坛紫菜转录因子NhbZIP1克隆和功能验证

高温是制约坛紫菜(Neoporphyra haitanensis)产业发展的主要因素之一,阐明坛紫菜高温胁迫应答机理对耐高温品种选育至关重要。人们已分离多个坛紫菜抗逆相关基因,但尚不清楚这些基因的表达调控机制。本研究通过分子生物学和生物信息学技术分离了坛紫菜转录因子NhbZIP1基因。该基因开放阅读框长825 bp,编码274个氨基酸。从开放阅读框推导的氨基酸序列有5个低复杂度区域和1个BRLZ结构。其中,BRLZ是bZIP家族的保守结构域,含有一个α卷曲螺旋结构(121～171aa)。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测发现,NhbZIP1受高温胁迫显著诱导。为进一步阐明NhbZIP1的功能,将其转入莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)中。结果显示,高温胁迫下转基因藻株生物量始终高于野生型,且随处理时间增加差异越来越显著。转基因藻株中热激蛋白家族和抗氧化系统相关基因的表达量显著高于野生型。研究表明,NhbZIP1激活下游抗逆基因表达,在坛紫菜应答高温胁迫中发挥重要作用。研究结果有助于阐明bZIP调控坛紫菜响应高温胁迫的分子机制,为耐高温新品种选育提供了基...     

黄姑鱼转录因子激活蛋白AP2α的克隆和特征分析

转录因子激活蛋白AP2α是一类能特异地结合DNA的核转录因子,参与动物胚胎发育的调节、细胞生长、细胞凋亡、肿瘤发生以及免疫反应等多种生物过程。课题组前期通过基因组关联分析(GWAS)发现,AP2α是黄姑鱼(Nibea albiflora)抗哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)的候选基因。本研究克隆了黄姑鱼转录因子AP2α,其开放阅读框(ORF)为1 275 bp,编码424个氨基酸;所编码的AP2α蛋白质N端是富含脯氨酸和谷氨酰胺(P/Q-rich domain)的反式激活结构域,中间是中心基本结构(central basic region),C端为高度保守的helix-span-helix基序,负责结合DNA和蛋白质二聚化。氨基酸序列多重比对表明,AP2α保守性强,与所检测的鱼类、两栖类、鸟类和哺乳动物同源性在84.63%以上。实时荧光定量PCR检测结果显示,AP2α基因的mRNA广泛分布于所检测的黄姑鱼9 种组织样品中,其中血液中的表达量最高;受哈维氏弧菌攻毒感染后,肝脏、脾脏和头肾中AP2α表达量均明显升高,特别是在肝脏中,AP2α mRNA表达水平在24 h时达到攻毒前的39倍。通过构建重组真核表达质粒pGEFP-AP2α并转染HEK293T细胞进行亚细胞定位研究的结果显示,AP2α分布于HEK293T细胞的细胞核中。进一步通过原核克隆表达获得了可溶性的GST-AP2α融合蛋白。以上结果表明,AP2α在黄姑鱼抵御哈维氏弧菌感染过程中发挥重要作用。本研究对AP2α在硬骨鱼类先天免疫中的重要功能提供了新的见解,为深入研究黄姑鱼的分子免疫机理和抗病分子育种奠定了基础。