半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis) CSFR2基因的重组表达及其蛋白纯化与功能分析

通过对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)进行全基因组及转录组测序,预测了一个半滑舌鳎性别相关基因CSFR2,目前已对该基因进行了克隆和表达分析。为进一步研究CSFR2基因的功能,本研究从蛋白层面入手,构建了原核表达载体p ET-32a-CSFR2,转化到大肠杆菌E.coli进行诱导表达,用His Trap进行蛋白纯化,SDS-PAGE电泳检测诱导及纯化产物,并将表达纯化的CSFR2蛋白注射1龄半滑舌鳎精巢。由于CSFR2是一个性别相关基因,因此无法通过免疫反应来直接检测其蛋白活性,本研究通过不同时间点取样检测半滑舌鳎其他性别相关基因Cyp19a和Foxl2的表达量变化,来间接反应CSFR2蛋白的活性及功能。实验结果显示,重组蛋白能够进入到活体细胞内并发挥一定作用,在6–72 h内对性别相关基因Cyp19a和Foxl2的表达有上调作用,说明CSFR2蛋白具有生物活性,并能调节其他性别相关基因的表达量,间接促进雄激素转化为雌激素。本研究进一步了解CSFR2基因在半滑舌鳎性别决定与分化中的作用,可为半滑舌鳎性别控制提供理论依据,在人工诱导鱼类性逆转方面有重要应用价值。此外,本研究为蛋白活性验证提供了一种新方法。     

半滑舌鳎 Gadd45g3 基因的克隆与表达分析

生长阻滞和DNA损伤诱生蛋白45(growth arrest and DNA damage inducible protein 45,Gadd45)基因在胚胎发育和性别决定中起重要作用。本研究通过RACE方法在半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)中克隆得到了1个Gadd45g同源基因,命名为Gadd45g3。该基因全长1 147 bp,编码155个氨基酸残基。氨基酸序列分析表明,半滑舌鳎Gadd45g3与其他鱼类Gadd45g-like的同源性为79%~88%,与硬骨鱼和高等脊椎动物的Gadd45g同源性为58%~67%。对多个物种的Gadd45g同源基因的CDS区进行Ka/Ks分析,发现Ka/Ks均小于0.3。FISH结果显示,半滑舌鳎Gadd45g3基因位于常染色体上。实时荧光定量PCR结果显示,Gadd45g3在雌雄成鱼的脑中都有很高的表达,说明其参与了神经发育;在成熟性腺中,Gadd45g3的表达具有精巢特异性,说明Gadd45g3是性别相关基因;而在不同发育时期的性腺中,Gadd45g3的表达量在孵化后20 d的雄性仔鱼中显著高于同龄雌鱼(P0.05),但在孵化后95 d的雌雄仔鱼中均有高表达,说明在半滑舌鳎性别决定和性腺发育中起着重要作用。     

半滑舌鳎Dmrt1蛋白表达、纯化及功能

通过分析半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis) Dmrt1重组蛋白注射卵巢后基因表达调控, 探讨Dmrt1在半滑舌鳎性别决定与分化中的功能。实验利用原核表达系统(Pet-32a)对半滑舌鳎Dmrt1基因进行重组表达, 并通过亲和层析纯化获得了重组目的蛋白(Pet-32-dmrt1)。重组蛋白注射卵巢后实时定量PCR分析结果显示, Cyp19a和Foxl2在6～24 h内两基因表达量均显著下调, Sox9a基因表达量在6～24 h内有显著上调, 但48 h后3个基因的表达量逐渐恢复正常表达水平。研究结果证实, Dmrt1重组蛋白具有生物活性, 且对性别相关基因表达调控具有一定的影响, 在性别决定中发挥一定作用。