprinus carpio)、鲫(Carassius auratus)及稀有鲫(Gobiocypris rarus)Cyp19a1b同源性达75%以上,但与上述鱼类的性腺型芳香化酶基因(Cyp19a1a)同源性低于62%,表明其为脑型芳香化酶,同源性分析结果与根据传统形态学和生化特征分类的结果相一致。荧光实时定量PCR结果显示,Cyp19a1b在胡子鲇上述组织中均有表达,其中下丘脑中表达量最高,肝和精巢最低,在脑部的表达存在明显的性别差异(P<0.05)。此外,在胡子鲇性腺分化前(出膜后12 d)Cyp19a1b即开始表达,但分化前后表达量无显著性差异(P>0.05)。结果暗示Cyp19a1b可能不是引起胡子鲇性腺分化的直接因素,但其可能通过"下丘脑垂体性腺轴"对性腺分化过程产生间接影响。     

曼氏无针乌贼Phb2基因的克隆和其在不同生长阶段的表达分析

Phb2是抗增殖蛋白(Prohibitin)的一个亚型。本研究利用RACE技术首次获得了曼氏无针乌贼(Sepiella japonica)Phb2基因的全长序列,该序列全长为1283 bp,其中5′非编码区(5′-UTR)150 bp,3′非编码区(3′-UTR)236 bp,开放阅读框(ORF)897 bp,预测编码298个氨基酸。序列分析表明,曼氏无针乌贼Phb2基因编码的蛋白无信号肽,第20~42位氨基酸为跨膜结构,包含1个PHB家族的结构域。采用荧光定量PCR技术检测其在曼氏无针乌贼不同生长时期(幼体、产卵前、产卵中、产卵后濒死前)各组织中的表达情况,结果显示,Phb2在4个时期的各组织中均有表达,其中,幼体和濒死前表达量较低,产卵前和产卵中的表达量则相对较高,在各时期中脑、肝表达较多。视腺作为与生殖调控有关的内分泌器官,其Phb2基因表达具有时期差异性,在产卵后的表达量由产卵时期的高表达大幅下降,说明Phb2具有周期调节、控制细胞衰老和凋亡的多效性功能。本研究结果可为进一步了解抗增殖蛋白对曼氏无针乌贼的抗衰老作用提供参考。     

食蚊鱼CYP19a基因的克隆与序列分析

硬骨鱼类CYP19基因与生物的性别分化和激素调节相关,因此可开发用来探究环境激素污染与基因表达的关系。本研究首次克隆和分析了食蚊鱼CYP19a cDNA的全系列,为将CYP19基因作为监测环境激素生物标志物的研究提供了全面的实验数据。根据CYP19a基因c DNA保守区域设计引物,扩增保守区域并测序。采用RACE法扩增食蚊鱼CYP19a基因c DNA序列全长,对其蛋白序列进行同源性分析,并将序列应用于CYP19a mRNA转录水平的RT-PCR法检测中。成功克隆食蚊鱼CYP19a基因全长,获得CYP19a基因总长为2020 bp,ORF为238~1791 bp,共编码518个氨基酸,对其编码的蛋白质进行有关信号肽、跨膜螺旋、亲水性/疏水性、一级结构、二级结构和三级结构分析,与其他硬骨鱼类底鰆、青鰆、平鲷、鲫、鲤和斑马鱼的性腺CYP19a基因作同源性比较,其基因相似度分别为93%、84%、84%、71%、71%和66%。用MEGA6.0软件对19个物种的CYP19a基因进行聚类分析,食蚊鱼CYP19a基因与底鰆、青鰆同源性最高,说明芳香化酶在进化上相对保守。确定从食蚊鱼性腺所克隆的CYP19a基因是芳香化酶基因,证明食蚊鱼的芳香化酶是由CYP19a和CYP19b两种基因编码的。食蚊鱼卵巢芳香化酶具有3个高度保守的片段,并具有催化活性。     

卵形鲳鲹Kiss1基因组结构特征及饵料类型对其表达的影响

Kiss基因编码的kisspeptin多肽是脊椎动物重要的神经激素,在调控机体生长发育、能量代谢和生殖活动中发挥重要作用。为了明确卵形鲳鲹Kiss1 (ToKiss1)基因序列及饵料类型对其表达的影响,实验利用RACE方法克隆分析了ToKiss1基因结构特征,荧光定量PCR (qRT-PCR)方法研究了饵料类型对ToKiss1 mRNA表达调控的影响。结果显示,ToKiss1基因全长2 768 bp,由3个外显子和2个内含子组成。ToKiss1基因cDNA全长505 bp,开放阅读框312 bp,编码104个氨基酸,包括信号肽序列和典型的kisspeptin-10结构域"YNLNSFGLRY"。卵形鲳鲹ToKiss1蛋白三级结构由2个α螺旋和无规则卷曲构成。qRTPCR表达分析结果显示,ToKiss1 mRNA在卵形鲳鲹脑、肠道、胃、脾脏、肌肉和心脏中均有表达,在脑中的表达量最高。饵料类型显著影响ToKiss1 mRNA在卵形鲳鲹肠道组织中的表达,颗粒饲料组表达量最高,其次为冰杂鱼组,冰鱿鱼组表达量最低,但饵料类型对肝脏组织中ToKiss1 mRNA的表达无显著影响,表明ToKiss1在卵形鲳鲹消化吸收过程中发挥了重要调控作用。该研究首次探讨了饵料类型对硬骨鱼肝脏和肠道组织中Kiss1 mRNA表达的影响,为深入研究硬骨鱼类Kiss1基因摄食调控生理机制奠定了基础。     

稀有■鲫Foxo3a、Foxo3b基因克隆和表达分析

利用RACE技术自稀有■鲫的卵巢中克隆叉头蛋白O3a(Foxo3a）、叉头蛋白O3b(Foxo3b）基因的全长cDNA序列，采用RT-PCR、qRT-PCR和原位杂交法检测其组织分布、时序表达、细胞定位和雷帕霉素处理后的表达。结果显示，Foxo3a基因全长cDNA序列为2562bp，包括242bp的5′端非编码区、367bp的3′端非编码区、1953bp的开放阅读框，编码650个氨基酸；Foxo3b基因全长cDNA序列为2804bp，包括470bp的5′端非编码区、375bp的3′端非编码区、1959bp的开放阅读框，编码652个氨基酸。Foxo3a基因只在脑和卵巢中表达，在其他组织中不表达；Foxo3b基因在所检测的组织中均有表达，在脑和卵巢中的表达量较高。随着卵巢的发育，Foxo3a基因表达量呈逐渐升高的趋势，Foxo3b基因表达量未出现显著变化。原位杂交结果显示，Foxo3a、Foxo3b基因定位于卵巢Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ时相的生殖细胞和滤泡细胞中。雷帕霉素处理影响了卵巢中Foxo3a基因的表达，对Foxo3b基因的表达无显著影响。试验结果表明，Foxo3a和Foxo3b基因可能在稀有■鲫...     

香鱼白细胞介素17C基因克隆及鳗利斯顿氏菌侵染后的时空表达

为了解香鱼白细胞介素17(interleukin 17,IL-17)的序列特征、系统发育及其与鳗利斯顿氏菌侵染的相关性,实验采用RACE-PCR方法扩增出香鱼IL-17C基因c DNA序列,并通过实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测了鳗利斯顿氏菌侵染后香鱼各组织中IL-17C基因的表达变化。结果显示,香鱼IL-17C基因c DNA序列全长1 087 bp,含534 bp的开放阅读框,在3′端非编码区存在7个m RNA不稳定信号(ATTTA)。预测该基因编码177个氨基酸,N端19个氨基酸为信号肽序列,成熟蛋白中含有8个半胱氨酸残基。系统进化树分析显示不同物种的相同IL-17亚型聚为一支,香鱼IL-17C与其他脊椎动物IL-17C聚为一支;同源比对结果显示香鱼IL-17C与虹鳟的IL-17C1和IL-17C2亲缘关系最近,相似性分别为40.72%和33.51%。q RT-PCR检测显示IL-17C基因在健康香鱼的心、肝、脾、头肾、鳃、脑、肌肉和肠等组织中均有表达,鳃和头肾中表达量较高。经鳗利斯顿氏菌侵染后,香鱼肝脏中IL-17C基因表达变化最大,菌侵染8 h时的表达量为对照组的9.17倍;其次为脾,菌侵染4 h时的表达量为对照组的6.69倍。研究表明,香鱼IL-17C基因的表达与病原菌侵染密切相关,可能在免疫功能中具有重要作用。     

大头鳕TNFSF6基因的结构分析及其在发育早期和病毒暴发时的表达水平

为揭示大头鳕TNFSF6基因的基本结构与功能及其在大头鳕发育和神经坏死病毒(Pacific cod nervous necrosis virus, PCNNV)暴发时的响应机制,本研究通过基因克隆获得TNFSF6 cDNA开放阅读框序列,并对序列进行生物信息学分析,运用相对荧光定量PCR(qRT-PCR)方法对TNFSF6在不同组织、孵化后不同日龄仔鱼和PCNNV感染前后仔稚鱼中的表达水平进行检测。结果显示,大头鳕TNFSF6 cDNA长1 388 bp,5′UTR占315bp,3′UTR占500 bp,ORF全长573 bp,编码190个氨基酸。qRT-PCR结果显示,TNFSF6在各组织均有表达,但在脾脏和鳃组织中的表达量较高;大头鳕孵化后15、20、37和40 d TNFSF6基因的转录水平分别是其在5 d转录水平的0.28、0.15、0.12和0.13倍。在24 d和46 d PCNNV暴发时,病鱼TNFSF6基因的转录水平高于对照组;在77 d PCNNV暴发时,病鱼TNFSF6转录水平则显著低于对照组。研究表明,TNFSF6基因在大头鳕发育早期和仔鱼暴发PCNNV时发挥了重要的作用。     

马氏珠母贝TLR6基因的克隆、序列分析与表达

为了探究TLR6(Toll like receptor 6)在马氏珠母贝免疫反应中的作用,实验采用c DNA末端快速扩增(RACE)技术获得了马氏珠母贝TLR6基因(Pm-TLR6)c DNA全长序列,并且运用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测了Pm-TLR6在马氏珠母贝各组织中的表达情况、哈维氏弧菌刺激后和植核移植后血淋巴中的表达模式。结果显示:Pm-TLR6c DNA全长2295 bp,其中5′非编码区(UTR)长94 bp,3′UTR长89 bp,开放阅读框(ORF)长2112 bp,编码703个氨基酸;多序列比对结果表明物种间TLR6具有较高的保守性;PmTLR6具有跨膜域、富含亮氨酸的重复序列(LRRs)和TIR域,符合TLRs家族特征。q RTPCR数据分析表明,Pm-TLR6在马氏珠母贝肝胰脏、血细胞、鳃、性腺、闭壳肌、外套膜中均有表达,其中肝胰脏中表达量最高;哈维氏弧菌刺激后,Pm-TLR6在2 h表达上调,约为对照组(0 h)的9倍,随后的6 h恢复至正常水平,直至16 h表达水平开始回升并于24 h达到最大表达量,是对照组的29.4倍,具有显著性差异;植核移植实验结果显示PmTLR6在植核后5和10 d表达水平没有显著性变化,15和20 d表达量出现上升趋势,但差异不显著,最后于30 d达到最大值,约为空白对照组(0 d)的5倍,具有显著性差异。研究表明,Pm-TLR6可能在马氏珠母贝免疫防御反应中担任着重要的角色。     

日本沼虾血清淀粉样蛋白A(SAA)基因的克隆及其免疫功能

为探索血清淀粉样蛋白A(SAA)在日本沼虾免疫防御系统中的作用,实验利用RACE方法克隆了日本沼虾SAA(MnSAA)基因cDNA全长序列,采用实时荧光定量PCR(QPCR)分析其在日本沼虾不同组织、不同发育时期的表达情况,以及溶壁微球菌、嗜水气单胞菌和白斑综合征病毒(WSSV)感染后MnSAA在血淋巴细胞和肝胰腺中的表达情况,同时还利用RNA干扰(RNAi)技术检测了MnSAA基因沉默后,日本沼虾再感染嗜水气单胞菌后其肝胰腺中激活子蛋白-1(AP-1)和B类清道夫受体(CD36)基因表达变化及虾的累积死亡率变化。结果显示,M n S A A基因c D N A全长649 b p(G e n B a n k登录号:MK292888),包含21 bp 5′非编码区,232 bp 3′非编码区,369 bp开放读码框,编码131个氨基酸残基;氨基酸序列比对及系统进化分析结果显示,MnSAA蛋白属于急性期血清淀粉样蛋白A蛋白(A-SAA),在进化上与无脊椎动物香港牡蛎的亲缘关系最近;mRNA表达分析显示,MnSAA基因在日本沼虾的各组织和各生长阶段均有表达,分别在肝胰腺和成虾阶段中的表达量最高;病原体感染实验表明,在日本沼虾感染溶壁微球菌、嗜水气单胞菌和白斑综合征病毒后12~72 h,其血淋巴和肝胰腺中的MnSAA基因表达量与对照组相比均显著升高;RNAi实验显示,MnSAA基因沉默后,日本沼虾肝胰腺中AP-1和CD36基因分别在其感染嗜水气单胞菌后12~72 h和6~72 h与对照组相比显著下降,日本沼虾累积死亡率在感染嗜水气单胞菌后与对照组相比明显升高。研究表明,MnSAA参与日本沼虾的抗病原体感染的反应,在日本沼虾的免疫防御体系中具有重要的作用。     

中华鳖dazl基因克隆及在生殖细胞中的表达

为探索龟鳖类生殖细胞的发育分化机制,实验通过特异性引物克隆了中华鳖dazl基因的cDNA片段,长1 007 bp,其中包括5′端非编码区197 bp,3′端非编码区33 bp,开放阅读框777 bp,编码258个氨基酸。氨基酸序列比对显示其与西部锦龟Dazl同源性最高,达96%;与小鼠Dazl同源性达75%。荧光定量PCR分析结果显示,中华鳖dazl mRNA主要在精巢和卵巢中表达,在体细胞组织中仅检测到微量表达。冰冻切片原位杂交结果显示,中华鳖dazl mRNA在生殖细胞中特异表达,且在不同时期的生殖细胞中呈动态表达模式。在精巢中,中华鳖dazl mRNA在初级和次级精母细胞中表达最强,在精原干细胞中表达水平次之,在精子细胞中未检测到信号;在卵巢中,中华鳖dazl mRNA信号在初级卵母细胞胞质中均匀分布且在最早期的初级卵母细胞中信号最强,随着卵母细胞的增大,信号逐渐聚集并逐渐减弱。研究表明,dazl基因可能对中华鳖两性生殖细胞的发生具有重要的调控作用。     

曼氏无针乌贼精子鞭毛蛋白1(Spef1)基因克隆以及组织表达特异性

为研究精子鞭毛蛋白1(Spef1)在精子鞭毛结构的形成与组装中的生物学意义及功能,本研究采用RACE技术和荧光定量PCR技术对曼氏无针乌贼Spef1(简称Sj Spef1)基因cD NA全长进行克隆和组织表达特异性分析。结果显示,SjS pef1 cD NA全长序列共1 135 bp,5′和3′非编码区分别为178 bp和165 bp,预测的开放阅读框(ORF)全长792 bp。编码的蛋白理论分子量为30.567 7 ku,等电点7.03,是一种亲水性蛋白。不存在跨膜区以及信号肽序列,是在细胞内发挥作用的蛋白。二级结构分析发现该蛋白含有丰富的螺旋结构(49%)。氨基酸同源建模显示其蛋白的CH2结构域主要由4个螺旋结构组成,并由多个loop结构串联而成。同源氨基酸序列比对发现,它与加州双斑蛸的相似性最高且仅为59.49%,表明Spef1在进化中并不保守。基于Spef1氨基酸序列构建的系统进化分析表明,曼氏无针乌贼和加州双斑蛸进化关系最近。组织特异性分析表明Spef1在曼氏无针乌贼的精巢中有显著表达。Spef1基因的成功克隆以及组织表达特异性分析对于深入研究其细胞定位以及生物学功能具有重要意义。     

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。     

罗氏沼虾细胞色素P450家族CYP302a1基因克隆及其在蜕皮周期中的表达

蜕皮是甲壳动物重要的生理活动,与其蜕皮激素的合成密切相关,细胞色素P450(CYP)302a1是甲壳动物蜕皮激素合成通路中的关键酶之一。本研究克隆了罗氏沼虾CYP302a1基因(Mr-CYP302a1),cDNA全长1859 bp,开放阅读框(ORF)为1629 bp,编码543个氨基酸(aa),分子量大小为61.09 ku,等电点为8.42。氨基酸序列分析显示CYP302a1基因的保守结构域含有5个P450基因家族特征保守区域:heme-binding、helix-K、helixC、helix-I及PERF。系统进化分析结果显示Mr-CYP302a1首先与绿虾CYP302a1聚为一支,然后与凡纳滨对虾及三疣梭子蟹等十足目甲壳动物的CYP302a1聚为一支,与甲壳动物的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测表明Mr-CYP302a1在罗氏沼虾的多个组织中均有表达,其中在Y器官中的表达量最高,性腺中次之。同时研究发现,MrCYP302a1基因在罗氏沼虾的蜕皮后期(A期和B期)表达量很低,蜕皮间期(C期)表达量开始上升,在蜕皮前期D1亚期达到峰值。对Mr-CYP302a1进行蛋白表达及多克隆抗体制备,蛋白印迹法(Western blot,WB)检测表明Mr-CYP302a1蛋白在罗氏沼虾Y器官中的表达量最高,在蜕皮过程中的蜕皮前期D1亚期达到峰值。综上所述,该基因在罗氏沼虾的蜕皮过程中扮演着十分重要的角色。     

中国明对虾calcineurin B基因的克隆及其在竞争行为中作用的初探

中国明对虾在养殖中表现出较强的竞争行为,对其生长性能产生了较大的影响,然而,到目前为止其发生的分子机制尚不清楚。钙调神经磷酸酶(calcineurin,CN)是高度保守的Ca2+/钙调蛋白(calmodulin,CaM)依赖性丝氨酸/苏氨酸磷酸酶,由催化亚基(CNA)和调节亚基(CN-B)组成,是参与许多重要生理过程的多功能蛋白质。CNB在Ca2+/CaM的介导下主要在动物的中枢神经系统发挥重要作用。另外,前期通过比较转录组分析筛选出的与中国明对虾竞争行为相关的候选基因中包括CNB基因。为了进一步明确CNB在中国明对虾竞争过程中的作用,实验通过RACE技术克隆了中国明对虾CNB基因(FcCN-B)的全长cDNA序列,并利用Real-time PCR技术分析了其在高竞争能力组(HCG)和低竞争能力组(LCG)组间不同组织(神经节、心脏、胃、肝胰腺和肠)中的表达情况。结果显示,FcCN-B的cDNA全长序列为2867 bp,包括95 bp的5′非编码区(UTR),540 bp的开放阅读框(ORF),和2232 bp的3′UTR,其中ORF中具有4个保守的EF-hand Ca2+结合结构域。蛋白质同源性分析显示,FcCN-B的氨基酸序列与其他物种具有较高的同源性(78.8%~93.8%),其中最高的是中华绒螯蟹(93.8%)和黑腹果蝇(90.5%);系统进化关系分析显示,脊椎动物和无脊椎动物分别独立为一支,且中国明对虾与中华绒螯蟹单独聚为一支,之后与黑腹果蝇聚类关系最近,提示FcCN-B在中国明对虾中可能具有与其在中华绒螯蟹和果蝇中相类似的功能。Real-time PCR定量结果显示,FcCN-B在HCG组的神经节中的表达极显著高于LCG组,而其在HCG组的心脏中的表达极显著低于LCG组。研究结果表明,calcineurin B基因在中国明对虾的竞争行为中可能发挥一定的作用,将为解析中国明对虾竞争行为的分子机制奠定重要的基础。