军曹鱼MHC-Ⅱα基因全长cDNA的克隆及其组织表达分析

本研究根据其他鱼类MHC-Ⅱα基因的保守序列设计兼并引物,运用同源克隆和末端快速扩增方法扩增了军曹鱼MHC-Ⅱα基因的全长cDNA序列,并对cDNA及其氨基酸序列进行了分析,比较了军曹鱼和其他物种的MHC-Ⅱα氨基酸序列的差异,分析了军曹鱼MHC-Ⅱα基因的组织分布及经LPS刺激后头肾组织中MHC-Ⅱα基因的表达变化。结果表明,军曹鱼MHC-ⅡαcDNA全长998 bp,包括53 bp的5′末端非编码区(5′UTR)、234 bp的3′末端非编码区(3′UTR)及711 bp的开放阅读框(ORF),编码236个氮基酸,其蛋白质分子质量约为25.94 ku,等电点为4.39;军曹鱼MHC-Ⅱα蛋白质序列具有一些重要的特征,包括前导肽、α1、α2、CP/TM/CYT区和保守的半胱氨酸等;军曹鱼MHC-Ⅱα与鼠、人及其它鱼类的氨基酸同源性在25.0%~69.5%之间。Real-ti me PCR检测结果显示,MHC-Ⅱα基因在正常军曹鱼组织中均有表达,但其表达量在各种组织中存在差异,其中较强表达于头肾、鳃,中等程度表达于脾脏、肠,在心脏、脑、肌肉中表达较弱;经LPS刺激后,头肾中MHC-Ⅱα基因表达下调。     

军曹鱼Hepcidin基因全长cDNA克隆及其组织表达分析

本试验采用同源克隆和末端快速扩增(RACE)的方法,得到714 bp的军曹鱼(Rachycentron canadum) Hepcidin基因全长cDNA序列。该序列包括213 bp的5'末端非编码区(UTR)、228 bp的3'UTR及273 bp的开放阅读框(ORF),编码90个氨基酸,预测其蛋白分子质量约为10.03 ku,等电点为7.54,预测的蛋白包括信号肽、前肽和成熟肽。通过构建Hepcidin氨基酸序列的系统进化树并进行氨基酸同源性比对,结果显示军曹鱼与已知鱼类及哺乳动物Hepcidin氨基酸的同源性在24.4%~85.6%之间。实时荧光定量PCR(quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)检测结果显示Hepcidin基因在正常军曹鱼组织中均表达,但表达量在各个组织中有所不同,其中以肝脏表达量最高。经脂多糖(LPS)和甲醛灭活的鲨鱼弧菌(Vibrio carchariae)刺激后,肝脏、头肾、脾脏中Hepcidin基因表达均上调。     

野桑蚕羧酸酯酶基因(BmmCarE-2)的克隆及表达分析

羧酸酯酶参与昆虫对有机磷和氨基甲酸酯等杀虫剂抗性的产生。通过反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(RACE)方法克隆了一个野桑蚕羧酸酯酶全长基因(BmmCarE-2)。序列分析表明该基因包含1个1 623 bp的开放读码框,有57 bp的cDNA5′端非翻译区序列(5′UTR)和79 bp的cDNA3′端非翻译区序列(3′UTR),编码540个氨基酸,GenBank登录号为EU328351。序列比对分析表明BmmCarE-2与家蚕羧酸酯酶基因BmCarE-2(GenBank登录号:DQ311250)的氨基酸序列相似性最高,达98.9%。利用半定量RT-PCR进行组织表达分析表明,BmmCarE-2在野桑蚕幼虫的头部和脂肪体表达量较高,在丝腺和中肠稍低,而在血液中的表达量最低。     

Retinoic Acid Receptor α and Retinoic Acid Receptor γ in Lateolabrax japonicas : cDNA Cloning and Gene Expression Analysis

本文旨在研究鲈鱼视黄酸受体α(RARα)和视黄酸受体γ(RARγ)的结构及其基因的组织表达特点.采用反转录PCR和cDNA末端快速克隆(RACE)技术,从鲈鱼肝脏中克隆得到RARα和RARγ全长cDNA序列.检测鲈鱼肝脏、肌肉、心脏、眼、肠、肾脏、脂肪、脾脏、鳃和大脑10个组织中RARα和RARγ基因的表达情况.结果表明:1)鲈鱼RARα cDNA全长2 094 bp,5 ′端和3 ′端的非翻译区分别为124和608 bp,开放阅读框为1 362 bp,推测编码453个氨基酸,分子质量为50.64 ku,理论等电点为8.20.2)RARγcDNA全长1 671 bp,其中包括36 bp的5′端非翻译区、129 bp的3′端的非翻译区和1 506 bp的开放阅读框,共编码501个氨基酸,分子质量为56.20 ku,理论等电点为4.96.3)鲈鱼RARα和RARγ都具有典型的核受体结构,两者氨基酸序列同源性高达63.1％.鲈鱼的RARα和RARγ与红鳍东方鲀有较高的同源性,分别为96.9％和95.2％.4)RARα和RARγ基因在所有检测组织中均有表达,其中RARα基因在心脏和大脑中表达较少,在眼、鳃和肠中表达较高,而RARγ基因仅在鳃和脾脏中有较高表达.总之,本试验成功克隆了鲈鱼RARα和RARγ的全长cDNA;鲈鱼RARα和RARγ有着典型的核受体结构,在各组织中广泛分布.     

白羽王鸽脂蛋白脂肪酶基因的克隆、生物信息学及组织表达谱分析

脂蛋白脂肪酶(LPL)是调控脂类代谢的功能性蛋白,在控制脂肪沉积过程中发挥核心作用,对肉品质的提升具有重要意义。本研究采用cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆了白羽王鸽LPL cDNA全序列,其序列全长3 732 bp,其中5′UTR为151 bp,3′UTR为2 123 bp,ORF为1 458 bp,共编码485个氨基酸。研究探讨了LPL蛋白的理化性质、蛋白同源性比较及分子进化特征,并利用荧光定量PCR方法测定了白羽王鸽LPL基因的组织表达谱。结果表明:LPL基因呈组成性表达模式,其在皮脂和腹脂中的表达最高,腿肌、胸肌、肺、肝、胰和心脏次之,嗉囊、脾、腺胃、下丘脑、肾、肌胃和小肠中的丰度最低。     

猪CTSD全长cDNA的克隆和表达分析

以人CTSD mRNA全长序列为基序,在db EST库中搜索同源性大于80%、重叠大于40个碱基的猪EST下载经Seqman软件装配后,利用RT-PCR扩增到猪CTSD基因部分cDNA序列,进一步通过RACE技术获得cDNA全长（GenBank登录号为DQ018727）,猪CTSD基因cDNA全长2032 bp包括93 bp 5′UTR区、706 bp 3′UTR区和1 233bp ORF,编码410个氨基酸残基。其编码区与人、鼠、牛、羊CTSD编码区同源性分别为87.9%、78.2%、86.6%和85.0%,其氨基酸序列与人、鼠、牛、羊氨基酸序列同源性分别为86.6%、80.1%、86.0%和84.7%。疏水性分析和信号肽预测发现猪CTSD氨基酸序列存在至少7个疏水性区域,信号肽位点为第1-20个氨基酸残基。在NCBI进行Blast P搜索结果显示猪CTSD氨基酸结构中含有Asn（Asparagine,天门冬酰胺）结构域,与天冬氨酸蛋白酶3D结构同源性高达99.7%,具有真核生物天冬氨酸蛋白酶的典型结构。以猪多组织RNA池为模板,以1026 bp部分cDNA序列作为杂交探针进行Northern杂交,得到一条2000 bp左右特异条带,从而验证了RACE产物为全长cDNA并揭示该基因只有一个转录本。为了研究猪CTSD基因在体内不同组织内表达的特点,采用半定量RT-PCR对CTSD基因在猪10个组织中的表达进行研究,结果表明在10个组织中均有表达,且表达量与-βactin内参接近。     

家蚕泛素结合酶新基因的克隆与基因组结构及5′调控区分析

在家蚕丝腺cDNA文库测序过程中,发现一个编码家蚕泛素结合酶的EST序列,利用3′RACE方法克隆了一个新的家蚕泛素结合酶基因cDNA全长序列,命名为BmUCE2 I(GenBank登录号为DQ219874)。家蚕BmUCE2 I基因全长cDNA由465 bp的开放阅读框序列(ORF)、97 bp的5′端非翻译区序列(5-′UTR)和237 bp的3′端非编码区序列(3-′UTR)组成,其编码的154个氨基酸与其他真核生物间具有较高的同源性。利用BmUCE2 I的EST片断作探针,通过筛选家蚕噬菌体基因组文库,获得了家蚕BmUCE2 I基因组序列和5′调控序列。BmUCE2 I基因由4个外显子和3个内含子组成,在5′端上游调控区域没有类似TATA盒元件,但在-219~-268 bp的区域存在一个50bp的启动子序列,此外还存在CF2-Ⅱ、FTZ、DFD、BRCZ2、DL、STAT、PRD-HD等多个转录因子结合位点。家蚕泛素结合酶新基因的克隆、基因结构及5′调控区的分析为进一步研究泛素蛋白水解酶复合通路相关基因的调控规律提供了重要依据。     

牦牛Hepcidin 基因的克隆与序列分析

根据GenBank中公布的普通牛Hepcidin基因序列(登录号为XM-589792.3)设计1对特异性引物。采用RT-PCR技术从牦牛肝脏组织总RNA中扩增出Hepcidin基因的编码序列并进行测序分析,同时构建Hepcidin蛋白物种进化树。结果显示,经克隆获得牦牛Hepcidin基因322 bp的cDNA序列（GenBank登录号为EU863791）,含289 bp的开放阅读框,编码82个氨基酸,包括22个氨基酸的信号肽;预测Hepcidin蛋白分子质量和等电点分别为8.88 ku 和 9.24;与已知普通牛Hepcidin序列的同源性达 99%,不同物种Hepcidin蛋白具有高度的保守性,Hepcidin蛋白物种进化树符合物种进化规律。本研究为Hepcidin基因cDNA 全长克隆及基因功能研究奠定了重要基础。     

鹅DHRS7基因克隆、序列分析及其在鹅肥肝形成过程中的表达特点

为获得鹅DHRS7基因全长cDNA,并探讨该基因是否参与鹅肥肝的形成过程。本研究应用抑制消减杂交文库获得鹅DHRS7基因部分EST序列,采用RACE技术扩增了鹅该基因全长cDNA,并对其序列进行了生物信息分析;用荧光定量PCR技术检测了DHRS7在鹅肝脏、皮脂、腹脂等10个组织中的差异表达,以及填饲对鹅肝脏中DHRS7表达变化的影响。结果发现,鹅DHRS7基因cDNA全长1 279bp,含一个完整的开放阅读框1 011bp(可编码336个氨基酸),25bp的5′UTR和243bp的3′UTR序列;生物信息学分析结果显示,鹅DHRS7含有跨膜结构域以及NADP结合位点,且在这些功能区域变异较少;荧光定量结果显示,DHRS7在鹅肝脏和脂肪组织中都有较高表达,填饲后鹅肝脏中DHRS7的表达水平显著上调(P<0.05)。以上结果表明,DHRS7在鹅肥肝形成过程中具有重要的作用。     

荣昌猪胸腺素β15A(TMSB15A)cDNA全长克隆、序列信息及组织表达分析

旨在克隆荣昌猪TMSB15A基因全长,检测该基因在荣昌猪各组织中的表达特征,并对其基因的结构与功能进行分析。本研究利用RCAE(Rapid-amplification of cDNA ends)-PCR以及RT-PCR(Real-time quantitative PCR)技术克隆荣昌猪TMSB15A基因mRNA全长序列以及检测该基因在荣昌猪各组织中的表达特征。结果表明,荣昌猪TMSB15A基因全长654bp,其中CDS区长138bp,编码45个氨基酸,5′UTR和3′UTR分别长86和430bp。生物信息学分析表明,TMSB15A蛋白的理论分子量为5.2ku,有10个带负电的氨基酸,9个带正电的氨基酸,蛋白理论等电点为5.3;预测TMSB15A蛋白无疏水区、信号肽结构、跨膜结构域,其主要在细胞质中发挥生理功能;TMSB15A蛋白的三级结构由α-螺旋和无规则卷曲构成。TMSB15A基因编码的氨基酸序列与人、长臂猿以及黑猩猩的同源性最高,为97.8%,其次是骆驼和兔,为93.3%,与马的同源性最低,为11.1%。TMSB15A在荣昌猪免疫相关组织脾和胸腺中表达量最高(P0.01),在淋巴结和肺中呈中等丰度表达,在心、肝、肾和肌肉中表达量较低。本试验为研究TMSB15A基因的功能奠定了基础,也为荣昌猪抗病育种研究提供了理论支撑。     

猪Nrf2基因克隆、生物信息学分析及启动子区转录活性分析

旨在了解猪Nrf2基因的结构和功能,研究Nrf2基因的转录调控机制。本研究选取6头90 kg左右的健康大蒲莲猪为试验动物,采用cDNA末端快速克隆技术(RACE)和染色体步移技术获得大蒲莲猪Nrf2基因完整的cDNA序列和启动子区域,利用生物信息学软件分析Nrf2基因及其启动子区域的生物学特征。结果,Nrf2基因cDNA全长2 358 bp,包括87 bp的5′UTR,495 bp的3′UTR序列,CDS区大小为1 776 bp,编码591个氨基酸。对预测蛋白质序列进行生物信息学分析,蛋白分子量为66.402 7 ku,理论等电点(pI)为4.66,大部分二级结构为α-螺旋。采用染色体步移技术扩增得到5′侧翼序列2 091 bp的片段。Nrf2基因5′侧翼区经预测含有典型的TATA-box,不含CpG岛。构建不同长度启动子片段的pGL3-Basic表达载体,转染293T细胞后经双荧光素酶活性检测,提示在-903～-710 bp区域内可能存在正调控区或增强子,生物信息学预测其中含有多个转录因子结合位点,可能参与Nrf2基因转录调控。本研究成功获得了Nrf2基因完整的cDNA序列和启动子区域,并且发现-903～-710 bp为核心启动子,本研究为猪抗氧化应激的遗传改良提供一定理论基础。     

镰形扇头蜱组胺结合蛋白全长基因的克隆与分析

从本实验室构建的镰形扇头蜱（Rhipicephalus haemaphysaloides）抑制消减杂交cDNA文库中选择了1条可能编码组胺结合蛋白（HBP）的EST序列（RhHBP）,以5′末端快速扩增的方法（5′RACE）扩增获得5′末端序列,拼接获得全长基因。DNAMAN（v4.0）、DNAstar（v4.0）和Genetyx（v4.0）软件分析阅读框、编码产物、序列同源性和系统进化,同时也分析了该基因在吸血前后雌雄蜱体内的表达情况。5′RACE法获得1条约400 bp的DNA片段,克隆测序,拼接获得1条长803 bp的全长基因,编码219个氨基酸残基。该基因在吸血雌蜱唾液腺内特异表达,初步分析该基因是组胺结合蛋白基因。     

狂犬病病毒Flury-LEP株全基因组的克隆与序列分析

用RT-PCR法获得了涵盖狂犬病病毒Flury LEP株全基因组的3个重叠的cDNA片段,将获得的cDNA片段分别克隆至pMD18-T Simple载体上并进行序列测定,对测序结果进行拼接,得到全长cDNA序列,结果表明,Flury LEP株全长为11 924 bp,3-′UTR长58 bp,编码区核苷酸为11 723 bp,5-′UTR为131 bp。     

珍珠龙胆石斑鱼闭锁小带蛋白-1、闭锁蛋白和跨膜蛋白-15a基因的克隆及其在精氨酸干预下的肠道组织表达

本试验旨在研究珍珠龙胆石斑鱼(Epinephelus fuscoguttatus♀×Epinephelus lanceolatus)闭锁小带蛋白-1(ZO-1)、闭锁蛋白(Occludin)和跨膜蛋白-15a(Claudin-15a)基因的克隆及其在精氨酸干预下的肠道组织表达。通过cDNA末端快速扩增(RACE)-PCR技术克隆珍珠龙胆石斑鱼ZO-1、Occludin和Claudin-15a的cDNA全长,运用实时荧光定量PCR方法分析其在健康珍珠龙胆石斑鱼脑、鳃、皮肤、肌肉、肝脏、胃、前肠、中肠、后肠、头肾、体肾、脾脏和心脏13种组织中的mRNA相对表达量。选择375尾珍珠龙胆石斑鱼,初重为(20.79±0.09) g,随机分为3组,每组5个重复,每个重复25尾鱼。各组饲料精氨酸水平分别为1.96%、3.06%和3.74%。养殖8周,测定肠道中ZO-1、Occludin和Claudin-15a mRNA相对表达量。结果表明:1) ZO-1的cDNA全长为6 355 bp,其中开放阅读框(ORF)为5 106 bp,可编码1 701个氨基酸,5′-非翻译区(UTR)和3′-UTR分别为105、1 144 bp,无跨膜区域。Occludin的cDNA全长为2 222 bp,其中ORF为1 515 bp,可编码504个氨基酸,5′-UTR和3′-UTR分别为69、638 bp,有4个跨膜区域。Claudin-15a的cDNA全长为1 584 bp,其中ORF为669 bp,可编码222个氨基酸,5′-UTR和3′-UTR分别为387、528 bp,有5个跨膜区域。2)系统发育树和氨基酸序列比对结果表明,珍珠龙胆石斑鱼ZO-1与高体鰤的同源性最高(94%),Occludin与大黄鱼的同源性最高(84%),Claudin-15a与环纹圆天竺鲷的同源性最高(92%)。3)后肠中ZO-1 mRNA相对表达量极显著高于其他组织(P0.05),而脑、鳃、心脏、头肾、胃、肝脏、肌肉、体肾的ZO-1 mRNA相对表达量差异不显著(P0.05);前肠、中肠中Claudin-15a mRNA相对表达量显著高于其他各组织(P0.05);皮肤、前肠、中肠、后肠和鳃中Occludin mRNA相对表达量显著高于其他各组织(P 0.05)。4)3.06%精氨酸水平组的增重率及ZO-1、Occludin、Clauin-15a mRNA相对表达量显著高于1.96%和3.74%精氨酸水平组(P0.05)。由此可见,本研究通过RACE-PCR技术克隆获得了珍珠龙胆石斑鱼ZO-1、Claudin-15a、Occludin的cDNA序列长度。饲料适宜精氨酸水平可显著上调珍珠龙胆石斑鱼肠道ZO-1、Occludin、Claudin-15a mRNA相对表达量,维护肠道黏膜屏障完整,促进鱼健康生长。     

家蚕质型多角体病毒感染应答的假定蛋白基因全长cDNA克隆与表达特征分析

在感染家蚕质型多角体病毒(BmCPV)的家蚕中肠组织中发现一个差异表达的假定蛋白基因。利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆了该假定蛋白基因的全长cDNA。用生物信息学方法进行基因序列与结构分析表明:该基因全长cDNA序列为486bp,包含108bp的5′端非翻译区序列(5′-UTR)和153bp的3′端非翻译区序列(3′-UTR),开放阅读框(ORF)为225bp,编码74个氨基酸,蛋白分子质量为6.888kD,等电点为5.27;该基因由3个外显子和2个内含子组成,ORF位于第2外显子内,编码蛋白含二次跨膜结构,多肽链表现为疏水性,在多肽链上的第15～16氨基酸残基可能是信号肽的切割位点。RT-PCR结果显示该基因在家蚕5龄幼虫的丝腺、血液、脂肪体、生殖腺及中肠组织中均有表达;荧光定量PCR结果表明该基因在感染Bm-CPV的家蚕中肠组织中的表达水平为正常家蚕中肠组织的6.28倍。研究结果为进一步解析该基因的功能奠定了基础。     

牛乳铁蛋白肽基因LfcinB的合成及真核表达载体的构建

根据APD抗菌肽数据库报道的牛乳铁蛋白肽LfcinB氨基酸序列,合成编码LfcinB基因的2条互补的寡核苷酸链,退火后在5′端和3′端分别形成含有BamH I和Xho I位点粘性末端的双链DNA。真核表达载体pcDNA3.1（+）经BamH I 和Xho I限制性内切酶双酶切处理后与合成的LfcinB基因进行连接,连接产物转化E.coli DH5α感受态细胞,提取质粒DNA进行测序。测序结果显示,牛乳铁蛋白肽LfcinB基因成功克隆到pcDNA3.1（+）真核表达载体中,为进一步表达和抗菌活性研究奠定物质基础。     

鸭Mef2bnb基因的克隆及其mRNA丰度在肌肉组织中的发育性表达变化

旨在克隆鸭肌肉增强因子2b邻居基因(Myocyte enhancer factor 2Bneighbor,Mef2bnb)的cDNA全序列,并对其进行分析,研究该基因在肌肉组织中的发育性表达规律。利用RACE技术从鸭腿肌中克隆出Mef2bnb的全长cDNA序列,应用Q-PCR技术检测了自鸭胚胎10d至出壳1周肌肉组织中Mef2bnb基因的发育性表达。结果显示:该序列全长935bp,包括5′非编码区(5′UTR)51bp和3′非编码区(3′UTR)518bp,完全开放阅读框(ORF)366bp,可编码121个氨基酸残基,结构分析表明,该肽链没有信号肽,第1～117号氨基酸为鸭Mef2bnb基因与其它动物高度保守的NEP结构域;Mef2bnb基因在胸肌、腿肌和心脏3种肌肉组织中不同阶段均有不同程度的表达,而其在胸肌中的表达量均高于同时期在腿肌中的表达量,推测鸭Mef2bnb基因可能具有促进Ⅱ型纤维形成的功能,另外该基因在心脏的高表达表明其可能与心脏的发育有关。本研究结果将为进一步研究鸭Mef2bnb结构及其在肌肉组织中的作用奠定基础。     

猪氨基酸转运载体b0,+AT-2的分子克隆及其序列分析

本研究克隆了b0,＋AT-2的全长cDNA序列。基于NCBI发布的人和鼠b0,＋AT序列,应用生物学软件进行序列比对后在同源区设计引物,获取cDNA片段;再利用RACE技术克隆了其全长cDNA序列。生物信息学分析显示：猪b0,＋AT-2的全长1 488 bp,包括90 bp的3′非翻译区（UTR）和126 bp的5′UTR;编码区（CDS）编码423个氨基酸残基,分别和人、鼠b0,＋AT以及猪b0,＋AT-1有75.1%、71.9%和86.6%的同源性。     

柞蚕蛹全长cDNA文库的构建和随机EST测序

采用RNA转录5′末端转换(SMART)技术构建了柞蚕(Antheraea pernyi)蛹的全长cDNA文库。所构建cDNA文库的容量为5×105个独立克隆,插入片段长800~2500 bp,且90%的插入片段大于1 kb。随机挑取288个克隆进行表达序列标签(EST)测序,有效序列为250条,根据EST测序结果计算文库重组率达95%。经序列拼接得到175个unigenes,通过序列比对发现其中97个unigenes与GenBank中的已知基因高度同源,且有88条全长序列,基因的完整性比率达90%。在随机EST测序中获得了具有5′端和3′端非编码区的延伸因子-1α基因(Gen-Bank登录号:FJ788508),该基因cDNA全长1743 bp,有一个1392 bp的开放阅读框,编码含463个氨基酸残基的蛋白,蛋白的理论分子质量为50.4 kD,等电点8.96。EST测序分析表明,柞蚕蛹cDNA文库符合构建基因文库的质量要求,该文库的构建将有助于柞蚕功能基因的克隆和研究。     

驯鹿β-防御素reBD-1全长cDNA的克隆及序列分析

为了获得驯鹿β-防御素reBD-1全长cDNA序列,根据已获得的reBD-1cDNA的已知序列设计1条序列特异性引物作为上游引物,反转录引物中的部分序列即3′接合器引物作为下游引物,克隆reBD-1cDNA的3′末端序列。另外,采用反向嵌套PCRRACE法,根据reBD-1cDNA的已知序列,设计1条5′末端磷酸化的特异性反转录引物和2对特异性反向嵌套PCR引物,首先进行反转录(RT),然后将mRNA反转录成的cDNA进行环化,最后进行反向嵌套巢式PCR,克隆reBD-1cDNA的5′末端序列。结果成功的克隆出了reBD-1cDNA的3′和5′末端序列,从而得到372bp的reBD-1cDNA全序列,其中包含44bp5′非翻译区(UTR)、192bp的开放读码框(ORF)、终止密码子TAA、118bp的3′UTR和poly(A)15。reBD-1cDNA全序列的获得为进一步研究其基因结构、基因表达和基因功能奠定了基础。