斑节对虾钙网蛋白基因cDNA克隆和表达分析

采用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNAends,RACE)获得了1 672 bp的斑节对虾钙网蛋白(Penaeusmonodon calreticulin,PmCRT)基因cDNA序列。该序列包含37 bp的5’非编码区(UTR)和414 bp的3’非编码区(UTR)以及1 221 bp的开放阅读框(ORF),可编码406个氨基酸。预测的分子量约为46.8ku,理论等电点为4.13。序列比对分析表明PmCRT与中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)的相似性和同源性最高,分别为100%和98.8%。实时荧光定量PCR对组织表达检测的结果可知,PmCRT的mRNA在卵巢、肝胰腺、肌肉、脑、心脏、胃、眼柄和肠均有表达,卵巢的表达量最高,肌肉次之;对卵巢发育6期变化检测可知,PmCRT的mRNA在Ⅲ期卵巢表达量最高,Ⅰ期的表达量最低。以期为进一步研究该基因在斑节对虾卵巢发育中的作用提供基础数据。研究亮点:目前对斑节对虾卵巢发育的分子调控机理还知之甚少,有大量卵巢发育相关基因还不为人所知。本文研究了钙网蛋白在斑节对虾卵巢发育各期的表达谱,为阐明斑节对虾卵巢发育分子调控机理提供基础数据。     

马尾松毛虫腺苷酸转移酶基因的克隆与分析

 【目的】克隆马尾松毛虫腺苷酸转移酶基因。【方法】采用RACE方法克隆基因,利用软件分析推导蛋白的保守结构域,并与已报道的其它8种昆虫腺苷酸转移酶进行比较,并构建系统树,用southern法分析该基因在单倍体基因组中的拷贝数。【结果】获得马尾松毛虫腺苷酸转移酶基因全长cDNA（GenBank登录号：EF194157）,该基因无内含子,在烟草天蛾(M. sexta)、棉铃虫（H. armigera）、家蚕（B. mori）蜜蜂(A. mellifera)、绿蝇( L. cuprina)、果蝇(D. melanogaster )、蚊子(A. gambiae) 等昆虫间高度保守。基因组酶切后呈单一Southern杂交带。【结论】马尾松毛虫松毛虫腺苷酸转移酶基因高度保守,在基因组中单拷贝存在。     

斑节对虾MKK4基因的表达分析

从斑节对虾(Penaeus monodon)卵巢组织cDNA文库中筛选并获得了斑节对虾MKK4基因的cDNA片段,然后采用荧光定量的方法研究了MKK4基因在雌雄个体不同组织、卵巢不同发育阶段及未成熟和成熟精巢的差异表达情况。结果表明,MKK4的mRNA在各组织中都有表达,其中在未成熟精巢中表达量最高,其次分别为雌、雄个体的肠。在精巢不同发育阶段,其在未成熟精巢的表达量极显著高于成熟精巢。对卵巢不同发育期的研究表明,从Ⅱ期开始,随着卵巢的发育,MKK4mRNA的表达量逐渐增加,到第Ⅵ期时表达量达到最高。而在Ⅰ期的表达量虽高于Ⅱ期和Ⅲ期、低于Ⅳ期,但其与其他3期均无显著差异。     

斑节对虾PmML1和PmML2基因的鉴定及表达分析

为进一步了解ML家族基因在斑节对虾先天免疫中的作用,采用PCR和RACE方法克隆到斑节对虾(Penaeus monodon)2个ML家族基因PmML1和PmML2,并对其进行生物信息学分析,同时通过实时荧光定量PCR技术分析2个ML家族基因在斑节对虾各组织的表达分布。结果显示：PmML1的开放阅读框(Open Reading Frame, ORF)为462 bp,编码153个氨基酸;PmML2的ORF为471 bp,编码156个氨基酸。2个基因都具有1个典型的ML家族蛋白结构域。多重比对结果显示,2个基因的ML结构域与组成3对二硫键的半胱氨酸残基位置都相对保守。氨基酸序列对比结果显示,PmML1和PmML2之间的相似性仅为42.37%。PmML1与日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)的ML蛋白MjML4的相似性最高,比例高达91.5%,PmML2与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的ML蛋白相似性最高,比例高达88.46%。系统进化分析结果显示,PmML1和PmML2存在于2个不同的分支,说明2个基因的进化相对独立,证明本研究中鉴定到的是2个不...     

斑节对虾1种lectin基因的电子克隆及分析

以中国明对虾的c-lectin(DQ167572)基因为探针,搜索EST数据库,获得了日本对虾的1个lectin序列,通过电子克隆扩增到了该基因,并对基因进行了生物信息学分析.     

斑节对虾谷氨酰胺合成酶基因的克隆及氨氮胁迫对其时空表达的影响

根据本实验室构建的斑节对虾(Penaeus monodon)c DNA文库得到的EST序列,利用RACE技术获得了斑节对虾谷氨酰胺合成酶基因(Pm GS)的c DNA全长序列,进行了相关生物信息学分析,在此基础上采用荧光定量的方法研究了Pm GS基因在斑节对虾不同组织、氨氮胁迫过程中差异表达情况。该序列全长1 420bp,开放阅读框(ORF)为1 086 bp,3'非编码区(UTR)为294 bp,包括含有27个碱基的poly(A)尾,5'非编码区(UTR)为40 bp。ORF可编码361个氨基酸,预测分子量为40.423 ku,理论等电点为6.19。序列含有一个谷氨酰胺结合结构域(Gln-synt_C),8个磷酸化位点,2个糖基化位点。斑节对虾和中国明对虾的GS基因的相似性最高,达99%。Pm GS-mRNA在斑节对虾各组织中都有表达,在淋巴组织中表达量最高,其次为鳃组织,在胸神经中的表达量最低。96 h高浓度氨氮胁迫后,Pm GS-mRNA在肝胰腺中的表达水平显著高于对照组,但在鳃中的表达水平显著低于对照组(P0.05)。以上结果暗示,Pm GS在氨氮代谢方面具有重要的作用,可能参与了斑节对虾机体的急性氨氮胁迫应答反应。     

斑节对虾cdc25基因的表达分析

在已构建的斑节对虾(Penaeus monodon)卵巢组cDNA文库中筛选了cdc25基因的EST序列,使用实时荧光定量PCR获得了cdc25基因在雌性个体不同组织及卵巢不同发育阶段的表达情况。结果表明:cdc25基因在雌性个体的卵巢、淋巴、脑神经、血、肌肉、心脏、鳃、肝胰腺和肠9种组织中均有表达,并存在显著性差异,其中心脏的相对表达量最高。同时,cdc25基因在卵巢发育6个时期的时序表达结果显示,cdc25基因在卵巢中的相对表达量在Ⅰ期最大,与其他5期存在显著差异,而后骤降,直到Ⅴ期才稍微升高,随后又逐渐降低。     

斑节对虾cyclin H基因的原核表达和蛋白纯化

cyclin H是细胞分裂周期调控中的重要因子,研究斑节对虾cyclin H对阐明斑节对虾卵巢发育机制有重要意义。构建了斑节对虾cyclin H的重组表达质粒p ET21a/cyclin H,利用原核表达技术进行诱导表达获得目的蛋白,并用亲和层析技术进行纯化,用SDS-PAGE、Western blot和质谱联用分析诱导和纯化结果。结果表明,斑节对虾cyclin H重组蛋白获得了表达,纯化的蛋白经鉴定为cyclin H重组蛋白;在22℃和37℃培养条件下,重组蛋白在LA和YTGA两种培养基上均能被诱导表达;22℃条件下,部分融合蛋白为可溶性表达;在37℃培养条件下LA培养基获得较好的效果,且均以包涵体形式存在。     

斑节对虾UBE2H基因克隆及其表达

【目的】克隆斑节对虾(Penaeusmonodon)泛素结合酶E2 H基因(UBE2H),了解其组织特异性表达情况,为揭示UBE2H在斑节对虾卵巢发育过程的作用提供依据。【方法】PCR扩增斑节对虾UBE2H基因的开放阅读框,利用实时荧光定量PCR检测UBE2H基因在斑节对虾各组织及不同发育期斑节对虾肝胰腺和卵巢中的表达情况;并构建pET32a-UBE2H原核表达重组质粒,进行诱导表达及蛋白纯化。【结果】克隆获得的斑节对虾UBE2H基因全长1010 bp (GenBank登录号KU870456),其中,5'非编码区77 bp,3'非编码区378 bp,开放阅读框555 bp(编码184个氨基酸)。斑节对虾UBE2H蛋白等电点(pI)4.88,分子量20.85 kD。斑节对虾UBE2H氨基酸序列与其他物种相似度很高,为78.00%~83.00%。实时荧光定量PCR检测结果显示,UBE2H基因在斑节对虾淋巴组织中表达量最高,其次为鳃;在斑节对虾不同卵巢发育期肝胰腺和卵巢中的表达量均呈先上升后下降的变化趋势,但其峰值出现时间存在差异,肝胰腺的最高表达量出现在卵巢III期,卵巢的最高表达量出现在卵巢II期。经原核表达获得的斑节对虾UBE2H融合蛋白约39.00 kD,纯化后的蛋白浓度为2.92μg/μL。【结论】斑节对虾UBE2H参与了其卵母细胞发育和肝胰腺中卵黄蛋白的转运过程,与斑节对虾的卵巢发育密切相关。     

斑节对虾泛素融合蛋白UbL40 基因 的克隆及表达分析

从斑节对虾(Penaeus monodon)肝胰腺转录组数据中筛选获得泛素融合蛋白Ub L40基因(ubiquitin/ribosomal L40 fusion protein,Pm Ub L40)的部分序列,利用RACE技术克隆其c DNA全长序列,通过生物信息学进行结构分析;利用实时定量PCR技术检测该基因在斑节对虾不同组织及卵巢不同发育期的表达情况。结果表明,Pm Ub L40基因c DNA全长571 bp,开放阅读框(Open reading frame,ORF)长390 bp,编码129个氨基酸,预测分子量约14.7 ku,理论等电点为9.76。预测氨基酸序列的N-末端(1~76aa)为高度保守的泛素结构域,C-末端(77~129aa)为典型的核糖体蛋白L40结构域。多重序列比对表明不同物种的Ub L40在进化过程中高度保守。实时定量PCR结果显示Pm Ub L40基因在肝胰腺的表达量最高,肌肉、卵巢次之,其他组织的表达较低;在卵巢发育过程中Pm Ub L40基因在II期表达最高,其次是V期,显著高于I、III、IV期。研究结果表明Pm Ub L40基因在斑节对虾卵巢发育过程中可能具有重要作用。     

小麦胁迫相关基因TaLEA2的克隆、生物信息学及表达特性分析

【目的】克隆小麦Triticum aestivum晚期胚胎发育丰富蛋白基因并对其进行基因结构、蛋白特性及表达模式分析,为其耐盐性研究奠定理论基础.【方法】搜索小麦EST数据库,通过同源克隆分离并获得小麦晚期胚胎发育丰富蛋白基因,用生物信息学软件分析该基因结构及蛋白特性,荧光定量试验分析该基因的表达模式.【结果和结论】获得1条1 100 bp的核苷酸序列,该序列包含了1个981 bp的开放阅读框,编码1个由326个氨基酸残基组成的蛋白,该蛋白含有2个LEA2结构域,属于第2组LEA蛋白,该蛋白命名为TaLEA2.生物信息学分析显示TaLEA2蛋白具有LEA2家族的典型特征,富含赖氨酸(Lys),不含半光氨酸(Cys),无明显的高级结构,平均亲水系数(GRAVY)为-0.405,稳定系数为25.28,这种氨基酸组成及结构均有利于蛋白的热稳定性及亲水性.实时荧光定量PCR分析表明,TaLEA2基因为组成型表达,同时该基因存在组织表达差异,且表达受不同发育时期影响;该基因调控表达受高盐、低温、病原菌及干旱等胁迫的影响,尤其在干旱胁迫中上调表达明显,但该基因不受外源ABA刺激的影响.推测TaLEA2基因参与了小麦正常条件下的生长发育,同时也广泛地参与了小麦抵御逆境胁迫的响应,尤其在小麦的抗旱胁迫过程中发挥重要作用.     

暗纹东方鲀sox9基因的克隆和组织表达分析

为初步探究暗纹东方鲀sox9基因在性腺发育和性别分化过程中的作用,通过设计兼并引物、RACE及荧光定量PCR技术,成功克隆出暗纹东方鲀sox9基因的cDNA全长序列,并分析其相应的生物信息学特征及其在雌雄个体的组织表达水平。结果表明:sox9a基因cDNA全长为1 248 bp(NCBI登录号:MH218818),包括684 bp的ORF,编码227个氨基酸,297 bp的5′UTR和267 bp的3′UTR。sox9b基因全长为1 941 bp(NCBI登录号:MH218819),包括1 470 bp的ORF,编码489个氨基酸,306 bp的5′UTR和165 bp的3′UTR。同源性和系统发育分析结果表明暗纹东方鲀sox9基因与红鳍东方鲀同源性最高,亲缘关系最近。氨基酸多重序列比对结果显示两个Sox9氨基酸序列的HMG box结构域在哺乳动物和鱼类中均高度保守。荧光定量PCR分析显示两个sox9基因普遍存在于雌鱼和雄鱼的各个组织中,且均在雌鱼下丘脑中表达量最高,在精巢中有少量表达,卵巢中几乎不表达。总体来说,除少数组织外,两个sox9基因在雌鱼组织中的表达量普遍高于雄鱼。本研究为了解暗纹东方鲀sox9的遗传特性及相关的生理功能,探索性别分化与性腺发育的分子调控机制提供理论依据。     

扶桑绵粉蚧谷胱甘肽S-转移酶基因的克隆及不同发育阶段的表达分析

【目的】扶桑绵粉蚧是我国重要的入侵生物,其繁殖能力强,能危害棉花、扶桑、向日葵、南瓜、番茄等多种我国重要的经济作物。克隆扶桑绵粉蚧谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）基因,可为揭示扶桑绵粉蚧GSTs的生理功能提供参考。【方法】利用RT-PCR和RACE技术克隆扶桑绵粉蚧谷胱甘肽S-转移酶基因全长,并采用生物信息学方法分析其结构特征,用实时荧光定量PCR的方法研究其各个虫态的表达谱。【结果】克隆了扶桑绵粉蚧谷胱甘肽S-转移酶基因全长序列,该基因的开放阅读框包含651 bp的片段,编码217个氨基酸。DNA编码区由4个内含子和5个外显子组成,内含子的长度分别为90,123,67和70 bp;分隔的5个外显子的长度分别为18,50,96,80和500 bp。功能域分析结果显示,该蛋白在N末端和C末端均有GST的类似结构位点。多序列比对及系统进化树构建结果表明,该蛋白属Zeta家族GSTs,将其命名为PsGSTzl。PsGSTzl mRNA在扶桑绵粉蚧的不同虫态中都有表达,在1龄幼虫中的表达量最高。【结论】成功克隆的PsGSTzl基因在不同虫态中差异表达,为进一步揭示该基因在虫体的代谢作用奠定了基础。     

陆地棉蛋白质二硫键异构酶基因(GhPDIL5-2a)的克隆及其在花药中的表达分析

利用电子克隆的方法设计特异引物,克隆陆地棉的1个二硫键异构酶(Protein disulphide isomerase like)基因的全长序列。序列分析表明:该基因没有内含子,开放阅读框的长度为1 293bp,编码的多肽序列含有430个氨基酸。该基因与红麻HcPDIL5-2a基因具有97%的相似性,将该基因命名为棉花GhPDIL5-2a。取单核期花药进行半定量RT-PCR分析发现:GhPDIL5-2a在陆地棉洞A不育株和可育株花药中表达无差异,在供试的其他不同品种中的表达也无差异。     

氨氮对斑节对虾的毒性及免疫指标的影响

采用生物毒性实验方法研究了氨氮对斑节对虾的急性毒性作用,结果表明:毒性效应与氨氮浓度和中毒时间呈正相关,在海水温度为30℃,pH为8,盐度为34.5条件下,氨氮对斑节对虾24 h、48 h、72 h、96 h的半致死浓度分别为52.63 mg/L、39.68 mg/L、31.65 mg/L、29.94 mg/L,安全浓度为2.99mg/L,对应的非离子氨分别为3.23 mg/L、2.43 mg/L、1.94 mg/L、1.84 mg/L,安全浓度为0.18 mg/L。并在浓度为29.94 mg/L氨氮胁迫下,对斑节对虾免疫指标的影响进行了研究。结果显示,在96 h内斑节对虾血清中免疫指标变化为:酚氧化酶(PO)的活力总体上呈下降趋势;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活力变化均是先升高,再下降;酸性磷酸酶(ACP)的活力变化为先升高,然后下降,再上升。单因素方差分析(ANOVA)表明,斑节对虾血清中的PO、SOD、POD、ACP活力8个取样时间点(0 h、4 h、8 h、12 h、24 h、48 h、72 h、96 h)内均有极显著性差异(P<0.01)。而对照组8个取样时间点的各酶活力均未达到显著差异(P>0.05)。本研究获得了氨氮对斑节对虾的急性毒性结果和在高氨氮胁迫下免疫因子的变化规律,发现高氨氮对斑节对虾免疫系统有重要影响,为斑节对虾养殖健康发展提供科学依据。     

鸡甲基转移酶样蛋白5(METTL5)基因的克隆与表达分析

为探讨鸡甲基转移酶样蛋白5(Methyltransferase like protein 5,METTL5)基因的序列和结构,采用RT-PCR方法克隆该基因,并用生物信息学方法分析该基因的特征;利用定量PCR(qPCR)方法检测METTL5基因的组织表达模式和母鸡叶酸缺乏对仔鸡腹脂中该基因表达的影响。结果表明,鸡METTL5基因的cDNA序列长度为702bp(Genbank accession:KU351684),编码212个氨基酸;进化树分析表明鸡METTL5氨基酸序列与野鸭和鸿雁的关系较近,与非洲爪蟾的进化关系最远。鸡METTL5氨基酸序列包含保守的AdoMet_MTases superfamily结构域,为亲水蛋白;二级结构主要是α-螺旋,占44.81%;该蛋白不存在信号肽,不是分泌蛋白;亚细胞定位显示该蛋白存在于细胞质的概率为69.6%。qPCR分析表明,METTL5基因在所检测鸡的8种组织均有表达,在腹脂中表达水平最高,在脾脏中的表达水平最低;叶酸缺乏试验表明,母鸡叶酸缺乏对仔鸡腹脂组织METTL5基因表达水平有增加的趋势,但与对照组相比差异不显著(P0.05)。