剑尾鱼 2 种卵黄蛋白原全长 cDNA 的克隆及序列分析

卵黄蛋白原是环境雌激素效应研究的重要生物标志物,广泛应用于水环境内分泌干扰物污染的评价。本研究利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增法(RACE)克隆获得了剑尾鱼(Xiphophorus helleri)的2种卵黄蛋白原基因—VgA和VgB,并对其基因结构和系统进化进行分析。VgA基因cDNA序列全长5159bp,开放阅读框(ORF)5058bp,编码1685个氨基酸。VgB基因cDNA序列全长5349bp,开放阅读框(ORF)5067bp,编码1688个氨基酸。2种cDNA序列均具有与已发现的卵黄蛋白原分子相似的主要特征和功能域,包括Vitellogenin结构域、VWFD结构域和多聚丝氨酸区域,且与已知其他鱼类卵黄蛋白原基因有较高的同源性。     

剑尾鱼IgZ基因的克隆及疫苗免疫对其在组织中表达的影响

为研究剑尾鱼Ig Z基因序列及其在疫苗免疫后的表达规律,本实验根据已知的EST库设计引物,利用RT-PCR等方法,获得剑尾鱼Ig Z基因c DNA全长序列,并进行生物信息学分析和疫苗免疫后组织表达分析。结果显示,剑尾鱼Ig Z基因全长序列为5 420 bp,包含4个外显子和3个内含子;c DNA序列全长1 527 bp,包含一个1 299 bp的完整ORF框,该基因编码432个氨基酸,预测其编码蛋白的分子量大小为47.48 ku,并具有Ig Z的基本结构,与其他硬骨鱼类Ig Z氨基酸序列一致性为28%~54%。荧光定量PCR分析结果显示,Ig Z基因主要在剑尾鱼的头肾、脾脏和肠中分布,且疫苗免疫后11天内,Ig Z基因在头肾、脾脏和肠组织中均表现为先上升后下降的趋势。头肾中Ig Z基因的表达量在第4天时最高,为对照组的2.12倍;脾脏中Ig Z基因在第4天时呈现最高峰,为对照组的4.65倍;肠组织中Ig Z基因的表达量在12 h时有一个小高峰,第2天时最高,为对照组的11.41倍。本研究获得了剑尾鱼Ig Z基因c DNA全长序列,并对其表达规律进行了初步研究,发现Ig Z在肠道黏膜免疫中具有重要作用,这将为进一步验证其在黏膜免疫中的作用以及剑尾鱼作为疾病研究模式动物和疫苗免疫评价模型奠定基础。     

不同倍性虹鳟卵黄蛋白原的组织定位

采用分步沉淀法提纯虹鳟卵黄蛋白,以同发育期二倍体虹鳟为对照,用免疫组化法对不同发育阶段的三倍体虹鳟性腺、肝脏、血液和肠道进行卵黄蛋白原(Vg)的细胞化学定位研究.试验结果表明:所纯化蛋白为与卵黄蛋白原具有相似免疫原性的卵黄脂磷蛋白,呈雌性特异性.性腺发育Ⅲ～Ⅴ期的二倍体雌性虹鳟,血液和肝细胞呈卵黄蛋白原阳性,Ⅳ～Ⅴ期卵巢呈卵黄蛋白原阳性,各发育期肠组织呈卵黄蛋白原阴性;性腺发育至Ⅰ～Ⅴ期的三倍体雌雄虹鳟及雄性二倍体虹鳟,其性腺、肝脏、血液和肠道组织呈卵黄蛋白原阴性.二倍体虹鳟外源性卵黄蛋白原在肝细胞内合成,经血液运送至卵巢,最终在卵母细胞中形成卵黄颗粒.由于三倍体雌性虹鳟卵巢发育受阻,无滤泡细胞分化,生殖细胞与体细胞的互作缺失,不能分泌足量的17β-E2以诱导Vg的合成,因而肝脏的Vg阴性并不能说明肝脏不具备合成Vg的能力,从卵黄发生的角度分析,卵黄蛋白原的缺乏不是导致三倍体虹鳟雌性不育的原因,而是其卵泡败育的结果.     

剑尾鱼卵黄蛋白原基因片段克隆、表达及蛋白检测方法的建立

本研究通过对剑尾鱼(Xiphophorus helleri)卵黄蛋白原基因片段的克隆和表达,建立了剑尾鱼卵黄蛋白原蛋白检测方法.根据已发表的底鳉(Fundulus heteroclitus)卵黄蛋白原mRNA序列设计引物,利用RT-PCR法扩增出1段1 118 bp的剑尾鱼卵黄蛋白原cDNA片段,序列分析表明该片段与其他鱼类卵黄蛋白原基因序列相似性较高,其中与底鳉和食蚊鱼(Gambusia affinis)的同源性分别达87.4%和96.7%.在对该片段所编码氨基酸序列可能抗原位点分析的基础上,进行PCR改造构建原核表达载体,预期得到258个氨基酸的表达蛋白.表达载体转入大肠杆菌DH5α,经热诱导后,SDS-PAGE分析有29 kD的表达蛋白产生,与预期相符.以重组蛋白免疫新西兰大白兔,获得抗血清.雌激素(β-雌二醇)对剑尾鱼诱导后,用重组蛋白抗血清作一抗,进行Westernblot分析.结果表明,该抗血清能与剑尾鱼卵黄蛋白原特异结合,可应用于剑尾鱼卵黄蛋白原的检测.卵黄蛋白原是环境雌激素研究中较为特异、灵敏的生物标志物,剑尾鱼卵黄蛋白原检测方法的建立,为剑尾鱼环境监测应用提供良好基础.     

梭鱼卵黄蛋白原的化学发光免疫检测法

运用建立化学发光免疫(chemiluminescence immunoassay,CLIA)检测法,对梭鱼血清中主要卵黄蛋白原(Vg)类型(B类型;VgB)进行定量测定。梭鱼VgBCLIA法按两步法操作进行,使用纯化的梭鱼VgB制备特异型抗血清(a-VgB)。优化抗体浓度和培育时间等检验条件后,检验范围设定为3.91～500ng/mL。卵黄发生期的梭鱼雌鱼血清和雌激素处理后的梭鱼稚鱼血清稀释曲线与纯化的梭鱼Vg曲线平行,而梭鱼雄鱼稀释血清中几乎不发生相应的免疫学反应。对天津原种场养殖的10尾梭鱼血清VgB水平的定量检测结果表明,在雌鱼(9尾)血清中检测到VgB但个体间差异较大,变化范围为3.0～2700.1μg/mL,并表现出随着卵巢发育而增长的变化趋势。相对而言,成熟梭鱼雄鱼血清VgB水平则极低(2.7μg/mL),表明在其生长环境中不存在雌激素活性。另外,所有个体的组织学观察也未呈现出明显的性腺异常情况。研究为梭鱼主要雌激素诱导生物标志物(VgB)的量化提供了一种新的手段,较以往的检验方法具有更高的灵敏度,有助于建立多元化的水生环境中雌激素活性的检测体系。     

甲基睾酮对珍珠玛丽鱼及红剑尾鱼体色影响的初步研究

甲基睾酮,又名甲基睾丸素或甲基睾丸酮,是人工合成的白色或乳白色结晶性粉末状雄性激素,它能促进雄性性器官发育成熟和第二性征的形成。国内外大量试验证明：不同浓度的甲基睾酮对各种鱼类有不同的生物学效应,高浓度（大于1000μg／g）对遗传性罗非鱼会产生雄性化效应;中浓度（10～50μg／g）则可导致金鱼和罗非鱼由雌性转向雄性的完全性逆转;低浓度（1～5μg／g）则可促使鲤鱼和金鱼生长。珍珠玛丽鱼和红剑角鱼都是极具观赏价值的热带鱼。为了改变人工养殖影响了其体色的现象,本文研究了在饵料中添加甲基睾酮对珍珠玛丽鱼和红剑尾鱼…     

甲基睾酮对珍珠玛丽鱼及红剑尾鱼性逆转及体色影响的初步研究

将５月龄的珍珠玛丽鱼、３月龄的红剑尾鱼各１００尾,分别平均分成二组,即各设一对照组和一处理组。在处理组的基础饲料中添加１０μｇ／ｇｍ的甲基睾酮,饲养５０多天,期间观察各组试验鱼的性逆转现象,并对其体表及肌肉中所沉积的β－胡萝卜素进行比较研究。结果表明：饲料添加１０μｇ／ｇｍ的甲基睾酮不能使５月龄的珍珠玛丽鱼性逆转,体色也无明显变化;但能使３月龄的红剑尾鱼全雄化,且其群体的体色得到加深。     

剑尾鱼卵黄蛋白原C(Vg C)全长cDNA的克隆及表达

利用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(RACE)等方法,克隆获得剑尾鱼卵黄蛋白原C(Vg C)基因的全长cDNA序列。剑尾鱼Vg C基因cDNA序列全长4 011 bp,其5′非编码区包含12 bp和3′非编码区包含246 bp;含有一个3 753 bp的开放阅读框(ORF),编码1 250个氨基酸,推测其编码氨基酸分子量大小为141.7 ku,编码氨基酸序列与其他鱼类卵黄白原C编码氨基酸序列相似性在44%～85%。荧光定量PCR结果显示,Vg C在剑尾鱼肝脏中表达量最高,脾、肾、卵巢中有微量表达,脑、肌肉、鳃中几乎没有检测到表达;对不同时间暴露在雌激素中剑尾鱼肝脏进行实时荧光定量PCR表达分析的结果表明,Vg C在剑尾鱼肝脏中第5天表达量最高,随后降低,第9天后维持相对较低的表达量。研究首次克隆了剑尾鱼Vg C基因全长cDNA序列,并对Vg C在剑尾鱼体内表达组织器官分布及雌激素诱导后不同时间表达谱进行了初步研究,为剑尾鱼生殖生理及环境污染物监测应用等不同领域研究打下重要基础。     

甲基睾酮对珍珠玛丽鱼及红剑尾鱼性逆转及体色影响的初步研究

将 5月龄的珍珠玛丽鱼 (Mollienisia velifera )、3月龄的红剑尾鱼 (Xiphophorushelleri )各 10 0尾 ,分别平均分成二组 ,即各设一对照组和一处理组。在处理组的基础饲料中添加 10μg/ gm的甲基睾酮 (Methyltestosterone ) ,饲养 50多天 ,期间观察各组试验鱼的性逆转现象 ,并对其体表及肌肉中所沉积的β-胡萝卜素进行比较研究。结果表明 :饲料里添加 10μg/gm的甲基睾酮不能使 5月龄的珍珠玛丽鱼性逆转 ,体色也无明显变化 ;但能使 3月龄的红剑尾鱼全雄化 ,且其群体的体色得到加深     

瓦氏黄颡鱼血清卵黄蛋白原、钙离子的变化与性腺发育的关系

在雌性瓦氏黄颡鱼性腺发育过程中,随着卵巢中卵黄蛋白的积累,性腺系数的增加,血清中钙离子浓度升高,同时血清中的卵黄蛋白原含量也相应地增加。然而在雄鱼的性腺发育过程中血清钙离子无明显变化。产卵后,雌鱼卵黄蛋白原、钙离子含量降至最低水平。     

热应激对剑尾鱼HSP70家族两成员基因表达的影响

采用RT-PCR方法扩增实验动物剑尾鱼（Xiphopohorus helleri）纯系RR-B的HSP70家族两个成员的eDNA片段，并将其克隆到PMD18-T载体中测序，将测序结果与GenBank中的核苷酸序列和推导的氨基酸序列进行同源性比较。同时利用RT-PCR半定量方法研究热应激时两个成员在剑尾鱼组织中的表达。通过克隆获得了剑尾鱼的HSP70家族两个新成员的cDNA片段，两序列均包含HSP70家族的特征性签名序列和热休克蛋白的定位序列；通过对克隆片段与已发表的青锵（Oryzias latipes）等鱼类HSP70的核苷酸序列和其编码的氨基酸序列同源性比较，发现核苷酸序列同源性较高，成员一和成员二分别为85％-89％和82％-99％；氨基酸序列同源性更高，成员一和成员二分别为97％-99％和93％-99％。一般条件下，两成员在剑尾鱼肝脏、脾脏、肾脏和心脏中不表达，但热应激能刺激成员一在剑尾鱼脾脏中表达，成员二在肝脏、脾脏、肾脏和心脏中强烈表达，并可能在参与热应激保护方面起更大作用。     

十足目甲壳动物卵黄蛋白原的生化特性及生物合成

十足目在甲壳动物中种类最多,经济价值最大,分为枝鳃亚目(对虾类)和腹胚亚目(真虾、螯龙虾、蟹类)两大类。十足目种类卵黄蛋白原基因c DNA全长基本都在8 kb左右,编码2500~2600个氨基酸组成的多肽,具有高度保守性。然而这两类生物的卵黄发生机制却存在显著差异。人工育苗过程中,对虾类卵巢不易发育,通常需要切除眼柄促熟,而腹胚亚目种类容易成熟甚至需要控制早熟。对虾类的卵黄蛋白原由卵巢和肝胰腺共同合成,一般卵巢贡献更大。尤其在卵巢发育前期,卵巢合成卵黄蛋白原较肝胰腺显著旺盛,具有"卵巢内源基因表达型"的特征。在真虾等腹胚亚目种类中,卵巢虽然也参与合成卵黄蛋白原,但以肝胰腺为主,绝大多数种类肝胰腺的贡献率超过90%。本文探讨了两类甲壳动物在卵黄发生机制中的显著差异与其在人工控制条件下性腺发育的不同表现之间的相互关系。     

剑尾鱼趋化因子CCL4和CCL19基因的克隆及嗜水气单胞菌感染对其组织表达的影响

趋化因子是一类能够吸引白细胞移行到感染部位的低分子量(8~10 ku)蛋白质,在炎症反应、非特异性免疫反应中具有重要作用。实验克隆了剑尾鱼2个趋化因子基因(CCL4、CCL19)c DNA序列,运用荧光定量PCR技术检测其在健康组织和嗜水气单胞菌感染后肝、脾中的表达情况。结果显示,剑尾鱼CCL4和CCL19开放阅读框长度分别为294和333 bp,分别编码97和110个氨基酸,推导氨基酸序列均含有趋化因子CC家族标志性的4个半胱氨酸残基,与其他物种尼罗罗非鱼、鼠、狗、人、鸡的氨基酸序列相似性比较,CCL4相似度分别为71.1%、33%、33%、31%、23.5%;CCL19相似度分别为62%、26.9%、24.5%、26.6%、27.8%。在检测的健康剑尾鱼8个组织中,CCL4和CCL19均有表达,其中CCL4和CCL19均在脾脏中表达量最高;CCL4在肌肉和肠中表达量较低,而CCL19则在心脏中表达量较低。经嗜水气单胞菌感染后,CCL4在剑尾鱼头肾中12 h表达量达到最高,在肝脏中24 h表达量最高;CCL19在头肾和肝脏中均在24 h时表达量最高。研究表明,趋化因子CCL4和CCL19可能参与剑尾鱼机体免疫调节反应,在抗嗜水气单胞菌感染过程中发挥了重要作用。     

卵黄蛋白原的发生、结构及功能研究现状

卵黄蛋白原(Vitellogenin,Vg)是一种普遍存在于卵生非哺乳动物血液中的蛋白,是几乎所有卵生动物中卵黄蛋白(Yolk protein)的前体[1]。Vg最初是Pan(1969)等对雌性昆虫血液淋巴蛋白的特称,后来广泛的把这种在卵生动物的卵黄形成过程中,雌性个体血浆中大量存在的含糖、磷、脂的大分子蛋白描述为卵黄蛋白原[2]。卵黄蛋白原不仅被认为是一种理想的雌激素和类雌激素标志物,近年来被广泛应用于环境的内分泌干扰物的筛选及环境毒理、污染调查等研究中[3],它还可为正在发育的动物胚胎提供氨基酸、脂肪、碳水化合物、维生素、磷、硫及微量元素等营养…     

辛基酚对鲤的雌激素效应

研究了辛基酚对鲤的雌激素效应。经10、50、100、300和500μg/L辛基酚暴露32d后,鲤存活率和肥满度与对照组无差异;性腺指数变化明显,雌鱼性腺指数随暴露剂量的增大而增大,雄鱼性腺指数随暴露剂量的增大而减小;50μg/L及以上暴露组与对照组差异显著(P<0.05)。辛基酚能诱导鲤雄鱼产生卵黄蛋白原,暴露剂量为10μg/L组有部分雄鱼肝脏匀浆和血液中检出卵黄蛋白原,50、100和300μg/L组卵黄蛋白原含量随辛基酚浓度的增大而显著增大,500μg/L组卵黄蛋白原含量低于300μg/L组、高于100μg/L组,均为极显著差异(P<0.01)。     

彭泽鲫F_1、F_2代雌雄鱼VtgB和ZP2表达及卵黄蛋白原含量差异研究

雌核发育彭泽鲫后代理论上应为全雌群体,前期研究发现实验室养殖彭泽鲫F1代(相比池塘养殖)和实验室高密度养殖F2代(1.28尾/L,相比低密度0.64尾/L)组中出现了高比例的雄鱼。之前研究认为Vtg B和ZP2基因是雌性特异性表达的基因,本试验对F1、F2代雌雄鱼Vtg B和ZP2表达及卵黄蛋白原含量差异进行研究,结果发现,实验室养殖F1代雄鱼性腺中Vtg B和ZP2的表达分别极显著和显著高于雌鱼(P0.01,P0.05);池塘养殖F1代雄鱼性腺中Vtg B和ZP2的表达分别极显著高于和低于雌鱼(P0.01);F2代低密度养殖组中雄鱼性腺中ZP2的表达极显著高于雌鱼(P0.01)。实验室养殖F1代雄鱼肝胰脏中Vtg B和ZP2的表达分别极显著高于和低于雌鱼(P0.01);池塘养殖F1代雄鱼肝胰脏Vtg B和ZP2的表达均极显著低于雌鱼(P0.01);F2代雄鱼肝胰脏中Vtg B和ZP2的表达极显著高于雌鱼(P0.01)。F1代实验室养殖雄鱼全鱼卵黄蛋白原含量极显著低于雌鱼(P0.01);F1代池塘养殖雄鱼性腺、肝胰脏中卵黄蛋白原含量分别极显著高于和低于雌鱼(P0.01);F2代雄鱼性腺、肝胰脏中卵黄蛋白原含量极显著高于雌鱼(P0.01)。本研究表明,彭泽鲫Vtg B和ZP2基因并非雌性特异性表达,且不同的养殖方式、密度影响雌雄鱼Vtg B和ZP2表达及卵黄蛋白原含量。     

一种长鳍型剑尾鱼的选育及遗传特性研究

通过燕尾红剑与鸳鸯剑杂交以及连续回交可以获得体色为红底黑纹的长鳍剑尾鱼,尾鳍为燕尾,体色似鸳鸯剑,故暂名长鳍鸳鸯剑.对杂交以及回交所产生的子代的体色及鳍形等性状所进行的统计分析的结果表明:随着长鳍鸳鸯剑辛与鸳鸯剑6的连续回交,子代中红黑体色的个体的比例从45.1%增加到90.1%.体色如鸳鸯剑那般红底黑条纹的个体的比例不断增加,说明体色方面可通过累代的选择使性状积累和加强,从而达到选育效果.从杂交以及连续回交,子代中燕尾和普通尾的比例各占一半左右这一特征,推断出尾鳍燕尾为显性,正常尾为隐性,同时推断长鳍个体雄性不育.     

克氏原螯虾卵黄蛋白原受体cDNA部分序列的克隆及mRNA表达量的相对定量

从成熟的克氏原螯虾卵巢中提取总RNA,通过同源克隆得到了卵黄蛋白原受体c DNA部分序列,长度为506 bp,在NCBI网站上进行比对后发现,其与斑节对虾、短沟对虾、罗氏沼虾的卵黄蛋白原受体(Vg R)c DNA序列有较高的相似性。采用实时荧光定量PCR方法,测定了卵巢不同发育时期卵巢和肝胰腺两个组织中卵黄蛋白原受体m RNA的相对表达水平。结果显示,卵巢是卵黄蛋白原受体基因表达的主要部位,而肝胰腺只能检测到少量表达,卵黄蛋白原受体基因在卵巢的卵原细胞增殖期相对表达量最高,随后下降,成熟期达到最低值,恢复期开始回升。结合卵巢不同发育阶段卵巢质量的变化计算表达总量,结果发现,卵黄蛋白原受体基因的表达总量在卵原细胞增殖期为最低,随后持续升高并至成熟期达到峰值,恢复期急剧下降,但仍略高于卵原细胞增殖期的表达量。此外,运用所构建的系统进化树比较了克氏原螯虾Vg R m RNA与其他物种间的遗传距离。     

剑尾鱼卵黄脂磷蛋白的纯化及免疫分析

采用Sephacryl S-300凝胶过滤层析柱和HiTrap Q阴离子交换柱从卵黄生成期的雌性剑尾鱼(Xiphophorus helleri)卵巢组织提纯了卵黄脂磷蛋白(Lv)。已确定被纯化的剑尾鱼Lv在Native-PAGE(4%~7.5%)电泳中分子量为530 kD左右。Native-PAGE(4%~7.5%)电泳后的凝胶分别进行糖蛋白染色、脂蛋白染色及磷蛋白染色。结果表明,剑尾鱼Lv是一种富含糖、脂、磷的蛋白。用纯化的剑尾鱼Lv免疫大白鼠获得鼠源多克隆抗血清。用免疫双扩散的方法测定Lv抗血清的效价为l∶32。Western-blotting检测显示抗血清的特异性较好;卵黄蛋白原(Vtg)和Lv抗血清之间存在明显的免疫交叉反应,表明Vtg和Lv两者具有相同的免疫原性。免疫双扩散检测表明,抗Lv血清表现出明显的雌性特异性和种的特异性。