中华绒螯蟹FAD6-b基因的全长克隆及原核表达分析

根据已登录的中华绒螯蟹一种Δ6去饱和酶基因(Accession Number:JX946434)及菁夜蛾去饱和酶基因(Accession Number:KJ622055.1)的保守区设计引物,通过逆转录PCR以及RACE技术克隆了中华绒螯蟹另一种Δ6去饱和酶基因FAD6-b的全长序列。经序列分析,中华绒螯蟹FAD6-b cDNA全长为2 310 bp,其中开放阅读框(ORF)为1 326 bp,共编码442个氨基酸(Accession Number:KP876058),理论分子量为50.86 ku,理论等电点为8.47,FAD6-b基因的氨基酸序列与已公布的一条中华绒螯蟹Δ6去饱和酶基因的一致性为76%。原核表达载体构建及其表达实验表明,中华绒螯蟹FAD6-b基因成功重组到原核表达载体pCold-TF DNA中,重组质粒pCold TF-fad6b在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中进行表达,经SDS-PAGE电泳分析表明,IPTG诱导后的重组菌出现了单一的蛋白条带,且大小与预期(105.86 ku)一致,可溶性分析显示目的蛋白主要存在于蛋白上清液中。对重组蛋白进行纯化,蛋白纯化液经电泳检测后显示出特异性单一条带,进一步证明了pCold TF-fad6b的成功构建和表达。目的蛋白经Western-blotting检测,结果表明获得的重组蛋白与6×His抗体进行了特异性结合,显示出良好的免疫学活性。     

不同脂肪源饲料对中华绒螯蟹幼蟹生长、消化酶活力和脂肪酸组成的影响

选用初始体重为(2.15±0.10)g的中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)雄性幼蟹,随机分为5组(每组12只幼蟹),饲喂100%鱼油组(简称F1组)、100%豆油组(F2组)、100%亚麻油组(F3组)、50%鱼油+50%豆油组(F4组)、50%鱼油+50%亚麻油组(F5组)不同脂肪源配制的5种等氮等能饲料。实验蟹单个体养殖,实验周期为112 d。结果表明,F5组体重、增重率和特定生长率都显著高于其他饲料组(P0.05),各组的蜕壳间隔和肝胰腺指数没有显著差异(P0.05)。肝胰腺组织消化酶活力测定结果表明,F1组幼蟹肝胰腺的类胰蛋白酶活力显著高于其他各组(P0.05);F3组的胃蛋白酶活力显著高于其他各组(P0.05);F1组、F2组和F4组的脂肪酶活力显著高于其他两组(P0.05);各组的淀粉酶活力差异不显著(P0.05)。脂肪酸测定结果表明,肝胰腺和肌肉中的亚油酸(LOA)(C18:2n-6)、亚麻酸(LNA)(C18:3n-3)、EPA(C20:5n-3)和DHA(C22:6n-3)等主要脂肪酸含量与饲料脂肪酸组成呈正相关关系,F1组的高度不饱和脂肪酸(HUFA)含量显著高于其余各组(P0.05),F2组的LOA含量显著高于其余各组(P0.05),F3组的LNA含量显著高于其余各组(P0.05)。本研究结果表明,以50%的豆油或亚麻油替代鱼油能促进中华绒螯蟹幼蟹的生长,但可能使幼蟹的成活率降低。以豆油或亚麻油替代鱼油会影响幼蟹胰蛋白酶、胃蛋白酶和脂肪酶的活力和肝胰腺、肌肉脂肪酸组成。     

中华绒螯蟹几丁质酶基因HXchit全长cDNA克隆及其在蜕皮过程中的表达分析

采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和c DNA末端快速扩增(RACE)技术,依据锯缘青蟹(Scylla serrata)几丁质酶基因的保守区设计引物,克隆了中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)几丁质酶基因(HXchit)全长,并通过荧光定量PCR(q RT-PCR)技术研究了HXchit在中华绒螯蟹的同一蜕皮阶段不同组织、不同蜕皮阶段主要几个组织的表达情况。结果显示,HXchit基因c DNA全长2 042 bp(Gen Bank accession no.KJ513466),包括5′非编码区(5′UTR)35 bp,3′非编码区(3′UTR)537 bp,开放阅读框(ORF)1 470 bp,编码490个氨基酸,预测分子量和理论等电点分别为53.44 k D和4.41。经BLASTN和BLASTX分析,HXchit基因的氨基酸序列与锯缘青蟹几丁质酶的氨基酸序列同源性最高,相似性为75%;经聚类分析,HXchit氨基酸序列与锯缘青蟹几丁质酶聚为一支。q RT-PCR结果显示,HXchit在所检测的组织中均有表达,各组织的表达量依次为肝胰腺表皮肌肉胃鳃胸神经节肠心脏脑神经节。对不同蜕皮周期的中华绒螯蟹分析显示,肝胰腺中HXchit表达水平在D期最高,并与E期、AB期及C期呈显著性差异(P0.05);表皮中HXchit在E期、AB期、C期和D期的表达水平呈逐渐升高的趋势,D期表达量达到最高且与E期、AB期、C期呈显著性差异(P0.05);肌肉中HXchit表达量在C期最高,但各蜕皮时期的表达量之间差异不显著(P0.05)。结果表明HXchit是一种在中华绒螯蟹肝胰腺中大量表达的酸性几丁质酶,推测其在蜕皮周期中对几丁质类食物的消化或内源性几丁质的降解起到了重要作用,本研究旨在为进一步探索几丁质酶的准确生理功能和调控机制奠定分子基础。     

中华绒螯蟹脂肪酸延长酶(ELOVL)基因全长cDNA 的克隆及其表达分析

根据脂肪酸延长酶保守区序列设计引物,采用RT-PCR和RACE技术首次克隆得到中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)脂肪酸延长酶(ELOVL)基因全长(Gen Bank登录号:KR005628)。分析ELOVL序列表明,该基因c DNA全长2089 bp,开放阅读框(ORF)长1065 bp(包含终止密码子),编码的354个氨基酸具有典型的延长酶特征:1个高度保守的氧化还原中心组氨酸簇HVIHH,多个保守区和多个跨膜区(KFTEFLDT、NTFVHIVMYVYY、TNFQMI)。经氨基酸同源性和系统发育树分析,中华绒螯蟹ELOVL预测氨基酸序列与顶切叶蚁(Acromyrmex echinatior)ELOVL氨基酸序列相似性最高,为59%;同时与家蝇(Musca domestica)聚为一支,进而与日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)等聚为一大支。通过实时荧光定量PCR技术研究ELOVL m RNA在中华绒螯蟹不同组织中的表达量,及投喂不同配合饲料后在可食部位组织中的表达情况。结果显示,ELOVL在各组织中均有表达,在肝胰腺和肠道中表达量最高,心脏中最低,其他组织中少量表达。养殖98 d后分析表明,卵巢和肝胰腺组织中ELOVL m RNA在SO饲料组中表达量最高,并且表达水平随着饲料中鱼油(富含n-3 PUFA)比例减少、豆油(缺少n-3 PUFA)比例增加而显著升高(P0.05);精巢组织中ELOVL m KNA表达量在SO饲料组中最高;肌肉组织中ELOVL m KNA表达水平较低,且各饲料组间表达量差异不显著(P0.05)。以上结果表明,中华绒螯蟹存在ELOVL基因,并且ELOVL的表达受饲料脂肪水平的影响,这为探究中华绒螯蟹自身合成HUFA途径及调节机制奠定了基础。     

中华绒螯蟹Δ9 脂肪酸去饱和酶基因克隆与原核表达

根据中华绒螯蟹FAD9基因cDNA序列(Accession Number:JQ693685)设计引物,扩增得到中华绒螯蟹FAD9基因的开放阅读框(ORF),用原核表达载体p Cold-TF DNA成功构建重组表达载体p Cold-fad9,将p Cold-fad9转入大肠杆菌BL21(DE3)p Lys S,在异丙-D-硫代半乳糖苷(IPTG)的诱导下进行表达。SDS-PAGE分析表明,诱导后出现的特异性蛋白条带,大小与预期理论值(95.10 k D)相符。当IPTG浓度为0.3 mmol/L时,在15℃条件下诱导20 h,重组蛋白的表达量最高。目的蛋白主要存在于上清溶液中,为可溶性表达。利用镍离子亲和层析柱对重组蛋白进行了纯化,用Western-blotting方法验证了该重组蛋白可以与anti-His抗体特异性结合。研究结果为中华绒螯蟹FAD9重组蛋白的大量纯化及活性检测奠定基础,也为今后进一步开展脂肪酸去饱和酶功能的研究提供参考。     

中华绒螯蟹ELOVL6 cDNA全长克隆及其表达分析

为了探究中华绒螯蟹自身脂肪酸合成能力,采用RACE技术,克隆获得中华绒螯蟹ELOVL6 c DNA序列全长(Gen Bank accession:KT779219)。该序列全长2247 bp,包括235、873和1139 bp的5'非编码区(5'-UTR)、开放阅读框(ORF)和3'非编码区(3'-UTR),编码290个氨基酸(AA),具有ELOVL家族的全部特征:6个跨膜区、高度保守的组氨酸簇HXXHH、多个保守区以及内质网滞留信号KXKXX。分析发育树表明,ELOVL2与ELOVL5聚为一支,ELOVL6聚为另一支,其中中华绒螯蟹ELOVL6与其他节肢动物ELOVL6聚为一支,与凡纳滨对虾聚为一小支。采用异源表达方法研究ELOVL6编码的蛋白质对脂肪酸的作用,GC-MS结果显示,转基因的酵母培养物C16:0和C16:1n-7含量下降,而C18:0和C18:1n-9的含量升高,同时有新产物C18:1n-7产生。通过荧光定量PCR(q PCR)技术研究ELOVL6基因在中华绒螯蟹不同组织及不同脂肪源喂养下的表达情况,显示该基因在肠道、胃、心脏、肝胰腺、胸神经节、肌肉、眼柄、鳃和脑神经节9个组织均有表达,其中在肝胰腺中表达量最高,显著高于其他组织;在不同脂肪源饲喂的结果中,肝胰腺、肌肉、卵巢和精巢4个组织中均有表达,并且各组织在全鱼油组饲喂下表达量最低,其中用全豆油组饲喂后,肝胰腺中的表达情况显著升高,明显高于全鱼油组和鱼油豆油混合组。以上结果综合表明,中华绒螯蟹中ELOVL6能够催化C16的饱和及C16的单不饱和脂肪酸延长,同时受到饲料中不同脂肪源的一定影响,这为探究中华绒螯蟹PUFA合成途径及脂肪酸调控机制提供了依据。