草鱼胰岛素样生长因子_基因克隆及序列分析

采用逆转录－聚合酶链式反应（ＲＴ－ＰＣＲ）方法,从草鱼肝脏的总ＲＮＡ中扩增出胰岛素样生长因子－Ｉ（ＩＧＦ－Ｉ）基因序列,定向克隆至质粒pUC18,测宇了该基因序列,推导期编码的蛋白序列,克隆的cDNA序列编码包括Ｂ,Ｃ,Ａ,Ｄ和Ｅ五个区域的１７个氨基酸,与鲤ＩＧＦ－Ｉ成熟肽比较,核酸序列和氨基酸序列的同源性分别为９３．８％和９７．１％,E区域分析结果表明,所克隆的草鱼ＩＧＦ－Ｉ序列属于ＩＧＦ－ＩＥa-2亚型。     

草鱼生长激素cDNA基因的克隆及序列分析

通过反转录PCR技术，从草鱼脑垂体的总RNA中获得一特异cDNA片段，经克隆后测序，结果表明，该片段长633bp，与报道的草鱼生长激素基因相比，有10个碱基的差异，而推导的蛋白质仅1个氨基酸残基的差异，推测为草鱼生长激素cDNA基因。     

花鲈白细胞介素8基因的克隆与序列分析

采用同源克隆和末端快速扩增(RACE)的方法,从经LPS刺激的花鲈(Lateolabrax japonicus)总RNA反转录产物中获得了803 bp的IL-8 cDNA序列。该序列包含159 bp的5′非编码区(UTR)和359 bp的3′非编码区(UTR)以及297 bp的开放阅读框(ORF),可编码99个氨基酸。序列的3′UTR含2个mRNA不稳定基序,在Poly A尾上游17 bp处有1个明确的Poly A加尾信号(AATAA)。预测的氨基酸结构含27个氨基酸组成的信号肽,将信号肽切除可产生72个氨基酸组成的成熟肽,预测成熟肽的分子量约为8.3 kD,等电点为7.85。花鲈IL-8序列中用于形成二硫键的4个半胱氨酸保守,前2个半胱氨酸被1个精氨酸分开,形成CXC结构。与其他鱼类的IL-8相似,花鲈IL-8序列中也缺乏哺乳类中存在的ELR基序,而含有ELH结构。进化分析显示,花鲈IL-8与从鱼类和哺乳类分离的IL-8有不同程度的同源性,与硬骨鱼黑鲷(Acanthopagrus schlegeli)和牙鲆(Paralichthys olivaceus)的进化关系最近,其次为软骨鱼类,与无颌类和哺乳类的分化较大;而哺乳类的ELR结构可能为IL-8在进化过程中特化而成的结构,以加强IL-8特异性的趋化能力。     

草鱼SGLT1/2基因克隆及葡萄糖处理对其mRNA表达的影响

作为重要的转运载体,SGLTs(钠依赖性葡萄糖协同转运蛋白,sodium-glucose co-transporters)在物质的吸收过程中发挥着关键的作用.SGLT1和SGLT2作为SGLTs家族的重要成员,参与调节体内的葡萄糖吸收,从而维持血糖的稳态.为研究SGLT1和SGLT2在草鱼葡萄糖吸收过程中的作用,本实验...     

虹鳟PPARα基因克隆、序列分析及其组织表达分布

克隆了虹鳟(Oncorhynchus mykiss)过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator activated receptor,PPAR)αmRNA全序列。对其序列分析发现,虹鳟PPARα与其他脊椎动物PPARα有较高的同源性,其中mRNA序列有66.4%~97.5%相同,氨基酸序列有69.2%~98.9%相同。DNA结合结构域和配体结合结构域从鱼类到人类高度保守,其中DNA结合结构域有88.0%~98.8%的氨基酸序列相同;配体结合结构域有74.6%~99.6%的氨基酸序列相同。系统发生树分析表明,虹鳟的PPARα基因与同属鲑科鱼类的大西洋鲑(Salmo salar)属于同一分支。实时定量RT-PCR方法分析虹鳟不同组织中的表达发现,PPARα基因在脂肪、肌肉、卵巢、肾脏和肠中表达量较高。     

小体鲟AR基因克隆、序列分析及其组织mRNA表达

采用RT-PCR 和RACE技术, 克隆了小体鲟(Acipenser ruthenus)雄激素受体(AR)基因cDNA全长序列, 应用real-time qPCR法对雌、雄个体不同组织中AR mRNA 的表达进行检测。序列分析表明, AR基因cDNA全长为2 953 bp, 包括5′端68 bp的非编码区(untranslation region, UTR), 2 528 bp的开放阅读框ORF(open reading frame)和3′端327 bp的非编码区(不包括ploy A 的尾巴)。AR前体蛋白由843个氨基酸组成, 理论分子质量为94.24 kD。同源比较结果表明, 小体鲟AR氨基酸序列与其他鱼类的AR氨基酸序列同源性较高, 与杂交鲟(A. ruthenus × Huso huso)、西伯利亚鲟(A. baerii)、虹鳟(Oncorhynchus mykiss)和日本鳗鲡(Anguilla japonica)的雄激素受体同源性分别为99%、98%、83%和83%。real-time qPCR分析小体鲟雌雄个体不同组织中的表达结果显示, AR基因在雌雄个体中相对表达基本相同, 都是在性腺、肌肉和肾中高量表达, 而在其他组织中少量表达。AR基因在小体鲟体内广泛表达, 表明该基因可能对其生长和繁殖有重要作用。

     

铜和镉对草鱼肾脏中3种白细胞介素基因表达的影响

为探讨水体铜(Cu)和镉(Cd)污染对草鱼免疫系统的影响,本研究利用实时荧光定量PCR(QRT-PCR)技术,分析在不同时间(2、4、6、8 d)及不同质量浓度的Cu²⁺(0.10、0.20、0.40、0.60、0.80 mg/L)和Cd²⁺(0.05、0.10、0.20、0.30、0.40 mg/L)暴露下,草鱼肾脏中3种白细胞介素——白细胞介素-1β、白细胞介素-8和白细胞介素-10基因表达量的变化。试验结果显示,高质量浓度和长时间的Cu²⁺暴露(0.60、0.80 mg/L, 8 d)和Cd²⁺暴露(0.20、0.30、0.40 mg/L, 8 d)下,草鱼肾脏中的白细胞介素-1β、白细胞介素-8和白细胞介素-10基因表达量与对照组相比显著增加(P<0.05);在0.80 mg/L Cu²⁺,0.30、0.40 mg/L Cd²⁺暴露下的草鱼肾脏中白细胞介素-1β的基因表达量,以及在0.60、0.80 mg/L Cu²⁺暴露下的草鱼肾脏中白细胞介素-8和白细胞介素-10的基因表达量,均随着暴露时间的增加而逐渐升高,且第8 d时的基因表达量均显著高于第2 d时(P<0.05)。本研究揭示了高质量浓度和长时间的Cu²⁺、Cd²⁺暴露会使草鱼肾脏产生炎症反应,为进一步深入研究重金属对鱼类的免疫毒性机制奠定了基础。     

褐牙鲆白细胞介素21基因克隆及表达分析

利用转录组测序数据信息和PCR技术克隆褐牙鲆白细胞介素21(IL-21)基因的编码区序列,并进行生物信息学分析及表达模式分析。试验结果显示,白细胞介素21基因开放阅读框429 bp,编码142个氨基酸,分子量16.0 ku,在N端具有19 bp信号肽序列。分子系统发育树分析表明,褐牙鲆白细胞介素21蛋白与尖吻鲈以及深裂眶锯雀鲷白细胞介素21蛋白亲缘关系最近。实时荧光PCR结果显示,白细胞介素21基因在所检测的褐牙鲆7种健康组织中均有表达,其中肝脏的表达量最高。用提取的迟钝爱德华氏菌脂多糖免疫刺激褐牙鲆后,白细胞介素21基因的表达在头肾和脾组织中产生不同程度上调,表明该基因参与了脂多糖诱导的免疫应答。利用RNA干扰技术沉默髓样分化因子(MyD88)基因后,白细胞介素21基因的表达出现下调,当再用提取的迟钝爱德华氏菌脂多糖免疫刺激后,MyD88和白细胞介素21基因的表达又均开始逐渐回升,暗示白细胞介素21与MyD88通路具有一定关联性。     

草鱼碱性氨基酸转运载体y+LAT2 cDNA基因克隆与表达研究

利用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(RACE)方法,克隆y+LAT2基因cDNA序列,并利用实时荧光定量PCR探讨y+LAT2在草鱼(Ctenopharyngodon idellus)各组织中的表达情况以及饥饿对其mRNA的影响。结果表明,获得的y+LAT2基因的cDNA序列片段为1849bp,含1371bp的核心序列,编码456个氨基酸。预测草鱼氨基酸序列与斑马鱼(Danio rerio)的同源性高达96.5%,与哺乳动物和两栖动物的同源性在78%～83%,构建的系统进化树与传统形态学分类一致。在草鱼的肌肉、脑、鳃、心、肾脏、肝、后肠、中肠、前肠、脾脏组织均检测到y+LAT2基因的表达。草鱼脾脏、肾脏以及前肠、中肠的y+LAT2 mRNA表达水平对禁食的反应不同,在短期饥饿(14d)期间,其y+LAT2 mRNA表达水平均呈下降趋势。草鱼碱性氨基酸转运载体y+LAT2基因全长cDNA序列的获得,有利于进一步探讨鱼类氨基酸的吸收转运机制。     

草鱼核因子E2相关因子2基因克隆分析及其对呼吸爆发的调控作用

呼吸爆发过程可以产生大量的活性氧,核因子E2相关因子2(Nrf2)在此过程中起着重要作用。实验克隆和分析了草鱼的Nrf2基因,随后制备了Nrf2蛋白的多克隆抗体,研究了其和呼吸爆发的关系。草鱼Nrf2基因cDNA长度为1994 bp,开放阅读框为1782 bp,编码593个氨基酸(aa)。氨基酸序列比对发现,草鱼Nrf2基因与鲤的同源性最高,为87%;草鱼Nrf2基因含有6个进化过程中保守的Neh[Nrf2-Epoxy chloropropane(ECH)homology]区。实时定量PCR(q RT-PCR)和蛋白印迹法(Western blot)检测结果表明,Nrf2基因在检测的草鱼8个组织中均有表达。Nrf2激活剂叔丁基对苯二酚(t BHQ)处理草鱼肾细胞(CIK)后,CIK细胞总抗氧化能力显著上调,产生的活性氧下调,Nrf2及其下游的HO-1和GST基因的m RNA表达上调。Western blot和免疫荧光(IF)检测结果表明,t BHQ处理CIK后,Nrf2的蛋白表达也上调,并伴随着入细胞核现象。研究表明,保守的草鱼Nrf2基因在机体中广泛表达,能通过上调自身及其下游抗氧化基因的表达下调细胞活性氧的产生,从而参与调控呼吸爆发过程。     

香鱼白细胞介素17C基因克隆及鳗利斯顿氏菌侵染后的时空表达

为了解香鱼白细胞介素17(interleukin 17,IL-17)的序列特征、系统发育及其与鳗利斯顿氏菌侵染的相关性,实验采用RACE-PCR方法扩增出香鱼IL-17C基因c DNA序列,并通过实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测了鳗利斯顿氏菌侵染后香鱼各组织中IL-17C基因的表达变化。结果显示,香鱼IL-17C基因c DNA序列全长1 087 bp,含534 bp的开放阅读框,在3′端非编码区存在7个m RNA不稳定信号(ATTTA)。预测该基因编码177个氨基酸,N端19个氨基酸为信号肽序列,成熟蛋白中含有8个半胱氨酸残基。系统进化树分析显示不同物种的相同IL-17亚型聚为一支,香鱼IL-17C与其他脊椎动物IL-17C聚为一支;同源比对结果显示香鱼IL-17C与虹鳟的IL-17C1和IL-17C2亲缘关系最近,相似性分别为40.72%和33.51%。q RT-PCR检测显示IL-17C基因在健康香鱼的心、肝、脾、头肾、鳃、脑、肌肉和肠等组织中均有表达,鳃和头肾中表达量较高。经鳗利斯顿氏菌侵染后,香鱼肝脏中IL-17C基因表达变化最大,菌侵染8 h时的表达量为对照组的9.17倍;其次为脾,菌侵染4 h时的表达量为对照组的6.69倍。研究表明,香鱼IL-17C基因的表达与病原菌侵染密切相关,可能在免疫功能中具有重要作用。     

草鱼AdipoR1-B基因克隆、组织分布及其表达的营养调控

为探讨Adipo R1-B在鱼类糖类和脂质代谢中的作用,本实验采用RACE方法获得了草鱼Adipo R1-B的全长c DNA序列(登录号:KP733846),利用生物信息学技术对该基因及其所编码蛋白的结构特征进行了分析;采用实时定量PCR技术,检测了Adipo R1-B在19个不同组织中的表达特性以及高糖(45%)、高脂(8%)和高糖高脂饲喂对草鱼肝脏中该基因表达的影响。结果显示,草鱼Adipo R1-B c DNA全长2186 bp,其中开放读码框为1122 bp,编码373个氨基酸;跨膜结构分析表明草鱼Adipo R1-B为典型的7次跨膜蛋白;同源性分析结果显示,草鱼Adipo R1-B与其他物种的Adipo R1-B高度同源(氨基酸相似度78%以上),并与斑马鱼Adipo R1-B的进化关系最近;组织分布结果显示,Adipo R1-B在草鱼肝脏中表达量最高,中枢神经系统和红肌次之;此外,高脂和高糖高脂饲喂均能够显著提高草鱼肝脏中Adipo R1-B的表达水平。因此,草鱼肝脏中Adipo R1-B的表达水平受到日粮中脂类水平的调控,推测该受体可能在调节鱼类脂质代谢中发挥重要作用。     

军曹鱼白细胞介素1β基因的克隆、分析及表达

采用同源克隆和锚定PCR技术，从军曹鱼(Rachycentron canadium Linnaeus)中克隆到白细胞介素1β(interleukin-1β)基因cDNA的全序列。军曹鱼IL-1β的cDNA全长1104bp，3′非编码区域(UTR)为255bp，5′UTR为108bp，开放阅读框(ORF)为741bp，编码246个氨基酸，分子量大约为27．68kD，理论等电点为5．71。同源性分析表明，该序列与其他鱼类甚至哺乳动物的IL-1β基因具有很高的相似性，并含有白细胞介素家族的签名序列(signature)。同时，利用RT—PCR技术，对特异性病原刺激下该基因在鱼体内的表达情况进行初步研究，发现IL-1β基因在鱼体的多种组织中都有表达，而经过脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)刺激后，目的基因在组织中的表达明显增加，但是在不同组织内的表达存在差异。研究显示，军曹鱼IL-1β基因存在组成型和诱导型2种表达调控机制，在抵御病原感染过程中发挥重要作用。     

施氏鲟下丘脑神经肽基因的克隆、序列分析及表达特征

为了解下丘脑神经肽(kisspeptin)在施氏鲟(Acipenser schrenckii)生殖调控中的作用,采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和RACE技术首次克隆得到施氏鲟2个kisspeptin基因的全长cDNA序列,命名为kiss1和kiss2,并对它们编码氨基酸序列的特征及时空表达模式进行分析。结果表明,施氏鲟kiss1基因的cDNA全长为522 bp,编码130个氨基酸;kiss2基因的cDNA全长为518bp,编码149个氨基酸;Kiss1和Kiss2均以α-螺旋和无规则蜷曲为二级结构中的主要元件,且为含有信号肽、无跨膜结构、分泌到细胞外的不稳定亲水性蛋白质。氨基酸序列比对及进化分析表明,施氏鲟Kiss1和Kiss2具有高度保守区域,与达氏鲟(Acipenser dabryanus)Kiss1和Kiss2蛋白序列一致性最高,亲缘关系最近。荧光定量PCR结果显示,施氏鲟kiss1和kiss2的表达具有组织特异性,其中kiss1在性腺中的表达量最高,而kiss2在脑中的表达量最高。kiss2在早期性腺发育过程中的表达量检测显示,在孵化后0～49 d, kiss2的表达量较低,而kiss1的表达量则较高,在孵化后21 d达峰值;随着性腺的发育(孵化后64～199 d), kiss2的表达水平逐渐升高并在139 d达到最高,随后下降;与kiss2表达模式不同, kiss1的表达量在孵化后184 d达到峰值。以上结果表明, kisspeptin基因在施氏鲟早期性腺发育过程中具有重要的作用,且其调控功能存在差异。本实验为进一步阐明kiss1和kiss2的生理功能和分子调控机制奠定了理论基础。     

七彩神仙鱼OTX2基因克隆及其表达分析

为探讨otx2基因在七彩神仙鱼(Symphysodon haraldi)亲代抚育过程中的作用,本试验采用RT-PCR法克隆得到了七彩神仙鱼otx2基因,otx2基因的cDNA序列的CDS区序列长度为873 bp,共编码290个氨基酸,预测分子质量为31771.55 Da,理论等电点为9.40.运用SMART、Swiss...     

尼罗罗非鱼CD2-like基因克隆及其胞外区表达研究

依据数据库中预测的尼罗罗非鱼白细胞分化抗原2(CD2)基因(GenBank登录号:XM_005460661.4)序列,采用PCR扩增体质量(150±50)g尼罗罗非鱼CD2分子同源类似物(CD2-like)基因编码区片段,然后以其胞外区构建原核表达质粒pGEX-6P1-CD2L,并进行原核表达及条件优化,最后进行复性纯...     

草鱼NK-lysin基因的克隆、原核表达与活性分析

为研究草鱼抗菌肽NK-lysin基因的组成结构、在组织中的表达差异及其抑菌活性,实验根据已知鱼类NK-lysin基因保守区序列设计上下游引物,采用RT-PCR和RACEPCR技术克隆草鱼NK-lysin基因(Cinkl),RT-PCR进行各组织间的表达分析,并构建Cinkl成熟肽的原核表达载体,采用琼脂糖孔穴扩散法检测重组蛋白的抑菌活性。结果显示,Cinkl c DNA全长768 bp,编码121个氨基酸;基因组DNA全长3 361 bp,包含4个外显子和3个内含子。经多序列比对分析和结构域预测表明,Ci Nkl氨基酸序列具有SAPLIP家族的特征:含有6个保守的半胱氨酸和saposin B蛋白结构域,与斑马鱼Nklc、Nkld的相似性分别为57.98%和63.03%。构建NK-lysin氨基酸序列系统进化树,发现Ci Nkl与斑马鱼Nklc、Nkld聚为一支。RT-PCR检测结果显示,Cinkl m RNA在所有检测的草鱼组织中均有表达,在脾脏中表达量最高,心脏、鳃、中肾和头肾的表达量次之,皮肤、脑、肝脏和肠有微量表达。p ET-28b-MBP与Ci Nkl成熟肽序列构建的原核表达质粒在宿主菌Rosetta(DE3)表达出约57 ku的可溶性融合蛋白,利用Ni-NTA His·Bind树脂进行纯化,Ci Nkl重组蛋白对G–细菌如大肠杆菌M15株、嗜水气单胞菌,以及G+细菌如金黄色葡萄球菌均具有抑菌活性。基于草鱼NK-lysin的组织表达特征和重组蛋白的抑菌活性,推测NK-lysin在草鱼的先天性免疫防御中发挥调节作用。     

草鱼Bcl-2基因的克隆、组织表达分析及DHA诱导下其在脂肪细胞中的表达变化

为获知草鱼B细胞淋巴瘤基因-2(B cell CLL/ lymphoma-2, Bcl-2)基因序列及其在草鱼各组织和脂肪细胞中的表达变化,本研究通过cDNA快速末端扩增(Rapid amplification of cDNA ends, RACE)技术获得了草鱼Bcl-2的全长cDNA序列,并采用实时定量PCR(qRT-PCR)检测了Bcl-2在草鱼不同组织中的表达情况。为研究二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid,DHA)对草鱼前体脂肪细胞凋亡的诱导作用,本研究检测了100 μmol/L DHA处理后,草鱼前体脂肪细胞中Bcl-2基因的时序表达。结果显示,所获得的草鱼 Bcl-2 基因全长cDNA序列长度为1292 bp,包含133 bp 的5′非翻译区(untranslated region, UTR)和784 bp 的3′UTR;开放阅读框为375 bp, 编码124 个氨基酸。草鱼Bcl-2与鲤、斑马鱼Bcl-2氨基酸同源性分别为89.5%和91.1%,与人、原鸡、小鼠、野猪、欧洲牛、褐家鼠、家猫和犬等其他动物的氨基酸同源性为57.7%-62.0%。其编码蛋白的分子量为14.14KDa,等电点为4.68。Bcl-2基因在草鱼心脏、肝胰脏、脾脏、鳃、肾脏、肌肉、腹腔脂肪组织、脑、小肠、精巢10个组织中均有表达,其中在腹腔脂肪组织、肾脏和精巢中表达丰度最高,在肌肉中表达最低。DHA处理草鱼前体脂肪细胞后,Bcl2基因表达在增殖阶段下调,而在分化阶段上调。研究表明,Bcl-2在草鱼各组织中广泛表达,且DHA对其在脂肪细胞中的表达具有调控作用。     

鳜UCP1,2基因结构、序列分析及组织表达

从分子水平上探讨了鳜解偶联蛋白1、2 (UCP1, 2)基因结构、组织表达水平及与产热、脂肪代谢等生理机能的关系。通过与脊椎动物UCP1、UCP2基因序列进行比对,设计简并引物与特异引物进行PCR和RACE扩增、测序、拼接序列,获得UCP1、UCP2的基因组序列和内含子/外显子结构。基因组步行法克隆鳜肝脏UCP1、UCP2 基因5′侧翼序列。应用半定量RT-PCR的方法,以β-肌动蛋白作为外参照,在其指数期增长的范围内得到鳜不同组织UCP1、UCP2的相对表达水平。结果表明,UCP1基因组全序列为3 146 bp, 5′侧翼调控区为1 333 bp,含有5个内含子和6个外显子,开放阅读框(ORF)长942 bp,编码一个大小为313个氨基酸的蛋白质。UCP2基因组全序列为2 890 bp, 5′侧翼调控区为1 800 bp,含有7个内含子和8个外显子,ORF长939 bp,编码一个大小为312个氨基酸的蛋白质。UCP1、UCP2间隔外显子的内含子皆符合“GT-AG”规则,内含子的数目与哺乳动物一致。系统进化分析表明,鳜UCP1、UCP2氨基酸序列分别与鱼类UCP1、UCP2氨基酸序列聚为一支,且与UCP3、UCP4、UCP5分支区分明显。鳜UCP1、UCP2基因不同组织表达水平的高低可能与鳜本身的生态习性及各器官在产热、脂质代谢中的作用相关,但明确的分子机制尚待进一步研究。