拟穴青蟹GRP78基因的克隆与应激表达

葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78 ku,GRP78)是热休克蛋白70家族成员之一,在调节蛋白质折叠和维持内质网稳态过程中起着分子伴 侣作用。采用RT-PCR、RACE等技术,首次从拟穴青蟹获得了GRP78的cDNA全长序列。该序列全长2 284 bp,开放阅读框(ORF)为1 962 bp,编码653个氨基酸残基。 同源分析显示,该基因编码的蛋白含有HSP70家族的签名序列,C末端为内质网蛋白滞留信号KDEL,与其他物种具有很高相似性。实时荧光定量PCR结果表明,GRP78 基因在拟穴青蟹多个组织中均有表达。第一期仔蟹在不同的温度和盐度下暴露12 h后,GRP78基因表达量随环境温度升高而增加;在高盐(30)条件下GRP78表达量 较高,进而推测拟穴青蟹GRP78参与蛋白质折叠和环境胁迫的应答。     

拟穴青蟹3-磷酸甘油醛脱氢酶基因的克隆与表达

3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphatede hydrogenase,GAPDH)是维持生命最基本活动的关键酶之一.采用RT-PCR、RACE等技术,获得了拟穴青蟹gapdh基因全长cDNA序列.该序列全长1 440 bp,开放阅读框(ORF)为1 008 bp,编码335个氨基酸残基.同源分析显示,该基因编码的蛋白与其他一些物种具有很高相似性,推测gapdh基因具有很高的保守性.经荧光定量PCR检测,gapdh基因在拟穴青蟹多个组织中均有表达,且在胸神经团、眼柄神经节、卵巢、表皮中表达量较高.在拟穴青蟹卵巢发育过程中,gapdh基因在卵巢发育早期(Ⅱ期)表达量最高,在卵巢发育成熟期(Ⅴ期)表达量最低,由此推测GAPDH主要参与了卵巢的细胞分裂增殖过程.     

菲律宾蛤仔不同发育时期及成体不同组织中内参基因筛选

为筛选出菲律宾蛤仔17个发育时期及成体7个组织中的最适内参基因,实验采用3个内参基因筛选方法ge Norm、Norm Finder及ΔCt对菲律宾蛤仔不同发育时期和成体不同组织中的12个候选内参基因延伸因子1α基因(EF1A)、TATA盒结合蛋白基因(TBP)、组蛋白H3基因(HIS)、细胞色素b5基因(CYTB5)、泛素缀合酶基因(UCE)、核糖体蛋白L8基因(RPL8)、核糖体蛋白S23基因(RPS23)、核糖体蛋白L2基因(RPL2)、细胞色素C基因(CYTC)、生长因子受体结合蛋白2基因(GFRP2)、肌动蛋白基因(ACT)和微管蛋白基因(TUB)进行表达稳定性分析。结果显示,菲律宾蛤仔不同发育时期q RT-PCR分析需要3个内参基因,分别为CYTC、CYTB5和RPS23;菲律宾蛤仔成体不同组织q RT-PCR分析需要2个内参基因,分别为CYTB5和GFRP2。ACT在菲律宾蛤仔不同发育阶段和不同组织中表达最不稳定。     

异育银鲫内参基因的筛选

内参基因在实时荧光定量PCR(qRT-PCR)中具有校准的作用,然而鲤疱疹病毒Ⅱ型感染异育银鲫内参基因目前仍未见研究报道。采用qRT-PCR技术检测不同处理条件下异育银鲫组织和尾鳍细胞GAPDH、EF-1α、18S rRNA和β-actin 4个候选内参基因在组织和尾鳍细胞的转录水平,利用软件geNorm、Norm Finder、Best Keeper和Delta Ct分析了其表达量的稳定性,以筛选出健康异育银鲫不同组织以及鲤疱疹病毒Ⅱ型感染的肾脏、脾脏和异育银鲫尾鳍细胞在不同时间均较稳定的内参基因。geNorm稳定值以及4个内参的表达量Ct值分析显示,健康异育银鲫脑、脾脏、肾脏、肌肉、鳃、肠、肝脏和心脏组织中β-actin和EF-1α都是比较稳定的内参基因;鲤疱疹病毒Ⅱ型感染肾脏和尾鳍细胞不同时间点,内参基因β-actin稳定性最佳;鲤疱疹病毒Ⅱ型感染脾脏不同时间点时,EF-1α稳定性最佳。分别以4个候选内参基因为内参分析PIN1基因在肾脏组织不同感染时间的相对表达量,结果进一步证实,PIN1基因在肾脏组织感染不同时间点以β-actin为内参时,其表达量呈下降趋势,与cDNA文库测序...     

拟穴青蟹卵泡抑素相关蛋白基因的克隆和表达分析

卵泡抑素相关蛋白(follistatin related protein,FRP)是一种细胞外基质糖蛋白,该蛋白参与细胞增殖、迁移、组织重塑、胚胎发育、细胞间相互作用等多种生理过程。迄今甲壳动物FRP的研究尚未见诸报道。实验采用RACE技术首次克隆了拟穴青蟹FRP基因部分cDNA序列。该序列长度1 948 bp,FRP肽段含有484个氨基酸残基,包括KAZAL-FS结构域、EFh结构域和两个Ig结构域。系统进化树显示拟穴青蟹FRP基因的分子进化地位与其生物学分类地位一致。半定量PCR及荧光定量PCR结果表明,FRP基因在拟穴青蟹的胸神经团、脑和卵巢中表达。FRP基因在卵巢发育各期的表达量各不相同,卵巢未发育期最高,据此我们推测FRP具有抑制卵巢发育的作用。     

达氏鲟实时荧光定量PCR内参基因的筛选

实时荧光定量PCR（qRT-PCR）是基因表达研究的常用方法,筛选达氏鲟（肌动蛋白（）、18S核糖体RNA（）共7个常用内参基因作为候选基因,利用geNorm、NormFinder、BestKeeper和RefFinder 4个软件分析这7个候选基因在达氏鲟成鱼不同组织和不同发育时期胚胎及性腺的表达稳定性。结果表明,7个候选内参基因的定量PCR引物均可获得特异性扩增产物和理想的扩增效率。在成鱼不同组织中,候选内参基因稳定性由高到低的顺序为18S rRNA > > GAPDH > -actin > ;在不同发育时期卵巢中,候选内参基因稳定性由高到低的顺序为 > ,而不同发育卵巢最稳定表达的内参基因是。本研究旨在为今后达氏鲟不同组织、不同发育时期胚胎及性腺的基因表达差异研究提供理论基础。     

拟穴青蟹泛素基因的克隆及其在性腺发育过程中的表达

在实验室所构建的拟穴青蟹(Scylla paramamosain)EST文库基础上筛选出泛素基因(Ubquitin,Sp-Ub)片段,利用RACE技术克隆其全长cDNA序列,并对其结构进行分析;利用实时定量PCR技术检测该基因在雌蟹各组织及性腺不同发育阶段中的表达情况。结果显示,Sp-Ub基因全长555 bp,编码154个氨基酸,其第1~76个氨基酸为高度保守的泛素结构域,第101~147的氨基酸残基为典型的核糖体蛋白S27a的保守区域;预测的泛素结构域二级结构由5个延伸链,1个α-螺旋及其连接的无规卷曲构成,Sp Ub三维结构由1个α-螺旋以及5个β片层。多重比对表明不同物种的泛素结构域和核糖体蛋白S27a结构域在进化过程中高度保守。定量PCR结果显示,Sp-Ub在鳃中的表达水平最高,卵巢次之,各组织间的表达无显著性差异,说明Sp-Ub基因在各组织中的表达恒定,且具有普遍作用;在卵巢发育过程中,Sp-Ub在O5期的表达水平最高,O1、O4期次之,O2期表达量最低且与O5期具有显著差异(P<0.05);在精巢发育过程中,Sp-Ub在T2期的表达量最高,其次为T1期,T3期表达最低且与T2期具有显著差异(P<0.05)。本研究结果说明了Sp-Ub对拟穴青蟹生殖细胞的生长和发育可能具有重要作用。本研究将为甲壳动物性腺发育调控的分子机制奠定基础。     

拟穴青蟹ANT2基因在不同温度和盐度条件下的应激表达

采用qRT-PCR技术, 对不同温度(10℃, 15℃, 20℃, 25℃)以及低温(10℃, 15℃)和盐度(10, 35)联合作用下拟穴青蟹(Scylla paramamosain)(甲壳长3.7~5.8 cm, 体质量80~100 g) ANT2基因的表达进行了检测。结果表明: 在4个温度下肝胰腺、肌肉、鳃中ANT2基因表达量依次为低、中、高, 存在组织表达特异性。随着温度降低, ANT2基因总体上趋低表达, 但在15℃时ANT2基因在肌肉(1~12 h)和鳃中均显著高于20℃(P<0.05)。该结果提示, ANT2基因与能量代谢相关, 且在一定低温下被诱导表达, 可能参与低温胁迫的应答。相同低温下, 3种组织中ANT2基因在盐度10的表达量通常高于盐度35的(P<0.05), 说明低温下低盐环境有利于提高青蟹体内代谢, 增强耐寒能力。     

大黄多糖对拟穴青蟹免疫相关基因表达的影响

运用RT-PCR技术探索拟穴青蟹(Scylla paramamosain)注射免疫增强剂——大黄多糖(rhubarb polysaccharide,RP)后11个免疫相关基因的表达变化情况。结果发现,大黄多糖刺激拟穴青蟹4 d后,血细胞中4个基因(丝氨酸蛋白酶抑制因子、过氧化氢酶、过氧化物还原酶和酚氧化酶原)表达水平分别上调1.1倍、4.1倍、1.3倍和2.1倍,与对照组相比,存在极显著(P0.01)或显著性差异(P0.05)。肝胰腺中5个基因表达变化显著(P0.05),其中丝氨酸蛋白酶抑制因子、过氧化物还原酶和抗脂多糖因子3个基因表达分别上调2.1倍、4.8倍和1.7倍;过氧化氢酶和溶菌酶仅在实验组中表达,未见其在对照组表达。由此推测,丝氨酸蛋白酶抑制因子、过氧化氢酶、过氧化物还原酶、酚氧化酶原、抗脂多糖因子和溶菌酶6个基因可能与拟穴青蟹免疫增强有关。     

拟穴青蟹miR-34靶基因预测及其生物信息学分析

MiR-34是一类在进化过程中高度保守的miRNA家族,参与机体的许多重要生命活动。本研究首先比较本实验室构建的拟穴青蟹miRNA数据库中的miR-34(spa-miR-34)和通过miRBase获得的多个物种的miR-34的序列特征,然后应用RNAhybrid和Segal Lab两种在线工具预测spa-miR-34的靶基因,用blast2go软件对这些靶基因进行功能注释和信号通路富集分析。结果表明,spa-miR-34可能的靶基因有66个,这些基因的功能主要包括氧化还原、磷酸化、钙离子跨膜运输、转录等生物学过程;信号通路主要富集于精氨酸和脯氨酸代谢、抗生素生物合成、苯丙素生物合成、糖酵解和糖异生等合成代谢通路中。spa-miR-34预测的靶基因所涉及的基因家族和通路亦包括CHH家族、ERK通路、细胞周期和UPP通路、SUMO通路。此外,spa-miR-34预测的靶基因还有蜕皮激素受体,推测spa-miR-34在生殖、蜕皮及氨基酸等物质代谢方面具有重要作用。本研究为进一步了解spa-miR-34在拟穴青蟹中的作用提供了重要参考资料。     

拟穴青蟹保幼激素酯酶结合蛋白(JHEBP)基因的克隆与表达分析

甲基法尼酯(MF)是甲壳类的保幼激素(JH), MF的代谢可能主要由保幼激素酯酶(JHE)催化完成,保幼激素酯酶结合蛋白(JHEBP)能紧密结合JHE,在JHE的代谢中具有重要作用,研究JHEBP对于MF降解通路的探究具有一定促进作用。本研究获得了拟穴青蟹JHEBP基因的cDNA全序列,命名为Sp-JHEBP。Sp-JHEBP序列全长为1647 bp,包含一个891 bp的开放阅读框(ORF),可编码296个氨基酸,预测相对分子质量33.79 kD,等电点8.63。利用Target P预测Sp-JHEBP定位于线粒体, Mitoprot预测Sp-JHEBP的前31个氨基酸组成的肽段为线粒体定位信号肽。多重序列比对分析发现, Sp-JHEBP的氨基酸序列与多齿新米虾(Neocaridina denticulata)的一致度最高(67%),其次为黑脉金斑蝶(Danaus plexippus)(43%)。系统发育树分析JHEBP与物种分化并不一致,这表明JHEBP随着物种分化,功能上可能也出现了分化。Sp-JHEBP在所检测的9个组织中均有表达,在卵巢中的表达量远高于其它组织,其次是鳃、血淋巴、肝胰腺。在幼体发育过程中,Sp-JHEBP在受精卵时期最高,从Z1至Z5期逐渐升高,到Z5期达到最高,随后逐渐下降到C1期。体外处理MF和法尼酸(FA)显示Sp-JHEBP受高浓度MF上调,在0.1～5μmol/L之间随着FA浓度升高Sp-JHEBP表达量升高。综合分析我们认为Sp-JHEBP可能通过降解JHE来参与MF的代谢,该研究结果对青蟹MF降解分子网络的研究具有一定的推动作用。     

Reproductive performance and offspring quality in mud crab (Scylla paramamosain) broodstock fed different diets

A 2-month feeding trial was conducted toevaluate the reproductive performance andoffspring quality of mud crab (Scyllaparamamosain) females fed either a mixture offresh food items (squid, shrimp, trash fish andArtemia biomass) or two experimentaldiets developed for penaeids. Before testinitiation, mud crab females with an averageindividual wet weight of 200–300 g wereacclimated for 2–3 days and reared together inone concrete tank of 2.0 × 0.5 × 8 m untilspawning. After spawning, the spent spawnerswere unilaterally eyestalk ablated and randomlydivided (20 animals/treatment) over three tanksof the same size and subjected to the dietarytreatments. Spent spawners were used toeliminate the effect of feeding history.There were only minor differences inreproductive performance between dietarytreatments. No differences were observed in theduration of the latency period from eyestalkablation to spawning. Fecundity was onlymarginally higher for the broodstock fed thecontrol diet. Also egg quality seemed onlyslightly affected by the treatments. Egghatching rates were slightly higher in crabsfed the formulated diets compared to thosecrabs fed the fresh diet. The onlystatistically significant difference (p < 0.05) observed however was in egg hatchingrate between the control diet and diet A2. Incontrast, the crabs fed the fresh diet producedstronger larvae as determined by a starvationtest.We therefore conclude that artificial dietsresulted in reproduction success comparable tothe use of fresh food. The nutritionalcomposition of the artificial diets couldhowever be improved in order to produce larvaeof optimal quality. Based on our researchfindings, the protein level and n-3 HUFA levelin the diet warrants further investigation inthis respect.     

拟穴青蟹14-3-3基因全长cDNA的克隆及组织表达分析

采用RT-PCR及RACE技术,从拟穴青蟹眼柄组织中克隆获得14-3-3基因cDNA全序列.序列分析结果表明:拟穴青蟹14-3-3基因全长1112bp,开放阅读框长744 bp,编码由247个氨基酸组成的蛋白,分子量为28.086 ku,等电点为4.675.与其他物种14-3-3基因氨基酸序列进行同源性比较分析显示,拟穴青蟹14-3-3基因与斑节对虾14-3-3基因同源性最高(95％),依次为墨吉对虾(93％)、苜蓿切叶蜂(92％).聚类分析表明,拟穴青蟹14-3-3基因氨基酸序列与斑节对虾、墨吉对虾紧密聚为一支.经荧光定量检测,拟穴青蟹14-3-3基因在肝胰腺和肌肉中的表达量较高,其次为鳃、眼柄、心脏和肠,在胃中表达最少.盐度骤变实验结果表明:盐度胁迫24 h后,盐度的下降(5)或者上升(15、20、25、30)都引起了14-3-3基因在鳃中的表达量极显著上升(P＜0.01),盐度变化的幅度越大,14-3-3基因的表达量越多.实验结果为进一步深入研究14-3-3基因的功能及调控机理奠定基础.     

拟穴青蟹丝裂原活化蛋白激酶激酶（MAPKK）基因的克隆与表达分析

采用qRT-PCR、RACE等方法,获得了拟穴青蟹丝裂原活化蛋白激酶激酶(MAPKK)基因cDNA全长序列。该基因全长1 558 bp,开放阅读框长度为1 224 bp,编码407个氨基酸残基。同源分析显示,该基因编码的蛋白与昆虫的相似性高达70%,推测MAPKK基因在节肢动物具有较高的保守性。经荧光定量PCR检测,MAPKK基因在拟穴青蟹多个组织中有表达,且在脑神经节和卵巢中表达量较高。在拟穴青蟹卵巢发育过程中,MAPKK基因在卵巢发育期(Ⅲ期)表达量最高,发育期为卵母细胞快速生长期,推测MAPKK具有促进卵母细胞快速生长的作用。     

拟穴青蟹vasa基因cDNA的特征分析与性腺特异表达

vasa蛋白属于DEAD家族蛋白,是一种RNA解旋酶,在生殖细胞的分化中具有重要作用。本研究从拟穴青蟹卵巢中克隆得到vasa基因cDNA全长(将其命名为Sp-vasa),Sp-vasa序列长度为2 944 bp,其中开放阅读框(ORF)长度为1 899 bp,编码632个氨基酸,具有DEAD-box家族蛋白的7个高度保守的结构域。半定量RT-PCR结果显示,Sp-vasa只在卵巢和精巢中特异表达,在其它组织则未检测到表达。由此可见,vasa属于拟穴青蟹性腺特异表达基因。因此,Sp-vasa基因可有望作为有效的分子指标研究拟穴青蟹原始生殖细胞的起源、迁移以及生殖腺的发生。