低氧胁迫下鲢miR-17a-5p及其靶基因分析

为了探究miR-17a-5p在鲢低氧胁迫下的功能,在前期鲢small RNA测序的基础上对鲢miR-17a-5p进行靶基因预测及功能富集分析,通过双荧光素酶活性验证其与HIF-1α的靶向关系,并检测低氧胁迫下miR-17a-5p和其靶基因在鲢肝脏、脑、心脏和鳃四个组织中的动态表达特征。结果显示,鲢miR-17a-5p在不同物种间高度保守,预测出381个miR-17a-5p的潜在靶基因显著富集在硫代谢、mTOR信号通路以及萜类骨架的生物合成3个KEGG信号通路上。miR-17a-5p可与HIF-1α mRNA的3′UTR结合,并降低HIF-1α mRNA水平,低氧胁迫下miR-17a-5p的表达呈下降趋势,而HIF-1α表达则呈上升趋势;3个显著富集KEGG通路中的11个miR-17a-5p潜在靶基因在低氧胁迫过程中的不同组织中的表达,尤其是肝脏中的表达,除SGK1外,均呈显著上升趋势。研究表明,低氧胁迫下鲢各组织中miR-17a-5p的表达下调减弱了其对靶基因的抑制作用,进而导致HIF-1α、ddit4和Lrp5等响应低氧胁迫的基因表达上调。本研究为低氧胁迫下鲢miRNA的表达与调控机...     

草鱼miR-462通过靶向cx32.2、slc9a3.1和tbk1调控嗜水气单胞菌感染诱导的免疫应答

为探究miR-462在嗜水气单胞菌感染草鱼肾脏细胞(Ctenopharyngodon idella kideny,CIK)后的调控机制,实验利用荧光定量技术检测了CIK细胞感染嗜水气单胞菌后miR-462表达水平的变化;运用RNAhybrid软件预测miR-462的靶基因,利用双荧光素酶报告基因系统进行确定;此外还分析了miR-462对靶基因下游基因的调控作用。结果显示,在CIK细胞感染嗜水气单胞菌的过程中,miR-462的表达发生显著变化;cx32.2、slc9a3.1和tbk1的表达先降低后升高,与miR-462的表达模式呈负相关。双荧光素酶报告系统显示,miR-462可靶向cx32.2、slc9a3.1和tbk1的3′非编码区抑制其表达,过表达miR-462可以显著抑制cx32.2、slc9a3.1和tbk1的表达。转染miR-462模拟物后,下游slc4a4a、tnfrsf5、cxcl9和cxcl11基因的表达受到抑制。研究表明,miR-462参与调控嗜水气单胞菌感染后草鱼CIK细胞中的免疫应答。cx32.2、slc9a3.1和tbk1被鉴定为miR-462的靶基因。miR-462可通过靶向slc9a3.1和tbk1影响下游基因的功能。     

锦鲤microRNA-137系统进化、靶基因验证及表达分析

为了探究microRNA-137(miR-137)与锦鲤体色形成的关系,实验对已报道的14种鱼类miR-137前体序列(precursor miR-137, pre-miR-137)进行比对,利用最大似然估计法(Maximum Likelihood Estimate, MLE)构建系统进化树,同时荧光定量PCR (quantitative realtime PCR, qRT-PCR)分析其在体色发生阶段和不同组织中的相对表达水平,并预测其靶基因,随后对靶基因进行GO和KEGG分析,最后通过荧光素酶实验验证miR-137-3p与靶基因的靶向关系,并分析miR-137-3p与靶基因mRNA的表达变化。结果显示,锦鲤与鲤的pre-miR-137序列相似度最高,且pre-miR-137序列在所有鱼类中具有较高的保守性。对miR-137靶基因进行GO和KEGG分析,多个靶基因富集在色素沉积、色素细胞分化等信号通路。定量结果显示,锦鲤出膜后11 d(day post hatching, dph) miR-137-3p表达量达到最高,随后显著降低;miR-137-3p在锦鲤不同组织中均有表达,在眼和肌肉中表达量较高,在皮肤和鳍条等色素细胞存在的组织中也有较高表达,且白色组织表达量显著高于红色组织。荧光素酶实验结果显示,miR-137-3p可结合在mitfa 3′-UTR上并抑制其表达,但对sprb并无显著抑制作用;miR-137-3p与mitfa和sprb在不同发育阶段存在显著负相关,但在组织中不存在相关性。本研究发现,miR-137在鱼类进化过程中高度保守,与锦鲤体色形成具有一定的相关性,且可靶向调控mitfa参与体色的形成,以上结果为进一步探讨miR-137在锦鲤体色形成中的作用提供基础数据。     

乌鳢水泡病毒P蛋白异构体的鉴定及其功能初探

为了鉴定乌鳢水泡病毒(SHVV)磷蛋白(P)的异构体并研究其在病毒增殖中的作用,本研究扩增了SHVV的P基因,构建了原核表达质粒pET32a-P,通过Ni-NTA亲和层析柱纯化His-P蛋白,免疫新西兰大白兔制备了多克隆抗体,利用该抗体对SHVV的P蛋白异构体进行鉴定。进一步利用增强性绿色荧光蛋白(EGFP)研究了P蛋白异构体的亚细胞定位,并通过定量PCR(qRT-PCR)、Western blot及TCID_(50)研究了过表达P蛋白异构体对SHVV增殖的影响。结果显示,SHVV感染斑点叉尾鮰卵巢细胞(CCO)出现3条P蛋白带,进一步验证表明,其中2条带分别是P蛋白(又称P1)及其异构体P2。亚细胞定位实验发现P1和P2主要定位在细胞质,但是可以在核质中穿梭。在CCO细胞中过表达P1、P2均能促进SHVV增殖。因此,SHVV在感染过程中能产生P蛋白(P1)及其异构体P2,且P1和P2对SHVV增殖发挥重要作用。研究结果有助于阐明SHVV的致病机理以及弹状病毒P蛋白异构体的功能。     

鳜弹状病毒调控谷氨酰胺还原性代谢途径促进自身增殖

为探究鳜弹状病毒(Siniperca chuatsi rhabdovirus, SCRV)复制增殖与谷氨酰胺还原性代谢(reductive glutamine metabolism, RGM)途径的相互作用关系,以鳜脑细胞系(Chinese perch brain cells, CPB)为增殖体系,采用实时荧光定量PCR技术检测病毒拷贝数和RGM途径关键酶mRNA表达水平变化,并通过蛋白免疫印迹方法检测RGM途径关键酶蛋白表达水平变化。结果发现,当培养基缺失谷氨酰胺时SCRV拷贝数降低了99.5%,表明谷氨酰胺是SCRV增殖所必需;而SCRV感染上调CPB细胞RGM途径关键酶的表达,其中异柠檬酸脱氢酶2(isocitratedehy drogenase2,IDH2)上调倍数最大,表明SCRV感染上调了细胞RGM途径中关键酶基因的表达;同时,抑制细胞RGM途径关键酶的表达导致SCRV病毒产量显著下降,表明RGM途径有利于SCRV复制增殖;进一步敲降细胞IDH2基因表达可显著抑制SCRV N蛋白表达,而过表达细胞IDH2基因可显著促进SCRV N蛋白表达,表明IDH2在病毒增殖中具有重要作用。综上所述, SCRV感染可调控CPB细胞RGM通路以满足其自身增殖,其结果可为阐明鳜弹状病毒病致病机制和抗病毒治疗策略提供新的思路。     

VP35蛋白对Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒增殖的影响

Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒(GCRV)基因片段S11编码外衣壳蛋白VP35。为深入探究VP35蛋白在病毒增殖中发挥的作用,实验扩增了S11基因并插入载体pCMV-3×flag中,构建pCMV-3×flag-S11真核表达质粒,转染草鱼肾细胞(CIK)后感染Ⅱ型GCRV,收集感染后的上清液与细胞。首先利用实时荧光定量PCR中相对定量的方法检测细胞样品中Ⅱ型GCRV-S6基因的mRNA。结果显示,过表达VP35在病毒mRNA水平促进Ⅱ型GCRV的增殖;然后扩增S6基因并插入到载体pET-32a(+)中,构建重组原核表达质粒,纯化Ⅱ型GCRV-VP4蛋白并制备多克隆抗体,用Western blot检测收集的细胞样品中的VP4蛋白,结果表明过表达VP35在病毒蛋白水平促进Ⅱ型GCRV的增殖;最后使用pET-32a-S6质粒作为阳性标准质粒并制作标准曲线,建立Ⅱ型GCRV病毒基因拷贝数的绝对定量检测方法,利用该方法检测细胞上清液中的病毒颗粒,结果表明过表达VP35增加Ⅱ型GCRV病毒拷贝数。本研究从3个维度证明过表达VP35蛋白促进Ⅱ型GCRV增殖,有助于深入解析VP35蛋白功能,也为进一步探究Ⅱ型GC...     

在体条件下miR-305-5p对日本沼虾MnCHT3A的靶向调控作用

为了探索miRNA对日本沼虾几丁质酶3A(Macrobrachium nipponense chitinase 3A,MnCHT3A)基因的调控作用,实验采用生物信息学方法预测并筛选与MnCHT3A靶向结合的miRNA—miR-305-5p;利用qRT-PCR、生物化学以及组织学方法,研究了在体条件下,miR-305-5p对靶基因的调控作用。结果显示,一个蜕皮周期中miR-305-5p与MnCHT3A的表达量呈负相关,前者C期最高、A期最低;而MnCHT3A的表达趋势则相反。注射miR-305-5p mimics和miR-305-5p inhibitor后,与对照组相比,MnCHT3A转录水平分别降低60%和升高166%;MnCHT酶活性分别降低39.53%和升高133%。组织学观察发现,C期的头胸甲表皮为3层结构,由外向内依次为上表皮、外表皮和内表皮(H.E染色);几丁质荧光染色结果显示,几丁质分布在内、外表皮;扫描电镜结果清晰显示了内、外表皮的板层结构。与对照组相比,miR-305-5p mimics组内表皮的板层厚度增加,呈蓝色荧光的几丁质条带有增厚趋势;而miR-305-5p inhibitor组表皮结构紊乱,几丁质荧光分布不均且部分区域明显减弱。研究表明,miR-305-5p的靶基因为MnCHT3A,在体条件下,miR-305-5p能够靶向抑制MnCHT3A的转录。     

MiR-155靶向踝蛋白调控柱状黄杆菌胞外多糖诱导的EPC细胞凋亡

柱状黄杆菌胞外多糖 (FC-EPS) 孵育能显著提高鲤上皮瘤细胞 (EPC) 中 miR-155 的表达,导致细胞发生凋亡。为研究 miR-155 在 FC-EPS 诱导的细胞凋亡中的作用机制,本文采用 RNAi 技术,通过过表达 miR-155 和敲降踝蛋白 (talin-1),皆能抑制 FC-EPS 诱导的细胞凋亡,并鉴定出 talin-1 为 miR-155 的靶蛋白。在 FC-EPS 诱导细胞凋亡的过程中,踝蛋白水平显著升高,在凋亡发生阶段检测到凋亡执行蛋白 caspase-3 的活化,同时检测到两条踝蛋白剪切异构体,大小约为200 kDa 和 250 kDa;将构建的鲤 talin-1 真核表达质粒转染 EPC 细胞,过表达的 talin-1 延迟且延长了细胞凋亡的进程,并检测到上述两条踝蛋白异构体。然而,当以 FC-EPS 转染 EPC 细胞时,talin-1 先下降再恢复到正常水平,细胞不发生凋亡。因此,在 FC-EPS 诱导细胞凋亡的过程中,细胞通过上调 miR-155 来调控靶基因 talin-1 mRNA 和蛋白转录的变化,以及产生 talin-1 蛋白异构体来抑制细胞发生凋亡。本文为有效防治柱状黄杆菌疾病提供新思路。     

草鱼呼肠孤病毒衣壳蛋白靶向灭活转基因P0的构建

为探索草鱼出血病防治新技术,实验采用衣壳蛋白靶向灭活(capsid-targeted viral inactivation,CTVI)策略,利用Tgf2转座子元件,构建了带爪蟾EF1α或鲤热休克蛋白70两种不同启动子的CTVI转基因质粒p Tgf2-EF1α-VP3-SN或p Tgf2-Hsp70-VP3-SN。该2种质粒均包含GCRV衣壳蛋白VP3与金黄色葡萄球菌核酸酶(Staphylococcus aureus nuclease,SN)融合表达阅读框。通过将2种CTVI转基因质粒与体外合成的Tgf2转座酶5'加帽mRNA共同显微注射入草鱼1~2细胞期受精卵,获得了带2种不同启动子的CTVI转基因草鱼群体。PCR和测序结果显示,2种转基因阳性草鱼基因组中均含有外源GCRV衣壳蛋白VP3与SN基因片段,阳性率分别为40.2%和37.0%,表明Tgf2转座子已成功介导CTVI融合表达基因整合到草鱼基因组中。本实验共获得了120尾P0CTVI转基因个体,为将来构建抗出血病草鱼新品系奠定了基础材料。     

Ccr-lncRNA172145靶向miR-206在锦鲤体色调控中的作用初探

为了解非编码RNA在锦鲤体色分化变异中的分子调控机制,在课题组前期对锦鲤皮肤组织转录组测序的基础上,筛选到4条在3种皮肤(黑色、红色、白色)组织中显著差异表达的lncRNA;基于RNAhybrid和TargetScan靶基因预测软件,发现lncRNA172145与黑色素合成通路中miR-206之间存在靶向结合位点。借助CPC、CPAT及CNIT软件,对lncRNA172145编码能力进行分析,证实该序列为lncRNA,不具备编码蛋白的能力。然后,利用qRT-PCR技术对该序列时空表达水平进行了检测,发现在眼睛、黑色皮肤、鳍条及血液中表达量显著高于其他组织;自原肠胚时期表达量开始显著上升,高水平趋势一直持续到孵化后20 d。通过双荧光素酶报告实验,进一步证实lncRNA172145与miR-206之间存在靶向调控关系。最后,通过合成miR-206拮抗剂,对miR-206进行体内沉默,发现与注射阴性对照拮抗剂组和PBS组相比,miR-206拮抗剂组的lncRNA172145表达水平显著升高。研究表明,lncRNA172145可能通过靶向到miR-206,参与到黑色素合成通路的调控,这为后续...     

斑点叉尾 ipu-miR-143靶基因EB1的鉴定

采用生物信息学方法对斑点叉尾 (Ictalurus punctatus)ipu-miR-143的靶基因进行预测, 并对预测到的ipu-miR-143靶基因进行生物学鉴定。生物信息学预测结果显示, 斑点叉尾 微管相关蛋白基因RP/EB家族EB1基因的3′-UTR区具有ipu-miR-143的潜在作用位点。结合对几种近缘物种中RP/EB家族EB1基因和miR-143的进化保守性进行分析, 推测ipu-miR-143在斑点叉尾 中可以通过靶向EB1基因的3′-UTR区而发挥其调控功能。因此, 本研究将斑点叉尾 EB1基因的3′-UTR区(含有miR-143靶位点)构建到pMIR-REPORTTM Luciferase载体的下游, 通过双荧光素酶报告基因检测系统对ipu-miR-143的靶基因进行鉴定。采用HEK293和CCK两种细胞进行细胞转染, 两种细胞中转染miR-143 mimics组荧光相对活性与对照组相比均表现为显著性降低(P<0.05)。共转染miR-143 inhibitors后, CCK细胞中荧光素酶相对活性(8.27±1.02)与对照组相比(5.44±1.55)显著上调(P<0.05); HEK293细胞中荧光素酶相对活性(6.30±1.19)与对照组(4.26±0.84)相比有所上升, 但无显著性差异(P>0.05)。初步研究结果提示, miR-143可以通过靶向EB1基因的3′-UTR区而发挥其调控功能。本研究旨为后续深入研究斑点叉尾 EB1基因的转录后调控机制提供基础依据。

     

褐牙鲆中miRNAs与甲状腺激素受体TRβ的相互作用研究

甲状腺激素通过与其受体结合对褐牙鲆变态起重要的调控作用,而miRNAs通过结合靶基因3′-UTR在转录后水平调节靶基因的表达。为探讨miRNAs在褐牙鲆变态中的作用,通过生物信息学方法预测褐牙鲆TRβ基因3′-UTR存在的miRNAs结合位点,并利用3′-RACE方法克隆TRβ基因的3′-UTR序列,通过体外DNA重组技术构建应用于miRNAs靶向基因检测的双荧光素酶重组报告载体,利用细胞转染和双荧光素酶报告技术分析多个miRNAs与TRβ基因的作用关系。研究结果显示,克隆得到了一段长为437 bp的褐牙鲆TRβ基因的3′-UTR序列,发现3′-UTR序列上存在pol-miR-125a、pol-miR-214、pol-miR-460-5p、pol-miR-138和pol-miR-125a*的结合位点,成功构建了双荧光素酶重组报告载体,命名为pmirGLO-TRβ-3′-UTR。双荧光素酶报告分析结果表明,pol-miR-125a、pol-miR-214、pol-miR-460-5p和pol-miR-138均为作用于褐牙鲆TRβ的靶向miRNAs,而pol-miR-125a*对TRβ基因无直接的调节作用。研究结果将为后续深入研究miRNAs与TRβ在褐牙鲆变态发育中的功能及其作用机制提供基础。     

草鱼miR-23a在嗜水气单胞菌感染过程中的调控机制

为探索嗜水气单胞菌感染后草鱼肾脏细胞(Ctenopharyngodon idella kidney,CIK)中miR-23a的调控机制,实验通过实时荧光定量PCR(qPCR)测定了嗜水气单胞菌感染CIK细胞后miR-23a的表达量变化,使用RNAhybrid软件预测miR-23a的靶基因并用双萤光素酶报告基因检测系统进...     

花鲈cox6a基因与相关miRNA的鉴定及其在盐度适应中的表达调控分析

细胞色素c氧化酶（COX）是线粒体电子传递链的末端酶,COX6A是细胞色素c氧化酶的核编码亚基之一。为丰富花鲈（基因及相关miRNAs在花鲈渗透调节机制中的潜在作用,本研究开展了花鲈cox6a基因的miRNAs,并对其与）。系统进化树分析进一步确认了两个花鲈在垂体、脑、肝脏和肾脏中的表达量较高,基因的miRNA：miR-30e-5p、miR-223、miR-200a-3p和miR-155-5p,但没有发现可能靶定基因以及miR-30e-5p、miR-223、miR-200a-3p都呈现显著差异表达,而miR-155-5p仅在适应高盐环境时出现了显著的差异表达。这表明,基因和4个miRNAs在花鲈的渗透调节过程中发挥潜在作用。其中miR-30e-5p、miR-223和miR-200a-3p的表达趋势与cox6a2基因的表达调控。本研究为探讨花鲈适应不同盐度环境的渗透调节机制提供了基础数据。     

Cloning and Activity Analysis of Promoter of RanGTPase Gene from Shrimp,Marsupenaeus japonicus

RanGTPases, one superfamily of small G protein family, have been demonstrated to be involved in the innate immune system and they are up‐regulated after pathogen infection. However, the regulation mechanism of RanGTPases remains unclear. In this study, the 5′ flanking region of shrimp RanGTPase gene was cloned and sequenced. To detect the activity of the promoter, pIZΔIE/EGFP was modified from pIZ/V5‐His by replacing the OPIE2 promoter with this promoter and inserting enhanced green fluorescence protein (EGFP) gene downstream. The promoter can drive the expression of reporter EGFP gene in Hi5 insect cells, indicating the promoter has activity. These results extend our previous findings and provide insights into the molecular regulation of RanGTPase gene expression, which will be helpful for shrimp viral disease control.