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。     

黄鳝ghrelin基因的克隆及分子特征分析

Ghrelin是联系生殖和能量代谢的重要桥梁信号分子,通过克隆黄鳝(Monopterus albus)的ghrelin基因并对其基因结构和功能进行了初步分析;运用c DNA末端快速扩增技术获得了黄鳝ghrelin基因的c DNA序列和DNA序列全长。结果表明,黄鳝ghrelin基因c DNA全长552 bp(Gen Bank accession no.JX122807),包括115 bp的5'端非编码区、324 bp的完整开放阅读框以及113 bp的3'端非编码区;DNA序列全长1323 bp,由3个内含子和4个外显子构成,内含子剪切位点具有典型识别核苷酸GT/AG,3个内含子分别为594 bp、84 bp和93 bp,4个外显子长度分别为229 bp、78 bp、112 bp和133 bp。氨基酸序列分析显示,ghrelin基因推导的Ghrelin蛋白前体原(propreghrelin)序列由26 aa的信号肽、19 aa的成熟肽以及C端氨基酸残基等构成;其中,成熟肽第3位为丝氨酸(Ser3),是Ghrelin的酰基化位点;C端氨基酸残基序列极可能包括与Ghrelin成熟肽功能相互拮抗的肥胖抑制素(Obestatin)。氨基酸的同源性及进化关系分析表明,黄鳝与某些鲈形目鱼类的蛋白前体原存在高度相似性,且在进化上黄鳝与较高级的鲈形目、鲽形目鱼类聚为一支。ghrelin基因结构及其蛋白质某些氨基酸残基序列的高度保守,预示着Ghrelin在脊椎动物中有着重要的生理功能与类似的作用机制。     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei) F_0-ATP合酶b链全长cDNA的克隆及组织分布

采用RACE方法克隆得到了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的F0-ATP合酶b链基因的全长c DNA序列。生物信息学分析显示,该基因开放阅读框744 bp,编码248个氨基酸,分子量为28.2 k Da。Blast比对结果显示,克隆得到的c DNA序列所编码的氨基酸序列与海虱(Caligus clemensi)F0-ATP合酶β亚基的同源性为50%,与黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)F0-ATP合酶β亚基的同源性为60%。免疫组化实验及流式细胞分析表明,F0-ATP合酶b链广泛分布于对虾鳃组织中,并且在对虾血细胞表面有分布。     

新城疫病毒分离株融合蛋白基因的遗传变异分析

根据GenBank中报道的NDV融合蛋白基因(F)序列,设计了一对特异性引物,用该引物对所分离的LN-SN株进行了RT-PCR扩增;将扩增得到的PCR片段纯化后与pGEM-T连接得到重组质粒pGEM-F,用于核苷酸序列测定。结果该基因ORF长1662bp,编码553个氨基酸;将LN-SN毒株与GenBank中已报道的NDV毒株进行比较,F基因核苷酸序列的同源性在83.1%～98.9%之间,推导的F蛋白氨基酸序列的同源性在88.1%～99.5%之间。     

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。     

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。     

厚颌鲂(Megalobrama pellegrini)神经肽Y cDNA克隆和序列分析

利用RT-PCR的方法获得了厚颌鲂(Megalobrama pellegrini)NPY基因的编码序列。结果显示:厚颌鲂NPY基因长度为302 bp,包含了NPY基因291 bp的整个开放阅读框,共编码96个氨基酸,其分子量预测值为10987.4,理论等电点为5.72。通过ClustalX软件,将厚颌鲂与21个物种NPY的氨基酸序列进行比对,再结合Blastp分析的结果发现,厚颌鲂NPY氨基酸序列与鲤、中华倒刺鲃、鲫、斑马鱼、岩原鲤等鲤科鱼类的同源性最高,其同源性分别为100%、97%、95%、93%、93%。根据包括厚颌鲂在内的22个物种的NPY氨基酸序列的同源性构建进化树,其同源性与各鱼种分类地位一致。     

中国大鲵Sox19 基因全长cDNA 序列的克隆及组织表达分析

采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)及cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆了中国大鲵(Andrias davidianus)Sox19基因全长cDNA序列,并进行各组织间的表达分析。中国大鲵Sox19基因全长1290 bp,ORF长858 bp,编码285个氨基酸,位于39~109位的HMG-box是其主要功能区。氨基酸序列分析表明,其与舌齿鲈(Dicentrarchus labrax)、斑马鱼(Danio rerio)及红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)的相似度分别为64%、58%、55%。采用邻接法对不同物种的Sox19编码区序列构建分子系统树发现:中国大鲵Sox19基因属于较早从鱼类分化出来的基因,表明Sox19基因从中国大鲵到鱼类的进化速度比较快。荧光定量PCR结果显示,Sox19在所有检测的组织中均有表达,且在心脏中的表达量最高,卵巢中次之,肾脏中的表达量略高于肠道。中国大鲵Sox19基因的发现打破了Sox19基因一直被认为是鱼类所特有基因的观点,填补了两栖类有关此基因的空白,为更进一步的了解Sox19基因在中国大鲵中的重要功能奠定了基础,同时Sox19基因还可作为研究中国大鲵早期胚胎神经系统发育情况的分子标记,为其他两栖类动物的研究提供借鉴。     

银鲫crh基因的克隆、组织表达谱及其对摄食的影响

为研究crh (Corticotropin-releasing hormone)基因对鱼类摄食的调控作用,首次克隆了银鲫(Carassius auratus gibelio) crh基因c DNA全长序列。运用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测crh基因m RNA在不同组织的表达及餐前、餐后和禁食对其表达的影响。结果显示,银鲫crh基因的c DNA序列全长为920 bp,其中,5’-UTR为53 bp,3’-UTR为378 bp,开放阅读框(Open reading frame,ORF)为489 bp。推导银鲫crh基因的ORF区编码蛋白由162个氨基酸组成,其中,含有11个氨基酸的保守区,24个氨基酸的信号肽,41个氨基酸的成熟肽。氨基酸序列的多重比较分析显示,银鲫crh基因与金鱼(Carassiusauratus)的同源性为99%,与鲤(Cyprinuscarpio)的同源性为96%。荧光定量PCR表达分析显示,银鲫crh基因在下丘脑中的表达量最高,其次是端脑和心脏。crh基因的表达量在餐前与餐后没有显著变化(P0.05),在禁食第5天、第7天出现极显著降低(P0.01),而在复投喂后第9天、第11天出现极显著升高(P0.01)。以上结果显示,crh基因在银鲫摄食调控方面可能扮演着重要角色。     

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。     

6株水产动物源气单胞菌安徽分离株的毒力基因的克隆与序列分析

根据气单胞菌主要黏附素基因（ahal）、溶血素基因（hly）和细胞兴奋性肠毒素基因（alt）完整开放阅读框（0RF）设计3对特异性引物，对6株气单胞菌安徽分离株进行ahal、hly和alt基因的PCR扩增、克隆和测序。测序结果显示，安徽分离株aim、hly和alt基因的ORF大小分别为1056--1068bp、1482bp和1104N1107bp，各编码351-355、493和367-368个氨基酸。序列分析显示：（1）属于alt^＋aim^＋hly^＋毒力基因型的3个安徽分离株间aha1核苷酸序列和推测的氨基酸序列同源性均很高，分别为98.8％-99．3％和97％-97．6％，且与国内参考株mh／Trionyx sinensis／Guangzhou（Guangdong）／AF276639的同源性高达98．5％-99％和96.8％-97．6％。而alt^＋ahal^＋hly^-HA6安徽分离株与国外参考株Ah／Fish／Barcelona（Spain）／AF183931间的核苷酸序列和氨基酸序列同源性较高，分别为95.8％和97．2％。（2）不同表型种气单胞菌安徽分离株之间及其与国内外其他分离株之间的hly核苷酸序列和推测的氨基酸序列同源性均较高，分别介于88．4％-100％之间和90.8％-98．7％之间。（3）5个安徽分离株（RA16、CA1、HA6、HA7和GA1）之间及其与惟一参考株之间的alt核苷酸序列和推测的氨基酸序列同源性分别高达93．5％-99．9％和80．2％-98．3％，但与BA17分离株间的核苷酸序列同源性（81．6％-81．7％）和推测的氨基酸序列同源性（77．5％-84．9％）均较低。这些结果表明，气单胞菌ahal和alt基因在不同毒力基因型间存在一定差异性，hly基因在不同表型种间存在较高保守性，该基因可作为研制气单胞菌基因工程亚单位疫苗的候选成分。     

西伯利亚鲟CXCR7基因cDNA全长的克隆及其表达分析

采用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE),首次克隆了西伯利亚鲟(Acipenser baerii)的CXCR7a和CXCR7b基因的全长cDNA。CXCR7a的cDNA全长为2 325 bp(登录号为:JQ034508),包括207 bp的5'端非翻译区(UTR)、可编码362个氨基酸的1 086 bp的开放阅读框(ORF)及包括poly(A)尾巴在内的大小为1 032 bp的3'端非翻译区(UTR);CXCR7b的cDNA全长为2 423 bp(登录号为:JQ034509),包括209 bp的5'端非翻译区(UTR)、可编码370个氨基酸的1 110 bp的开放阅读框(ORF)及包括poly(A)尾巴在内的大小为1 104 bp的3'端非翻译区(UTR),并对它们编码的蛋白质序列的分子特征进行了分析。氨基酸序列相似性(similarity)分析表明,CXCR7a与人(Homo sapiens)、小鼠(Mus musculus)、非洲爪蟾(Xenopus laevis)、斑马鱼(Danio rerio)的CXCR7相似性分别为82.6%、81.4%、80.9%、81.0%;CXCR7b与人、小鼠、非洲爪蟾、斑马鱼的CXCR7相似性分别为82.9%、82.3%、80.8%、82.5%;西伯利亚鲟CXCR7a与其CXCR7b的相似性最高为96.5%。系统进化树分析显示,西伯利亚鲟与斑马鱼聚为一簇,两栖类聚为一簇,其它高等脊椎动物再进行聚类。对CXCR7a和CXCR7b在各发育时期胚胎及仔鱼的表达状况分别进行定性分析表明,CXCR7a在除卵裂期、囊胚期的胚胎外,其在原肠胚中期至出膜1 d的仔鱼的各时期中均具有表达,CXCR7b在卵裂期至出膜1 d的仔鱼的各时期中均具有表达。另外,从基因组DNA水平上表明CXCR7a和CXCR7b来自不同的基因拷贝。这些结果为进一步研究CXCR7在西伯利亚鲟侧线系统发育中的作用提供了新的基础资料。     

奥利亚罗非鱼DMT基因克隆与序列分析

利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增法(RACE)分离、克隆奥利亚罗非鱼(Oreochromis aurea)睾丸DMT(DM-do-main gene in testis)基因,并进行序列测定与分析。结果表明,该基因cDNA序列全长1 260 bp,包括74 bp 5’非翻译区,879 bp阅读框以及含poly(A)信号AATAAA的307 bp 3’非翻译区,阅读框共编码292个氨基酸。序列同源性分析表明,不同进化地位动物的DMRT1基因DM域编码序列存在高度同源性,显示DMRT1基因在系统进化上高度保守。生物信息学分析表明:DMT基因编码蛋白无信号肽,无跨膜区域,有多个蛋白激酶C、酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和N-糖基化位点,推测其可能在细胞信号传导中发挥作用,且其生物活性可能接受信号途中多种信号的调控。该基因的成功克隆及生物信息学分析不仅为DMRT1基因的分子进化和相似性比较研究提供了新的材料,而且对进一步研究其编码蛋白的结构与功能以及其在鱼类性别调控中的作用具有重要意义。[中国水产科学,2007,14(1):23-31]     

Occurrence of two distinct molecular species of cathepsin B in carp Cyprinus carpio

ABSTRACT:   We purified cathepsins B₁ and B₂ from the ordinary muscle of carp Cyprinus carpio . The N-terminal amino acid sequences (12 residues) of 29 kDa bands of cathepsins B₁ and B₂ are the same and showed high homology of 75% and 83%, respectively, with the heavy chain of rat and human cathepsins B. Based on conserved sequences of other cathepsins B and the N-terminal amino acid sequences of 29 kDa bands, we cloned carp cathepsin B cDNA. The nucleotide sequence of carp cathepsin B cDNA consists of 1470 bp including a 993 bp open reading frame, encoding a deduced protein of 330 amino acids. The deduced amino acid sequence of carp cathepsin B has similarity of 80% to rainbow trout cathepsin B and of 76–78% to other vertebrate cathepsins B. The sequence of its isoform was also determined during molecular cloning, which has 94.8% similarity with first cloned cathepsin B. They are completely same in N-terminal amino acid sequence of heavy chain, active site and potential N-glycosylation site. This indicates there are at least two kinds of cathepsin B functioning in vivo in carp.     

加州鲈肌肉生长抑制素(MSTN)cDNA的克隆和序列分析

肌肉生长抑制素是抑制肌肉生长和发育的生长调控因子。对运用RT-PCR和RACE技术从加州鲈成鱼肌肉总RNA中扩增得到的MSTN cDNA全序列进行了序列分析。结果表明,加州鲈MSTN cDNA全长为1626bp,其开放阅读框为1 134bp,共编码377个氨基酸,前面的22个氨基酸为信号肽,中间有四个氨基酸(RARR)为蛋白水解加工位点;该基因总共有13个半胱氨酸残基,后面9个在蛋白水解加工位点之后的C端生物活性区,与其它脊椎动物比较,它们的位置完全一致,对该基因的结构和功能非常重要。与GenBank中已知的条纹狼鲈、金鲷、斑马鱼、虹鳟、斑点叉尾鮰、人、猪、鸡、鸽MSTN的ORF相比较,核苷酸序列同源性为63%~94.4%,氨基酸同源性为61.4%~96%,特别是在C端生物活性区氨基酸同源性为88.1%~100%,高度的保守性反映了该基因受到了高度的进化限制以及功能的重要性。加州鲈MSTN基因的克隆为研究该基因打靶和鱼类肌肉发育调控机理奠定了基础。     

兰州鲇MyoD基因的克隆与生物信息学分析

为研究兰州鲇(Silurus lanzhouensis)生长性状相关基因,运用RT-PCR、TA克隆和核酸测序等技术对兰州鲇MyoD基因的CDS区及全基因进行克隆和生物信息学分析。获得兰州鲇MyoD基因的完整CDS区序列810 bp(Gen Bank登录号:KT277551)及MyoD基因全序列1 210 bp(Gen Bank登录号:KT339175),包括部分5'端63 bp和3'端58 bp;ORF区含有3个外显子和2个内含子,外显子长度分别为510 bp、80 bp和220 bp,内含子长度分别为156 bp和123 bp,编码269个氨基酸残基组成的可溶酸性蛋白质;预测亚细胞定位MyoD主要分布于细胞核(56.5%),MyoD二聚体结构是一个螺旋-环-螺旋(b HLH)。基于12种鱼类MyoD基因CDS序列构建系统发育树及编码区同源性比较,分析结果表明,MyoD基因编码区在进化过程中比较保守,且兰州鲇MyoD与斑点叉尾、白鲶鱼、蓝鲶鱼之间存在较高的同源性。     

Isolation and expression analyses of the <Emphasis Type="Italic">Sox9a</Emphasis> gene in triploid crucian carp

To investigate the evolutional significance of Sox9 in fish, we isolated and characterized Sox9a cDNA and genomic clones in triploid crucian carp. The cDNA encoded a protein of 457 amino acids with an HMG box and showed more than 60% amino acid sequence identity with known vertebrate Sox9 proteins. Triploid crucian carp and vertebrate Sox9s showed similar gene structure, and two introns in the coding region were located at conserved positions. On the basis of the amino acid sequences, Sox9a can be categorized into the same subgroup of Sox-E proteins as Sox8, 9, and 10. Interestingly, the expression of triploid crucian carp Sox9a was predominantly observed not in the ovary but in the testis by Northern blot and RT-PCR analysis. The expression analysis of Sox9a suggested that it may seldom contribute to the formation of normal functions of spermatozoa, but it may play an important role in the development of testicular tubules. Besides the testicular expression, Sox9a was also shown to be expressed in many other tissues including the brain, kidney, and heart of triploid crucian carp, indicating that Sox9 may have unique functions in some specific tissues during development.     

Cloning and characterization of the haemolysin determinants from Aeromonas hydrophila

Abstract. Two haemolysin genes (AHH4 and AHH-2) of Aeromonas hydrophila ATCC7966 were cloned into a plasmid vector in Escherichia coli K-12. An open reading frame (ORF) of the AHH-1 haemolysin gene was 1734 base pairs (bp). and corresponded to a protein of 577 amino acid residues. Analysis of the deduced amino sequence indicated a highly hydrophobic N-terminal region which had the characteristics of a leader peptide. The sequence also included the -10 region and the -35 region of a promoter, and a ribosome- binding site upstream from the ORF. The termination site was located downstream from the ORF. The haemolysin was a thermolabile protein with the predicted molecular mass of 60 kDa. The AHH-1 gene is distributed in various A. hydrophila and A. salmonicida strains. The nucleotide sequence of a 981 bp ORF of the AHH-2 gene was encoded with the predicted molecular mass of 377 kDa polypeptides. The homology of the nucleotide sequence was very low between the AHH-1 and AHH-2 genes, and also with the aerolysin gene cloned by Howard & Buckley (19S6). No leader peptide was found in the N-terminal region of the ORF of the AHH2 gene. The AHH-2 gene was detected in the original strain ATCC7966, but was not detected in other tested strains of A. hydrophila and A. salmonicida.