半滑舌鳎Shh基因的克隆与表达及甲基化分析

通过RACE方法获得半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)Hh基因家族的Shh基因,该基因全长1 922 bp,其中5′UTR 266 bp,3′UTR 360 bp,ORF1 296 bp,编码431个氨基酸,经预测该多肽的相对分子质量为47.28 k D,理论等电点6.95,具有Hh基因家族特有的保守结构域。氨基酸序列分析表明,半滑舌鳎Shh与牙鲆的同源性最高,为82%,与其他鱼类同源性为74%~81%,与非洲爪蟾的同源性为61%,与人和鼠的同源性为63%~64%。甲基化结果显示,Shh基因在1龄卵巢中的甲基化程度普遍低于雄鱼与伪雄鱼精巢。基因表达分析显示,Shh基因在胚胎期的囊胚期表达显著高于其它时期(P0.05),在雌雄成鱼8个组织器官均表达,在雌性性腺分化的关键期孵化后50 d,雌性性腺中表达量较前期升高,且显著高于同时期雄性性腺中的表达(P0.05),在雄性性腺分化的关键期80~95 d,Shh基因在雄性中的表达水平显著升高(P0.05),在8月龄、1龄及2龄雌鱼性腺中表达显著高于雄鱼与伪雄鱼。本研究表明,半滑舌鳎Shh基因在进化中高度保守,与胚胎分化、组织器官形成、雌雄性腺分化及性腺发育密切相关。     

杂交黄颡鱼、雄性瓦氏黄颡鱼和黄颡鱼的形体指数及肌肉营养组成比较分析

为评估商品规格杂交黄颡鱼的食用营养价值,对杂交黄颡鱼[Pelteobagrus fuividraco(♀)×P.vachelli(♂)]、雄性瓦氏黄颡鱼和黄颡鱼商品鱼的形体指数、出肉率和肌肉的营养组成、氨基酸含量及脂肪酸组成进行了比较分析。结果表明,杂交黄颡鱼的肥满度与雄性黄颡鱼无显著差异;杂交黄颡鱼的胴体率、含肉率和脏体比均与雄性瓦氏黄颡鱼及雄性黄颡鱼无显著差异(P0.05)。杂交黄颡鱼肌肉水分含量最高,脂肪含量最低,而蛋白质和灰分含量与雌、雄黄颡鱼均无显著差异;雄性瓦氏黄颡鱼肌肉中水分、蛋白质和灰分的含量较低,脂肪含量最高;杂交黄颡鱼肌肉的氨基酸总量和7种人体必需氨基酸与黄颡鱼无显著差异(P0.05),但均显著高于雄性瓦氏黄颡鱼(P0.05);杂交黄颡鱼肌肉脂肪中C22:6n3的比例和n3系列不饱和脂肪酸总量的比例与雌性黄颡鱼无显著差异(P0.05),但均高于雄性瓦氏黄颡鱼,均低于雄性黄颡鱼。试验表明,杂交黄颡鱼的体形和出肉率与雄性黄颡鱼一致,其肌肉为低脂蛋白食品,营养价值与黄颡鱼接近。     

仿刺参性别相关基因P450c17的克隆与序列分析

本研究克隆了仿刺参(Apostichopus japonicus)P450c17基因的全长cDNA,结果表明其cDNA的5′端UTR为256 bp,3′端UTR为250 bp,ORF为1 530 bp。在3′端有特殊序列ATTTA、终止密码子TAA和polyA加尾。其全长cDNA编码509个氨基酸的前体蛋白,预测蛋白分子量57.6 kD,理论等电点5.5。P450c17的氨基酸序列存在长度为25个氨基酸的信号肽,1个长度为22个氨基酸的跨膜区,1个糖基结合位点NHS,1个P450特有的结构域,其氨基酸序列具有明显的细胞色素P450基因家族的特征。结构域中亚铁血红素结合域中的精氨酸R和发挥活性所必须的半胱氨酸C都是保守的。这些结构组成了血红素结合环、质子传递槽和K螺旋及绝对保守EXXR基序。蛋白前体二级结构中无规则卷曲占41.22%,延伸链占12.77%,α–螺旋占46.01%,不含–折叠。氨基酸序列与其他物种氨基酸序列的同源性在35%～41%之间。系统进化树表明仿刺参与长牡蛎(Crassostrea gigas)及文昌鱼(Branchiostoma belcheri)聚为一支,黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)、鲇(Clarias gariepinus)、日本鳗鲡(Anguillajaponica)及白斑角鲨(Squalus acanthias)聚为一支,三刺鱼(Gasterosteus aculeatus)、金眼门齿鲷(Stenotomus chrysops)、斑马鱼(Danio rerio)、鲤(Cyprinus carpio)、虹鳟(Oncorhynchus mykiss)、牙鲆及青鳉(Fundulus heteroclitus)聚为一支。研究结果为进一步探讨仿刺参P450c17在性激素调控性别分化方面的功能提供参考。     

剑尾鱼卵黄蛋白原C(Vg C)全长cDNA的克隆及表达

利用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(RACE)等方法,克隆获得剑尾鱼卵黄蛋白原C(Vg C)基因的全长cDNA序列。剑尾鱼Vg C基因cDNA序列全长4 011 bp,其5′非编码区包含12 bp和3′非编码区包含246 bp;含有一个3 753 bp的开放阅读框(ORF),编码1 250个氨基酸,推测其编码氨基酸分子量大小为141.7 ku,编码氨基酸序列与其他鱼类卵黄白原C编码氨基酸序列相似性在44%～85%。荧光定量PCR结果显示,Vg C在剑尾鱼肝脏中表达量最高,脾、肾、卵巢中有微量表达,脑、肌肉、鳃中几乎没有检测到表达;对不同时间暴露在雌激素中剑尾鱼肝脏进行实时荧光定量PCR表达分析的结果表明,Vg C在剑尾鱼肝脏中第5天表达量最高,随后降低,第9天后维持相对较低的表达量。研究首次克隆了剑尾鱼Vg C基因全长cDNA序列,并对Vg C在剑尾鱼体内表达组织器官分布及雌激素诱导后不同时间表达谱进行了初步研究,为剑尾鱼生殖生理及环境污染物监测应用等不同领域研究打下重要基础。     

黄颡鱼生长激素cDNA序列克隆及其序列分析

采用RT-PCR方法,首次从黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)脑垂体总RNA中克隆出生长激素(growth hormone,GH)cDNA的开放阅读框ORF(open reading frame)序列,长603nt,推导的GH前体由200个氨基酸组成。以生长激素氨基酸序列为分子标记,比较了包括黄颡鱼在内的鲇形目6科9种鱼类的生长激素氨基酸序列同源性,并用PHYLIP软件构建了鲇形目6科9种鱼类的系统发育树,可识别3个大的单系类群,即类群Ⅰ:鲇科Siluridae;类群Ⅱ:芒鲇科Pangasiidae (鱼尝科Bagridae 异囊鲇科Heteropneustidae);类群Ⅲ:鱼回科Ictaluridae 胡子鲇科Clariidae。     

多鳞铲颌鱼RPL34基因3’端序列的克隆与表达

采用同源克隆和cDNA末端快速扩增技术,从多鳞铲颌鱼雄生殖腺中首次克隆得到核糖体蛋白L34 3’末端cDNA序列。该3’末端cDNA序列长297bp,预测开放阅读框为162bp,编码53个氨基酸的蛋白质,经BLAST比对,该cDNA序列与斑马鱼、斑点叉尾鱼回、非洲爪蟾、大西洋鲑同源率达到82%～85%。利用实时定量RT-PCR检测核糖体蛋白L34mRNA在多鳞铲颌鱼组织中的表达,以及注射激素后在生殖腺中的表达。研究结果表明,核糖体蛋白L34基因在多鳞铲颌鱼雄生殖腺中特异性表达;核糖体蛋白L34在雌性生殖腺、心、脑、鳃、肠和肌肉中表达量较少,其中在雌性生殖腺表达量最低,雄性生殖腺表达量高于雌性生殖腺、肝、心、脑、鳃、肠、肌肉、脾,差异极显著(P0.01)。在雄性生殖腺注射甲基睾丸酮后,核糖体蛋白L34基因的表达量对照组高于注射组,差异显著(P0.05),在雌性生殖腺注射雌二醇后,核糖体蛋白L34基因表达量对照组高于注射组,差异极显著(P0.01)。     

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.     

瓦氏黄颡鱼生长激素基因克隆及其组织特异性表达分析

生长激素(growth hormone,GH)对脊椎动物的生长发育及代谢具有重要作用。采用RT-PCR和RACE技术,克隆了瓦氏黄颡鱼垂体GH cDNA全长序列,应用real-time qPCR法对不同组织中GH mRNA的表达进行检测。序列分析表明,GH cDNA(GenBank登录号:GU395549)序列全长1 203 bp,其5’端非编码区77 bp、3’端非编码区523 bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)603 bp,由此推导GH前体蛋白由200个氨基酸组成。同源性比较结果表明,瓦氏黄颡鱼与同目鱼类的GH编码序列同源性较高,与哺乳类和鸟类的同源性较低。Real-time qPCR结果显示,GH mRNA在垂体中的表达量最高,其次是脑、肌肉、肝脏、脂肪组织、胃、脾脏、卵巢或精巢,而在肾脏、心脏、鳃和肠中没有明显的表达。实验结果表明,GH基因在瓦氏黄颡鱼组织中广泛表达,提示GH可能以旁分泌或自分泌的方式对其生长和繁殖发挥重要作用。     

黄颡鱼脑P-450芳香化酶基因的克隆和组织表达

P-450芳香化酶（P450arom）是催化雄激素生物合成雌激素的关键酶。本文采用RT-PCR和RACE法，首次分离和克隆了黄颡鱼脑P450芳香酶基因HP450aromB，并使用荧光实时定量RT-PCR对其组织表达进行了研究。结果表明HP450aromB cDNA全长2080bp（不包括poly（A）），5′端非翻译区有25bp，3′端555bp（不包含poly（A）），阅读框（open reading frame，ORF）1500bp，编码500个氨基酸，推测的蛋白质分子量为56kDa。同源性分析显示，HP450aromB的氨基酸序列与其它鱼脑P450arom具有70％以上的同源性，与其它鱼卵巢P450arom为60％左右同源，与人胚盘和鸡卵巢P450arom则为50％左右同源；但芳香化酶高保守区包括Ⅰ-螺旋区，芳香化酶特异保守区Ⅱ及血红系结合区Ⅲ和其它鱼芳香化酶相比同源性分别为83％～96％，78％～86％和85％～100％。系统发育分析表明HP450aromB与鱼类脑P450arom属于同一分支的，并且也显示了黄颡鱼和鲶鱼分类地位最近，这和传统的分类一致。实时定量RT-PCR研究显示，HP460arom B在前脑，下丘脑，垂体、卵巢、精巢均有表达，在肝脏没表达，表达量脑部高于性腺，但雌雄鱼脑部HP450aromB的表达总量没显著差异。     

杂交黄颡鱼hsp70基因核心序列的克隆、表达及其在高温应激下的组织表达

热休克蛋白70(Heat Shock Protein 70, HSP70)与生物体抗逆抗胁迫能力密切相关，其在生物体内发挥着十分重要的作用。本研究以杂交黄颡鱼(黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco ♀ ×瓦氏黄颡鱼P. vachelli ♂)为对象，得到735 bp的hsp70 cDNA核心序列，并进行了生物信息学分析；运用实时荧光定量PCR方法检测hsp70基因mRNA在不同组织中的相对表达量。结果显示，hsp70基因在肝脏、鳃、脑、肌肉4个组织中均有表达，其中，正常条件下，在肝脏的表达量显著高于在脑、鳃和肌肉的表达量(P<0.05)；在20℃(常温组)、25℃、28℃和31℃ 4个温度条件下，杂交黄颡鱼hsp70基因在肝脏、鳃、脑和肌肉组织中的表达量总体上随温度升高呈上升趋势，其中，28℃和31℃下，hsp70基因在鳃中的表达量显著高于其他组织(P<0.05)，表明鳃为杂交黄颡鱼温度应激的敏感组织，可能是作为呼吸代谢重要器官的鳃在温度急剧变化情况下的一种机体保护策略。     

仿刺参EGFR基因的克隆与表达分析

表皮生长因子受体(EGFR)是多种细胞因子的受体,在细胞增殖、迁移及分化中具有重要的作用。应用RACE法首次从仿刺参体腔细胞中克隆出EGFR基因的全长cDNA序列。该cDNA全长3 826 bp,包括821 bp的5’-UTR,281 bp的3’-UTR,开放阅读框2 724 bp,编码907个氨基酸。推导的氨基酸序列55-184aa和365-487aa符合EGFR基因所具有的L1和L2受体结构域,在203-344aa和503-823aa含有EGFR家族特征区域CR1和CR2半胱氨酸富集区,并同为跨膜糖蛋白,在结构上具有一致性。经BlastP与GenBank已知物种氨基酸序列进行同源性比对,仿刺参EGFR基因氨基酸序列与果蝇EGFR相似性为49%,同源性为34%,与斑马鱼EGFR相似性为47%,同源性为34%,与淡水椎实螺EGFR相似性为49%,同源性为31%。据此推断,仿刺参EGFR基因属于EGFR家族成员。利用Real-time PCR技术检测了该基因在仿刺参各组织中的表达,结果显示在肠、呼吸树、表皮、体腔细胞、纵肌中EGFR均有表达,且体腔细胞和表皮表达量较高。结果表明,该基因可能在仿刺参组织发育和再生过程中起到重要的调控作用。     

草鱼胞质苹果酸脱氢酶(cMDH)的序列克隆及分析

以实验室构建的草鱼(Ctenopharyngodon idellus)肠道cDNA文库苹果酸脱氢酶(cMDH)EST序列为基础,采用末端快速扩增法(RACE),从健康雌性草鱼(Ctenopharyngodon idellus)肠道细胞RNA中获得1391 bp的草鱼肠道cMDH的cDNA序列(NCBI登录号:EU569765)。结果显示:该序列包含62 bp的5′非编码区(5′-UTR),330 bp的3′非编码区(3′-UTR),典型加尾信号AATAA位于polyA起点上游16 bp。开放阅读框ORF长999 bp,共编码333个氨基酸,预测蛋白等电点为6.67,大小为36 kDa。多序列比对显示草鱼胞质苹果酸脱氢酶具有典型的苹果酸脱氢酶功能区保守序列,该酶与斑马鱼cMDH相似度最高达到95.5%,与模式植物拟兰介的相似度为57.8%,其预测三级结构具有典型cMDH功能区。Southern杂交结果表明草鱼cMDH属于多拷贝基因家族。     

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。     

中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)p38 MAPK基因克隆及表达分析

应用RACE克隆技术获得中国对虾(Fenneropenaeus chinensis) p38 MAPK基因全长cDNA序列,并对该序列进行分析.结果显示,中国对虾p38 MAPK基因全长为1563 bp,开放阅读框长1098 bp,5′非编码区长122 bp,3′非编码区长343 bp,将该基因命名为Fcp38.氨基酸序列分析推测,该基因编码365个氨基酸,分子量为41.77 kDa,理论等电点为5.68.同源性分析表明,Fcp38基因与凡纳滨对虾和日本囊对虾的p38相似性最高,为98％.通过比对发现,该基因除含p38家族特有的标志性Thr-Gly-Tyr双磷酸化位点和底物结合位点Ala-Thr-Arg-Trp,还具有p38家族关键功能位点ED.系统进化分析显示,Fcp38与凡纳滨对虾和日本囊对虾的p38聚为一支.荧光定量PCR结果显示,Fcp38基因在肠、鳃、胃、心脏、淋巴、肝胰腺、肌肉、血细胞中均有表达,以在肌肉中表达量最高.氨氮胁迫后,该基因在中国对虾肌肉、血细胞、鳃、心脏、肠和胃中的相对表达量均显著增加,且有不同的时空表达趋势,表明Fcp38基因可能在中国对虾应对环境胁迫过程中起着重要作用.     

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。