大黄鱼冷诱导结合蛋白(CIRP)基因cDNA克隆及低温胁迫对其时空表达的影响

为研究冷诱导结合蛋白(CIRP)在大黄鱼低温适应过程中的作用,采用同源克隆技术获得了大黄鱼CIRP基因,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测了低温胁迫下大黄鱼各组织中CIRP基因的表达变化。结果显示,大黄鱼CIRP基因cDNA序列全长1211 bp,推测编码一个由182个氨基酸组成、分子量为19 ku的蛋白。序列比对显示硬骨鱼类CIRP基因序列较为保守,特别是N端的RNA识别基序(RRM)高度保守。系统进化树分析显示大黄鱼CIRP与银鳕相似性最高(81.5%),所有硬骨鱼类聚为一个大支。慢性低温胁迫中(12℃缓降至6℃),皮肤和肌肉中CIRP基因的表达量呈随温度降低而升高的趋势,6℃时表达量分别为12℃时的11.56倍和9.03倍;鳃、脑和心脏中CIRP基因表达量均呈先显著上升后显著下降的趋势,其峰值均出现在8℃时,表达量分别为12℃时的5.07、7.69和2.83倍;肠、肾脏、肝脏和脾脏中的表达量随温度降低而下降,6℃时的表达量最低,与12℃时相比降幅分别为80.0%、65.6%、91.2%、55.6%。急性低温胁迫(由12℃骤降至8℃并胁迫4 h)条件下,鳃、皮肤、脑、肝脏、心脏中CIRP基因表达量均呈先升高后降低的变化,反映了机体对低温胁迫的应激、适应过程;肌肉和肠中的表达量则始终显著低于胁迫前。慢性和急性低温胁迫中各组织CIRP表达量变化的差异提示,大黄鱼机体在低温胁迫响应和适应中有着多种调节机制。研究表明,CIRP基因参与了大黄鱼应对低温胁迫的过程。     

红鳍东方鲀AFP、CIRP、HMGB1和YB-1基因对低温胁迫的响应

鱼类的生长和繁殖受环境条件的调节,冬季的低温会给红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)产业带来不利影响。为研究红鳍东方鲀耐低温机制,本研究利用实时荧光定量PCR技术,分析抗冻蛋白(AFP)基因、冷诱导RNA结合蛋白(CIRP)基因、高速迁移蛋白家族蛋白(HMGB1)基因、Y-box结合蛋白(YB-1)基因在不同温度条件下(18℃、13℃、8℃和5℃),在红鳍东方鲀的肝、脾、肾、脑、心、肠、肌肉、性腺和皮肤中的表达情况。结果显示,AFP基因呈广泛性表达,在肌肉中表达量最高(P<0.05),随着温度的降低,各组织中AFP基因的表达量基本呈显著升高的趋势,在5℃组达到最高值,显著高于对照组(P<0.05)。CIRP基因在肌肉中表达量最高(P<0.05),随着温度的降低,各组织中CIRP基因的表达量的升降程度有所不同,在肝、肾、脑、心、肠、皮肤中的表达量呈先升高后降低再升高的趋势,在脾、肌肉和性腺中表达量呈上升趋势。HMGB1基因在肌肉中表达量最高(P<0.05),在脑、心、肝和皮肤中也有较高的表达量;随着温度的降低,除肝脏外,各组织中HMGB1基因的表达量基本呈先升高后降低的趋势,并在8℃组达到最大值,显著高于其他各组(P<0.05)。YB-1基因在肌肉中表达量最高(P<0.05),在其他组织中表达量较低;随着温度的降低,大部分组织中(脑、心、肠、肾、肝、肌肉和脾)表达量呈先升高后降低再升高的趋势,在8℃组达到最小值(P<0.05)。以上结果表明,4种基因表达水平因组织、温度的不同而不同,反映了这4种基因的功能特异性;在低温胁迫下,4种基因积极响应,表达量均发生不同程度的变化,表明4种基因在红鳍东方鲀低温环境适应中可能具有潜在的重要作用。另外,从表达变化规律来看,8℃可能是红鳍东方鲀应对低温胁迫的关键调控点,过低的温度会造成其调控紊乱,这可为研究红鳍东方鲀低温应答调控机制提供相关依据。     

利用梯度PCR和降落PCR扩增CIRP基因的比较

提取SD大鼠总RNA,同时应用降落PCR和梯度PCR在常规PCR反应体系和低模板浓度PCR反应体系中扩增CIRP基因片段,对两种方法的扩增效果进行比较。结果表明：降落PCR法可以通过一次反应即顺利扩增出CIRP基因特异性条带,并且在模板浓度降低后也能扩增出产物;梯度PCR法扩增结果不稳定,不但有非特异性条带出现而且不能...