凡纳滨对虾LvML1基因克隆与表达分析

髓样分化蛋白2相关脂质识别(ML)蛋白是无脊椎动物先天免疫与脂质代谢方面具有重要功能的一类蛋白。克隆凡纳滨对虾1个新的ML基因cDNA全序列,命名为LvML1,包含254 bp的5′非编码区、913 bp的3′非编码区和462 bp的开放阅读框,开放阅读框共编码153个氨基酸。LvML1蛋白具有7个半胱氨酸残基,预测可形成3对二硫键,且具有1个典型ML家族结构域。多重序列对比发现,ML结构域和半胱氨酸残基位置均相对保守。系统进化显示,LvML1蛋白与斑节对虾、日本囊对虾、美洲螯龙虾等甲壳动物的ML蛋白聚为一支。实时荧光定量PCR结果显示,LvML1基因在所有检测组织中均有表达,在心脏中表达量最高。发育表达结果显示,LvML1基因自无节幼体期已有表达,在变态至溞状幼体期、糠虾幼体期及仔虾的每次转换均上调表达,表明其参与了对虾幼体的发育过程。十足目虹彩病毒1人工感染24 h后,LvML1基因在肝胰腺和鳃中表达量下降,差异极显著(P<0.01),说明其参与了对虾抗病毒的先天免疫过程。本试验结果可为了解凡纳滨对虾ML蛋白家族的结构功能及其在对虾先天免疫和幼体发育中的重要作用提供基础资料。     

凡纳滨对虾泛素交联酶E2基因的克隆及表达分析

首先在凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)转录组测序的基础上, 应用RT-PCR方法获得了凡纳滨对虾泛素交联酶E2 (UE2)基因的开放阅读框序列。该序列长为447 bp, 编码148个氨基酸, 理论相对分子量为16.84 kD, 等电点为4.90。同源性比对和系统进化分析显示, 不同物种的UE2基因具有较高的同源性, 其中凡纳滨对虾与中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)的同源性最高并聚为一支。半定量RT-PCR分析表明, UE2基因在所检测的组织中均有表达; 实时定量PCR分析表明, UE2基因在肝胰腺和肠中的表达量最高, 在心脏、鳃、胃和肌肉组织中的表达量略低, 在血淋巴中的表达量最低。原核表达分析结果显示, PCR®T7/NT-Topo TA-UE2表达载体在1.0 mmol/L IPTG、37℃诱导3 h条件下可获得纯度较高的分子量约17 kD的蛋白。利用亲和层析的方法将蛋白进行纯化用以制备抗体。研究结果将为深入研究UE2基因在对虾白斑综合症病毒侵染过程中的作用机制奠定基础。     

凡纳滨对虾造血激素基因全长序列分析及其克隆与表达

虾造血激素(astakine,AST)是节肢动物中具有促进造血组织细胞分化和增殖的一种细胞因子。在对白斑综合征病毒(WSSV)感染分子机制的研究中发现,WSSV的一个可能受体蛋白与AST存在特异性结合。为进一步了解WSSV感染与对虾细胞分化之间的关系,本研究应用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)结合cDNA末端快速扩增(RACE)技术,成功克隆了凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei造血激素基因(lvast)全长cDNA(GenBank登录号:HM594944),并对该基因进行了生物信息学分析。lvast全长共1846bp,含有1个372bp的开放阅读框,编码124个氨基酸,估算分子量为13.3kD。其编码的氨基酸序列包含一个前动力蛋白(Prokineticin)结构域。基因序列和氨基酸序列同源性比较表明,凡纳滨对虾造血激素(LvAST)与斑节对虾和软尾太平蝲蛄AST同源性较高,与脊椎动物的同源性较低。通过构建包含lvast基因ORF重组表达载体pBAD/gIIIA-lvast,本研究成功表达出与预期相符合的目的蛋白,为进一步研究LvAST的结构与功能提供了理论依据和实验基础。     

凡纳滨对虾Arf6基因的克隆及表达分析

通过电子克隆所得序列设计引物,采用PCR扩增方法首次克隆得到长695bp的凡纳滨对虾Arf6基因序列,其中包括96bp的5'非翻译区(Untranslated region,UTR)、71bp的3'非翻译区和528bp的开放阅读框.编码175个氨基酸残基,推算分子量约为20kDa,理论等电点为8.82,分子式为C896H1426N252O255S8.氨基酸序列分析表明,Arf6基因编码的氨基酸序列中具有保守的GTP结合区域,总的带负电荷的残基(Asp+Glu)为21,总的带正电荷的残基(Arg+Lys)为25.与其他物种的Arf6基因进行同源比对发现,该基因的氨基酸序列具有较高的保守性,基于氨基酸序列的聚类分析表明,凡纳滨对虾与果蝇属种类亲缘关系最近.半定量RT-PCR的结果显示,该基因在组织中广泛表达且在肝胰腺中表达量最高,在眼柄中表达最低;其在经桃拉综合征病毒(TSV)感染后的凡纳滨对虾肝胰腺中的表达量显著高于在无特定病原(SPF)凡纳滨对虾;加之ProtFun在线预测蛋白质的功能分类,表明Arf6基因可能是一免疫应答因子参与凡纳滨对虾免疫防御反应.     

凡纳滨对虾ARMC8基因的克隆及表达

为了研究含Armadillo重复蛋白8在凡纳滨对虾抗病感染过程中所起的免疫作用,本实验采用RACE-PCR技术首次克隆得到凡纳滨对虾ARMC8基因(LvARMC8,Gen Bank注册号:KX058562)的c DNA序列全长,并利用在线软件进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR(Rt-PCR)技术对LvARMC8基因在凡纳滨对虾不同组织及感染白斑综合征病毒和副溶血弧菌过程中的表达变化特征进行分析。结果显示,LvARMC8基因全长为2917bp,其中开放阅读框长2046 bp,编码681个氨基酸,5′非编码区长49 bp,3′非编码区长822 bp。预测分析显示LvARMC8编码的蛋白质含有6个ARM结构域。同源性分析发现,LvARMC8基因与内华达古白蚁ARMC8基因的相似度最高,为71%。系统进化分析结果显示,LvARMC8和多种无脊椎动物ARMC8聚为一支,其中与昆虫类动物赤拟谷盗、致倦库蚊和柑橘凤蝶的亲缘关系最近。Rt-PCR分析发现,LvARMC8基因在凡纳滨对虾多个组织中均能检测出,在表皮中表达量最高,眼柄中表达量最低。WSSV感染后12 h,LvARMC8基因在凡纳滨对虾血液中的表达量显著降低,但48 h后显著升高,72 h达到最高水平。除副溶血弧菌感染后24 h外的时间点,LvARMC8基因在凡纳滨对虾血液中的表达量均显著升高。研究表明,LvARMC8基因可能参与凡纳滨对虾抗病免疫应答途径。     

凡纳滨对虾精氨酸激酶的多克隆抗体制备及组织特异性表达分析

精氨酸激酶（arginine kinase,AK）在调节无脊椎动物磷酸精氨酸与ATP之间能量平衡的过程中具有重要作用。在前期工作基础上,设计特异引物,以凡纳滨对虾肌肉组织cDNA为模版,克隆得到了1 071 bp的凡纳滨对虾精氨酸激酶的完整开放阅读框;将它克隆到原核表达载体pGEX-4T-2上,转化BL21 (DE3) 菌株,经诱导后表达出GST-AK融合蛋白。以纯化的融合蛋白作为抗原免疫小鼠,制备多克隆抗血清,经检测该抗原与抗体识别良好。利用得到的抗体对凡纳滨对虾AK在蛋白质水平上的特异性表达进行分析发现,精氨酸激酶在对虾的肌肉、心脏、神经、血细胞和胃组织中具有高的表达量,而在眼柄、肝胰腺、鳃和皮肤组织中表达量较低。为进一步研究精氨酸激酶在对虾体内的功能奠定了基础。     

凡纳滨对虾热休克蛋白90基因cDNA全长克隆及表达分析

为探究咪唑类物质KK-42提高凡纳滨对虾存活率的机理,克隆出HSP90全基因序列,采用real-time PCR法研究该基因的时空表达状况。将体长3.5～5.0cm的凡纳滨对虾幼虾随机分成2组,分别用1.95×10-4 mol/L的KK-42溶液和不含KK-42的溶液浸泡1min后,在相同条件下常规饲养。试验结果显示,凡纳滨对虾HSP90开放阅读框为2160bp,编码720个氨基酸,包含HSP90家族的保守序列。HSP90在凡纳滨对虾脑、肌肉、眼柄和肝胰腺中均有表达,其中肝胰腺中的表达水平较高。KK-42处理后,肝胰腺中HSP90mRNA水平升高69.1%以上(P0.05),其中第2d和3d,mRNA含量分别升高了505.5%和481.7%(P0.01)。结果表明,KK-42能诱导凡纳滨对虾肝胰腺HSP90的表达,这可能是KK-42提高凡纳滨对虾存活率的机制之一。     

凡纳滨对虾原肌球蛋白基因表达模式与重组表达

根据相近物种的同类基因设计引物,从凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei肌肉组织中克隆获得原肌球蛋白基因（TPMS）,长度为901bp,其中包含长度为852bp的完整开放阅读框,编码原肌球蛋白分子量为32．8kDa;RT—PCR结果显示,原肌球蛋白在心、肝胰腺、胃、鳃、肠和肌肉组织中均有表达,在肌肉中表达量最高,在鳃中表达量最低;将原肌球蛋白基因构建原核重组表达载体TPMS—pET30a,转化受体菌株BL21（DE3）并利用IPTG诱导后能够大量表达,蛋白分子量为38．2kDa;经优化,IPTG的最适诱导浓度为0．05mmol／L,最适诱导时间为4h;经过亲和纯化后,能够得到纯度90％以上的重组表达蛋白。     

凡纳滨对虾酚氧化酶原激活因子基因的克隆及表达分析

为研究酚氧化酶原激活因子(prophenoloxidase-activating factor,PPAF)在凡纳滨对虾感染传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)过程中所起的免疫作用,实验采用逆转录聚合酶链式反应和cDNA末端快速扩增技术克隆了凡纳滨对虾PPAF基因的全长cDNA序列,并通过实时荧光定量PCR技术分析了该基因在正常凡纳滨对虾和感染IHHNV凡纳滨对虾不同组织的表达情况。结果显示,克隆获得了1 986 bp凡纳滨对虾PPAF基因cDNA全长序列(GenBank登录号JQ684529),其中含有一个1 629 bp开放阅读框(ORF),两翼分别存在21 bp(5'端)和336 bp(3'端)的非翻译区。该基因的开放阅读框共编码542个氨基酸,氨基酸序列269~517处存在功能结构域——丝氨酸蛋白酶结构域,氨基酸序列494~502区域存在一个ALPHA-2巨球型免疫蛋白功能位点,316~321区域有一个组氨酸酶活性位点;定量PCR分析发现,该基因无论在正常对虾还是感染IHHNV对虾的心脏、肝胰腺、肠、胃和肌肉中的表达量均较低,在血液和鳃腺中的表达量明显高于其他组织,但感染IHHNV对虾不同组织中PPAF基因的表达量均低于正常对虾相应组织中的表达量。定量检测PPAF基因在对虾鳃腺组织中的表达情况显示,对虾感染IHHNV后,PPAF基因的表达量急剧降低,3 h时至最低,之后表达量逐渐上升,48h时达最高值。研究表明,IHHNV可抑制PPAF基因的表达,因而抑制酚氧化酶原免疫系统的有效激活,或是其感染对虾并在对虾组织内增殖的原因之一。     

凡纳滨对虾饲料添加剂的研究进展

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)俗称南美白对虾,是目前世界养殖产量最高的三大虾种之一,具有对水环境抗逆能力强、营养要求低、生长速度快,虾体含肉量大、肉质鲜美、营养丰富等诸多优点,自1998年来,在广东、广西、海南等省(区)广为     

实时荧光定量PCR检测凡纳滨对虾和罗氏沼虾卵黄蛋白原mRNA在卵巢和肝胰腺中的表达

卵黄磷蛋白作为卵黄蛋白的主要成分, 可为甲壳动物胚胎和早期幼体发育提供能量, 为研究其来源及合成规律, 实验应用SYBR GreenⅠ荧光定量PCR法检测了凡纳滨对虾和罗氏沼虾性腺不同发育时期卵巢和肝胰腺两种组织中卵黄蛋白原mRNA的表达水平。结果发现,凡纳滨对虾和罗氏沼虾的卵巢和肝胰腺中都有卵黄蛋白原mRNA的表达。随着卵巢的发育, 凡纳滨对虾卵巢中卵黄蛋白原mRNA的相对表达量在前5个阶段不断增加, 分别为1.1, 5.9, 10.4, 26.9, 85.0, 恢复期急剧减少, 为1.6。肝胰腺中的相对表达量也不断增加, 分别为1.3, 3.3, 7.1, 37.3, 51.6, 恢复期急剧减少, 为1.0。罗氏沼虾肝胰腺中卵黄蛋白原mRNA的相对表达量在前四个阶段不断增加, 分别为3.4, 12.6, 15.2, 38.9, 抱卵期急剧减少, 为2.9;而卵巢在整个发育过程中对卵黄蛋白原合成的贡献比较小, 分别为1.0, 1.3, 1.7, 4.8, 1.5。研究表明, 两种虾类的肝胰腺和卵巢均具合成卵黄蛋白的功能, 而且在不同的卵巢发育阶段呈现明显的规律性。     

Cloning,characterization,and expression of themacrophage migration inhibitory factor gene from the Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei(Penaeidae)

The macrophage migration inhibitory factor(MIF)is an important proinflammatory cytokine that mediates both innate and adaptive immune responses.In this study,we identified a homolog of MIF in the Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei.The MIF cDNA contained a 363-bp open reading frame encoding a 120-amino acid protein with a calculated molecular mass of 13.442 kDa and a theoretical isoelectric point of 6.57.The L.vannamei MIF shared high amino acid identity with MIFs of other invertebrates.Tissue distribution analysis by quantitative real-time polymerase chain reaction(qRT-PCR)revealed that the L.vannamei MIF was abundantly expressed in the blood,heart,and hepatopancreas,was moderately expressed in the gill,and was weakly expressed in the muscle and intestine.Furthermore,in order to gain a basic understanding of the role of MIF in the shrimp immune response against viral infection,its mRNA expression was determined in the hepatopancreasofL.vannameiatdifferentstagesafter whitespotsyndromevirus(WSSV)challenge usingqRT-PCR.The result indicated that the expression of MIF was significantly upregulated after WSSV injection,suggestingthatMIFmaybeinvolved in theresponsetoviralinfection in shrimp.     

凡纳滨对虾类胰岛素肽基因的结构及表达分析

类胰岛素肽(ILP)是胰岛素超家族的成员,具有进化保守性,是影响动物生命活动的重要因子之一。本研究克隆了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei) ILP1 (LvILP1)全长基因,mRNA长度为812 bp,其中开放阅读框长543 bp,编码180个氨基酸。序列分析显示,LvILP1蛋白预计分子量为20.81 kDa,理论等电点为9.45,不稳定系数为96.20,具有一个信号肽,没有跨膜结构,推导其为碱性、不稳定的分泌蛋白。结构预测显示,该蛋白具有胰岛素超家族保守的IlGF结构域,由N端信号肽、B链、C肽和A链组成,同时具有6个保守的半胱氨酸位点和2个断裂位点。系统进化分析显示,LvILP1与斑节对虾(Penaeus monodon) ILP7亲缘关系最近,与甲壳动物ILP1聚为一支,然后分别与无脊椎动物ILP7、脊椎动物松弛素(Relaxin)、胰岛素(Insulin)、胰岛素样生长因子(IGF)聚在一起。无脊椎动物ILP7类与外群海葵(Actinia tenebrosa) ILP的进化关系最近,表明这类ILP可能与胰岛素超家族的祖先较为相似。转录因子预测显示,LvILP1可能的转录因子为叉头框蛋白O3 (FoxO3)、糖皮质激素受体(GR)、CAAT区/增强子结合蛋白(C/EBP)、信号传导及转录激活蛋白(STAT)等;蛋白互作分析显示,LvILP1与细胞膜上的胰岛素受体(IR)、神经信号分子(VGLUT1、SYT 1_3)、糖蛋白激素(GPHB5)、鞣化激素(Bursicon)等相互作用;对这些转录因子和互作蛋白的生物功能进行分析,进而推测LvILP1可能具有调节生长发育、激素刺激反应、神经系统稳态、碳水化合物稳态、蜕皮后组织重建以及生殖发育等作用。分析发现,LvILP1在凡纳滨对虾早期发育阶段有较高表达,在成体各个组织中均有表达,但在眼柄中表达量最高。本研究结果为深入了解凡纳滨对虾ILP的基因结构、进化、功能及表达提供了重要信息,同时为凡纳滨对虾的分子育种和健康养殖提供线索。     

饲料中添加复合芽孢杆菌对凡纳滨对虾抗病毒感染能力及抗病基因表达的影响

自健康凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)分离到枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(B. licheniformis)和短小芽孢杆菌(B. pumilus),将上述芽孢杆菌以单一和3株复合的方式包裹在基础饲料表面,制成益生菌饲料;每日投喂对虾,3周后进行白斑综合征病毒(WSSV)人工感染。统计实验组和对照组的累积死亡率,测定对虾鳃组织内WSSV拷贝数,分析对虾肠道组织含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶基因(Caspase)和硫氧还原蛋白基因(Trx)的相对表达量。结果显示,感染实验结束时,A组(枯草芽孢杆菌)、B组(地衣芽孢杆菌)、C组(短小芽孢杆菌)和D组(枯草芽孢杆菌+地衣芽孢杆菌+短小芽孢杆菌复合益生菌)的对虾累积死亡率分别为(73.3±7.0)%、(63.3±5.5)%、(75.0±7.9)%和(50.0±5.3)%,显著低于对照组(PBS组)(100%);在整个感染阶段,各实验组的病毒拷贝数呈先上升后下降的趋势,但对照组呈现一直上升趋势,且显著高于实验组。抗病基因表达结果显示,WSSV感染后,各组对虾肠道Caspase相对表达量随感染时间的延长呈先上调再下调的趋势,且在18 h各组对虾肠道Caspase表达量达到最大值;益生菌摄取和WSSV感染都能刺激Trx的表达,益生菌的刺激相对平缓,且各实验组对虾肠道Trx相对表达量在WSSV感染后的18 h时陡升到最大值,极显著高于对照组,且以D组的激活能力最强。研究证实,枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和短小芽孢杆菌均可提高对虾抗WSSV感染能力,复合芽孢杆菌抗病毒能力最突出。对虾抗病力的提高可能与芽孢杆菌减缓了病毒在靶组织的增殖速率、提高了Caspase和Trx基因表达水平相关。     

凡纳滨对虾G蛋白Gβ1亚基的克隆、表达与鉴定

根据G蛋白Gβ1亚基的保守序列设计简并引物,通过简并PCR和RACE技术,克隆到凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)Gβ1基因的全长cDNA序列。利用Blast、DNAstar和Genedoc软件分析,发现该Gβ1编码的蛋白序列与其他物种已知的Gβ1序列具有相当高的保守性,将它命名为pvGβ1。免疫共沉淀分析发现pvGβ1能在体外适当条件下与对虾Gαs或Gαq相互结合。Westernblot-ting分析发现,pvGβ1在对虾身体各部位都有广泛分布,尤其在脑神经、眼和眼柄有大量表达。说明了Gβ1在对虾的神经系统和光信号传导等生命过程中的重要性。     

镉胁迫对凡纳滨对虾血细胞基因表达的影响

为探讨镉(Cd)胁迫下凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)血细胞的分子响应,以不同浓度的Cd2+(0,0.5 mg/L和5 mg/L)进行胁迫,于不同胁迫时间取血淋巴,测定血细胞中Trx 2、Grx 2、Grx 3和MGST 3的基因表达量变化.结果显示,Trx 2、Grx 3和MGST 3表达量在胁...     

副溶血弧菌对凡纳滨对虾肝胰腺抗氧化酶活性和基因表达的影响

为了研究致病性副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)对凡纳滨对虾(Litopanaeus vannamei)肝胰腺抗氧化酶活性及相关基因表达的影响,本研究选取始体重(2.20±0.24)g的健康凡纳滨对虾初270尾,将其随机分为2组,分别以0 CFU/m L和5×107 CFU/m L剂量的致病性副溶血弧菌对凡纳滨对虾进行浸浴攻毒实验。在实验第6小时、12小时、24小时和36小时取肝胰腺,进行抗氧化酶活性及免疫相关基因表达测定。结果显示,感染副溶血弧菌后,实验组对虾肝胰腺中超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于对照组(P0.05),而过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)和谷胱甘肽-S转移酶(GST)活性随感染时间的增加呈现先上升后下降的趋势,CAT活性于第12小时达到最大值,而GSH-PX和GST分别在第6小时和第24小时达到最大值,此结果表明副溶血弧菌感染对凡纳滨对虾肝胰腺抗氧化酶活性有显著影响,对其机体免疫防御系统有明显的破坏作用。Rab蛋白基因(Rab)和干扰素-维甲酸联合应用诱导细胞凋亡相关基因(Grim-19)表达水平显著高于对照组(P0.05),抗菌肽crustin和酚氧化酶原基因(Pro PO)的表达水平呈现先升高后降低趋势,分别在第12小时和第24小时达到最大值,分别为11.4倍和28.2倍,而GST基因表达水平在第12~36小时显著低于对照组(P0.05)。m TOR信号通路中真核细胞始动因子4E结合蛋白(4EBP)基因的表达水产显著高于对照组(P0.05),真核细胞翻译启动因子1(e IF4E1A)和真核细胞翻译启动因子2(e IF4E2)基因的表达水平呈现先升高后降低的趋势,分别在第12小时和第6小时达到最大值,分别为2.6倍和1.6倍,核糖体S6蛋白激酶基因(P70s6k)的表达水平显著低于对照组(P0.05)。上述结果表明,凡纳滨对虾感染致病性副溶血弧菌后,肝胰腺抗氧化酶活性及免疫相关基因的表达均受到显著影响。