基于vhhP2基因的SYBR Green I实时定量PCR检测哈维氏弧菌方法的建立

根据哈维氏弧菌(Vibro harveyi)溶血素基因vhhP2的保守序列设计特异性引物, 建立了SYBR Green I实时定量PCR检测哈维氏弧菌的方法。构建含vhhP2基因的重组质粒作为标准品, 进行SYBR Green I实时定量PCR, 在Tm为60℃时, 扩增产物的熔解曲线仅有一个特异峰, 扩增所得标准曲线为y= –3.331x+37.48, 相关系数为0.998, 扩增效率为1, 最低可检测到7个拷贝。实验结果表明该检测技术具有较高的特异性、敏感性和重复性, 对哈维氏弧菌病的快速诊断和流行病学调查有重要意义。

     

刺激隐核虫α-微管蛋白基因的克隆、原核表达及在生活史不同阶段的mRNA表达

从本实验室已有刺激隐核虫(Cryptocaryon irritans)转录组数据中筛选获得α-微管蛋白基因片段,利用5'RACE和3'RACE技术首次克隆获得其cDNA,全长为1602 bp,包含1356 bp的开放阅读框,编码451个氨基酸,预测蛋白质分子量为49.78 kD。生物信息学分析表明α-微管蛋白为亲水性非跨膜蛋白,氨基酸序列的第142～148位有特异且保守的GTP核苷酸结合位点(GGGTGSG)。对刺激隐核虫α-微管蛋白氨基酸序列进行同源性比对及进化树分析,发现其与间日疟原虫(Trypanosoma vivax)、丹氏锥虫(Trypanosoma danilewskyi)、八肋游仆虫(Euplotes octocarinatus)、尾刺耐格里原虫(Naegleria gruberi)、眼虫(Euglena gracilis)等的序列一致性高达94%～95%,且在系统进化树上聚为一支。采用实时荧光定量PCR技术对α-微管蛋白基因在刺激隐核虫3个生活史阶段的表达进行检测,结果显示α-微管蛋白基因的表达量在纤毛虫时期显著高于包囊和滋养体时期(P0.05)。我们进一步构建了α-微管蛋白重组表达载体,并转化至大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)和Rosetta(DE3)中进行原核表达,SDS-PAGE分析表明,诱导表达的重组蛋白分子量约为50 kD,与预测的结果一致,即成功诱导表达α-微管蛋白。本实验结果为后续制备α-微管蛋白有效亚单位疫苗防治刺激隐核虫病奠定了基础。     

大鲵Dmrt2基因cDNA的克隆与表达分析

Dmrt2是参与性腺发育最古老的发育基因家族Dmrt家族成员之一,在维持胚胎组织的正常发育、精子的发生、神经系统和感觉器官发育等方面起重要作用。目前在哺乳动物人类、鸟类红原鸡以及水生动物青鳉中都克隆到Dmrt家族成员并证明其与性腺和生长发育的密切相关性。研究采用RACE方法克隆了大鲵Dmrt2基因全长cDNA序列共2 026 bp,开放阅读框长1 581 bp,5′非编码区长58 bp,3′非编码区长387 bp,基因序列提交GenBank的登录号为FJ859987。该基因编码蛋白含526个氨基酸,依生物信息学方法预测该氨基酸为非跨膜蛋白,无信号肽,定位在细胞质内,无分泌蛋白。CDD数据库分析该ORF框翻译的氨基酸,在93~146位含DM保守结构域(c102557)的两个成员pfam00751和smart003010,与哺乳类人mab-3、鸟类红原鸡Dmrt2、两栖类非洲爪蟾Dmrt2和水生类鲐mab-3 DM结构域存在I(异亮氨酸)、R(精氨酸)、M(甲硫氨酸)、T(苏氨酸)、C(半胱氨酸)5个氨基酸的变异;系统进化树分析表明:大鲵Dmrt2与以上四物种首先聚类,据此推测Dmrt基因在进化上高度保守,DM结构域上5个氨基酸的变异对蛋白功能的发挥可能无重要影响。实时荧光定量组织差异表达显示,Dmrt2基因在大鲵的精巢和肌肉组织中高表达,预示该基因可能在性腺发育和生长发育方面起重要作用。     

缢蛏热休克转录因子1(HSF1)基因克隆、组织表达及功能

热休克转录因子1 (HSF1)是一种广泛存在于真核生物中的调控因子,在生物体内具有多种生理功能。为了探究海洋滩涂生物在耐受高温过程中HSF1发挥的作用和分子机制,进一步阐述HSF1的生理功能,文章以缢蛏(Sinonovacula constricta)为实验材料,利用RACE技术克隆HSF1基因。结果显示,缢蛏HSF1基因的cDNA全长2 026 bp,开放阅读框(ORF)长1 707 bp,编码568个氨基酸,5'非编码区(UTR)长196 bp,3'UTR长123 bp。氨基酸序列比对及系统进化树结果显示缢蛏HSF1基因与美洲牡蛎(Crassostrea virginica)的亲缘关系最为接近,其系统进化分析与传统的形态学分类相吻合。荧光定量PCR结果显示,HSF1基因在各个组织均有表达,其中在外套膜中的相对表达量最高,其次是鳃、肝胰腺和水管,在斧足和性腺组织的相对表达量较低(P0.05)。荧光定量结果显示HSF1基因在急性温度胁迫后第9小时表达量较高。推测HSF1基因参与缢蛏的热应激过程,并起到一定作用。     

凡纳滨对虾AP-1基因的克隆和表达特征分析

为了探讨凡纳滨对虾转录因子AP-1在病毒引发的免疫应答过程中的潜在作用,实验根据前期的转录组和表达谱结果提示信息,首次克隆了凡纳滨对虾AP-1基因(LvAP-1,GenBank注册号:KF999956),利用在线软件进行了生物信息学分析,运用半定量的方法进行了组织表达分析,并利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术分析了该基因在白斑杆状病毒(WSSV)侵染过程中的表达变化特征。结果显示,AP-1基因ORF区全长882 bp,编码293个氨基酸。预测分析显示该基因编码的蛋白质含有1个Jun结构域和1个高度保守的亮氨酸拉链结构域(bZIP),其中Jun结构域在非脊椎动物中保守性不高。组织表达分析表明,该基因在凡纳滨对虾各组织中广泛表达,其中在血细胞中表达量最高。在WSSV感染早期(0.5 hpi),该基因表达没有显著改变,感染后5 h(5 hpi),AP-1基因开始显著上调表达,在人工感染后24 h,该基因的表达量达到最高(P0.01)。研究表明,该基因在一定程度上参与了凡纳滨对虾体内由WSSV引发的先天免疫应答过程,为进一步研究LvAP-1在对虾应答病毒侵染过程中的功能和作用机制奠定了基础。     

不同微藻对缢蛏稚贝摄食和生长的影响

热休克转录因子1 (HSF1) 是一种广泛存在于真核生物中的调控因子,在生物体内具有多种生理功能。为了探究海洋滩涂生物在耐受高温过程中HSF1发挥的作用和分子机制,进一步阐述HSF1的生理功能,文章以缢蛏 (Sinonovacula constricta) 为实验材料,利用RACE技术克隆HSF1基因。结果显示,缢蛏HSF1基因的cDNA全长2 026 bp,开放阅读框 (ORF) 长1 707 bp,编码568个氨基酸,5'非编码区 (UTR) 长196 bp,3' UTR长123 bp。氨基酸序列比对及系统进化树结果显示缢蛏HSF1基因与美洲牡蛎 (Crassostrea virginica) 的亲缘关系最为接近,其系统进化分析与传统的形态学分类相吻合。荧光定量PCR结果显示,HSF1基因在各个组织均有表达,其中在外套膜中的相对表达量最高,其次是鳃、肝胰腺和水管,在斧足和性腺组织的相对表达量较低 (P<0.05)。荧光定量结果显示HSF1基因在急性温度胁迫后第9小时表达量较高。推测HSF1基因参与缢蛏的热应激过程,并起到一定作用。

     

蛋白核小球藻psbA基因的克隆及其在自养和异养培养的表达变化

psbA基因是高等植物和藻类中介导光合电子传递D1蛋白的编码基因,该基因受光照等因素的调控。以单细胞绿藻蛋白核小球藻为材料,克隆了psbA全编码序列并用荧光定量PCR的方法研究了自养和异养藻psbA基因转录水平的变化,以揭示不同培养方式下psbA基因表达变化规律。结果克隆到2 595 bp psbA序列,包括676 bp的 5′-非翻译区和857 bp的3′非翻译区。该psbA基因开放阅读框编码353个氨基酸,A+T百分含量为58.0%,其成熟的D1蛋白加工方式与高等植物高粱相似。荧光定量结果表明,自养藻在光周期内psbA基因表达量先升高后下降,而异养藻psbA表达变化不明显。从自养转为异养2 h 时psbA表达量略有升高,4 h后下降至转化前的0.41倍并缓慢下降,而从异养转为自养psbA表达量增加,4 h时增加至1.69倍,4 h后趋于稳定。不同浓度光合抑制剂DCMU降低自养小球藻psbA转录活性至未添加组的40%~59%,而不同程度地促进了异养藻psbA的转录表达。     

曼氏无针乌贼Phb2基因的克隆和其在不同生长阶段的表达分析

Phb2是抗增殖蛋白(Prohibitin)的一个亚型。本研究利用RACE技术首次获得了曼氏无针乌贼(Sepiella japonica)Phb2基因的全长序列,该序列全长为1283 bp,其中5′非编码区(5′-UTR)150 bp,3′非编码区(3′-UTR)236 bp,开放阅读框(ORF)897 bp,预测编码298个氨基酸。序列分析表明,曼氏无针乌贼Phb2基因编码的蛋白无信号肽,第20~42位氨基酸为跨膜结构,包含1个PHB家族的结构域。采用荧光定量PCR技术检测其在曼氏无针乌贼不同生长时期(幼体、产卵前、产卵中、产卵后濒死前)各组织中的表达情况,结果显示,Phb2在4个时期的各组织中均有表达,其中,幼体和濒死前表达量较低,产卵前和产卵中的表达量则相对较高,在各时期中脑、肝表达较多。视腺作为与生殖调控有关的内分泌器官,其Phb2基因表达具有时期差异性,在产卵后的表达量由产卵时期的高表达大幅下降,说明Phb2具有周期调节、控制细胞衰老和凋亡的多效性功能。本研究结果可为进一步了解抗增殖蛋白对曼氏无针乌贼的抗衰老作用提供参考。