赤眼鳟MyoG基因的克隆与组织表达分析

本研究以赤眼鳟肌肉总RNA为模板,采用RT-PCR、3'-RACE和5'-RACE的方法,获得了赤眼鳟MyoG基因的全长cDNA序列。该基因含有完整的开放阅读框,编码274个氨基酸;编码的蛋白含有典型的bHLH结构。序列分析表明:赤眼鳟MyoG基因与其他鱼类核苷酸和氨基酸同源性都比较低,其中最高的是鲤鱼,核苷酸同源性和氨基酸同源性分别为78.42%和74.09%。进化系统分析表明,赤眼鳟MyoG基因在进化上高度保守。采用半定量RT-PCR方法,检测赤眼鳟MyoG mRNA在肌肉、脑、肠和肝脏等不同组织的表达情况。结果表明:MyoG mRNA在肌肉中的表达量最高,肾、心和脑中的表达量次之,鳃中有微量表达,脾脏中有痕量表达,在肝脏和肠中不表达。揭示MyoG除了在肌肉中起作用外,在其他组织中也可能参与相关的作用。     

赤眼鳟myostatin基因的克隆与组织表达分析

以赤眼鳟(Squaliobarbus crriculus)肌肉总RNA为模板,采用RT-PCR结合RACE方法,获得其myostatin(肌肉生长抑制素)基因全长为2 214 bp的cDNA序列,其包含了1个含有1 128个核苷酸的开放性阅读框(ORF),共编码375个氨基酸。赤眼鳟与其他物种myostatin的特征性一致。其编码区序列与鲤鱼同源性最高,为96.99%,与其他鱼类的同源性为76%～81%,与哺乳类和鸟类的同源性较低,为63%左右。赤眼鳟Myostatin蛋白的氨基酸序列与其他物种同源性较高,尤其在C端生物活性区,高度的保守性反映了该基因受到了高度的进化限制以及功能的重要性。半定量RT-PCR分析表明,myostatin基因在除肝脏外的其他组织都有表达,在肌肉和脑中的表达量较高,此结果表明赤眼鳟myostatin基因除了对肌肉生长发育有调控作用以外,还可能在机体中发挥其他功能。     

家兔Dmrt1全长cDNA的克隆和组织表达

利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)和RACE的方法克隆了家兔Dmrt1全长cDNA基因.氨基酸序列分析表明,家兔Dmrt1与其他哺乳类Dmrt1基因的氨基酸序列同源性较高,而与鱼类、两栖类、鸟类等氨基酸序列的同源性较低.RT-PCR分析表明,Dmrt1基因只在家兔的精巢和卵巢中表达,而在脑、垂体、肺、心脏、肝脏、肠、脾脏、肾、肌肉等组织中均不表达,且精巢中的表达量高于卵巢.这一结果表明,Dmrt1可能参与了家兔的性别决定过程.     

松江鲈β-肌动蛋白基因全长cDNA的克隆和序列分析

[目的]获得松江鲈β-肌动蛋白基因cDNA全长序列,并检测松江鲈β-肌动蛋白在组织中的表达。[方法]以松江鲈肌肉总RNA为模板,采用RT-PCR、5′-RACE和3′-RACE的方法扩增β-肌动蛋白基因cDNA片段,用RT-PCR方法检测组织表达。[结果]获得了松江鲈β-肌动蛋白基因cDNA的3个片段,测序后拼接得到1905bp全长cDNA序列,其包含了1128个核苷酸的开放性阅读框,翻译编码375个氨基酸。核苷酸和氨基酸同源性分析发现,松江鲈β-肌动蛋白基因序列与点带石斑鱼、军曹鱼、红鲷鱼等同源性相对较高,与哺乳动物和鸟类同源性相对较低;系统发育分析表明,松江鲈β-肌动蛋白与点带石斑鱼关系最近。RT-PCR分析表明,该基因在检测的肌肉、肝脏、肠和脑4种组织均有表达。[结论]首次得到了β-肌动蛋白基因cDNA全长序列,并证明了松江鲈的β-肌动蛋白基因非常保守。     

松江鲈β-肌动蛋白基因全长cDNA的克隆和序列分析

[目的]获得松江鲈β-肌动蛋白基因cDNA全长序列,并检测松江鲈β-肌动蛋白在组织中的表达。[方法]以松江鲈肌肉总RNA为模板,采用RT-PCR、5′-RACE和3′-RACE的方法扩增β-肌动蛋白基因cDNA片段,用RT-PCR方法检测组织表达。[结果]获得了松江鲈β-肌动蛋白基因cDNA的3个片段,测序后拼接得到1 905 bp全长cDNA序列,其包含了1 128个核苷酸的开放性阅读框,翻译编码375个氨基酸。核苷酸和氨基酸同源性分析发现,松江鲈β-肌动蛋白基因序列与点带石斑鱼、军曹鱼、红鲷鱼等同源性相对较高,与哺乳动物和鸟类同源性相对较低;系统发育分析表明,松江鲈β-肌动蛋白与点带石斑鱼关系最近。RT-PCR分析表明,该基因在检测的肌肉、肝脏、肠和脑4种组织均有表达。[结论]首次得到了β-肌动蛋白基因cDNA全长序列,并证明了松江鲈的β-肌动蛋白基因非常保守。     

松江鲈MyoG基因cDNA的克隆与序列分析

动物的肌肉生长是一个复杂的过程,受到包括MRFs家族在内的多种细胞内转录因子及其他体内外因素的调控.MyoG是MRFs家族成员中的一员,也属于碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)蛋白超家族,在控制肌细胞生成过程中起重要的调节作用.运用RT-PCR、5’-RACE、3’-RACE等方法扩增得到松江鲈MyoG基因cDNA全长序列,测序后发现松江鲈MyoG基因cDNA全长1 669 bp,包含了750个核苷酸的开放性阅读框,翻译编码249个氨基酸.MyoG具有保守的碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)结构域,位于1～153位氨基酸上.用生物信息学方法分析与其他物种的系统进化关系,表明松江鲈MyoG与梭鲈亲缘关系最近.不同组织中MyoG基因的半定量PCR分析表明,MyoG基因在成年松江鲈中仅在肌肉中表达,表明它在成年松江鲈肌肉中发挥着重要作用.     

草鱼细胞凋亡抑制蛋白基因cDNA的克隆与表达分析

利用快速扩增cDNA末端(rapid amplification cDNA end, RACE)技术获得草鱼细胞凋亡抑制蛋白基因全长cDNA序列为2 093 bp,含有1个1 944 bp的开放阅读框,5′非编码区长25 bp,3′非编码区长124 bp,可编码647个氨基酸.生物信息学分析表明,在IAP的N端无氨基酸残基组成的信号肽;与斑马鱼的同源性最好,其次是斑猫鲿;在系统进化上,与斑马鱼、斑猫鲿共聚为1支.用半定量RT-PCR分析正常及细菌诱导下草鱼细胞凋亡抑制蛋白基因在不同组织中的表达分布,正常情况下,凋亡抑制蛋白基因在所取的7种组织中均有表达,其中脑、肠和肾表达最高,肝和心脏次之,鳃和肌肉最低,但差异不显著;用嗜水气单胞菌人工感染24 h后,所有组织中的IAP mRNA水平平均降低约26%,以肝脏和肌肉降低较为明显,在感染48 h后,所有组织中的IAP mRNA水平平均升高约4%,其中心脏、肝脏和鳃分别升高8%、16%、19%,这表明草鱼细胞凋亡抑制蛋白可能参与了机体对嗜水气单胞菌感染的免疫应答.     

稀有鮈鲫雄激素受体基因的克隆和内分泌干扰物对其表达的影响

采用RT-PCR和RACE法分离了稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)精巢雄激素受体基因(AR)的cDNA,其核苷酸序列3 130 bp,编码844个氨基酸。它的氨基酸序列与鲤科鱼类AR的同源性较高。AR基因在稀有鮈鲫的性腺、肝、脑、肠和肌肉等组织中均有表达,在雄性个体中精巢和肝脏的表达量最高,其他组织较低,而在雌性个体除肌肉中表达量较低外,其他组织均为中等水平的表达。0.01和0.1 nmol/L的乙炔基雌二醇暴露3 d后,能够分别非显著和显著地提高稀有鮈鲫幼鱼AR的mRNA表达,而1 nmol/L的乙炔基雌二醇则对其表达有下调的趋势,0.1~10 nmol/L的双酚A对其表达均有显著下调,0.01μmol/L壬基酚对其表达有显著下调,而0.1和1μmol/L壬基酚对其表达均有下调的趋势,因此不同种类内分泌干扰物及其不同暴露浓度对稀有鮈鲫AR的mRNA表达有不同影响。     

哲罗鲑胰岛素样生长因子Ⅱ cDNA的克隆与组织表达分析

为了研究胰岛素样生长因子-Ⅱ(insulin-like growth factors-Ⅱ,IGF-Ⅱ)在哲罗鲑Hucho taimen生长繁殖过程中所起的作用,根据Gen Bank收录的大西洋鲑IGF-Ⅱ基因开放阅读框序列(NCBI登录号:NM_001123647)设计用于哲罗鲑IGF-Ⅱ开放阅读框扩增的引物,以哲罗鲑肝脏总RNA反转录成的cDNA为模板,利用PCR方法克隆获得哲罗鲑IGF-Ⅱ基因的开放阅读框。生物信息学分析结果显示,哲罗鲑IGF-Ⅱ基因的长度为645 bp,编码含有214个氨基酸残基的蛋白,该蛋白的相对分子质量为24554,等电点为9.92;哲罗鲑IGF-Ⅱ前肽由信号肽、B、C、A、D、E肽6部分构成;同源性比对和系统进化分析结果显示,哲罗鲑IGF-Ⅱ与鲑科鱼类IGF-Ⅱ核苷酸序列同源性最高,聚为一支,其中与大西洋鲑的IGF-Ⅱ同源性最高(98.6%),该基因在进化过程中有着高度保守的进化特性;用荧光定量PCR技术检测2龄哲罗鲑IGF-Ⅱ基因在不同组织中的表达,结果显示,该基因在肝脏中表达量最高,在心脏、鳃、脾、后肠、头肾、胃中的表达量次之,而在前肠和脑中的表达量最低。     

草鱼转铁蛋白受体cDNA序列克隆及其组织表达差异

根据斑马鱼血清转铁蛋白受体(TfR)序列(NM_001009918)设计并合成一对引物,提取草鱼肝脏组织总RNA,RT-PCR扩增获得草鱼TfR cDNA部分序列873bp,获得GenBank登陆号为FJ613322.将测序结果用DNAman软件与斑马鱼的序列进行比对,发现核苷酸同源性为84%,氨基酸同源性为81%.利用半定量RT-PCR技术检测TfR草鱼脂肪、肌肉、肠、脑、黏液、性腺、鳔、肝脏、心脏、脾脏、鳃、鳍12种组织的表达差异结果表明,TfR在草鱼12种组织中均可表达,其中在脑与鳍中表达量最高,但与在心脏、性腺中的表达量无显著差异(P0.05),在黏液与鳔中表达量最低,二者之间无显著差异(P0.05).     

火龙果类锌指蛋白基因片段的克隆及表达分析

锌指蛋白在原核生物与真核生物基因转录的调控中发挥着重要作用.根据火龙果抗逆cDNA 芯片中的一个 EST设计一对引物,采用RT-PCR克隆火龙果类锌指蛋白基因片段,生物信息学分析表明,该片段长334bp,编码 1中含有109个氨基酸残基的肽链,命名为HuZF.该基因序列与其它植物锌指蛋白基因核苷酸序列的同源性均在 70%以上,推测的氨基酸序列与其它植物锌指蛋白的氨基酸序列的同源性达60%以上.RT-PCR分析表明,高盐和 干旱胁迫下,火龙果茎中HuZF 的表达增强,低温胁迫时,HuZF 的表达先减弱后增强,初步推测该基因的表达与 火龙果低温、高盐、干旱等逆境胁迫响应相关.     

梭鱼脂肪酸合成酶基因部分片段的克隆和表达分析

分离、克隆梭鱼脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,简称FAS)基因的部分c DNA片段(Gen Bank登录号为KJ848474),共920 bp,编码303个氨基酸,序列分析表明梭鱼FAS基因与其他物种的同源性为74%~95%,其中与军曹鱼、斑马拟丽鱼相似性达95%。FAS基因mRNA在梭鱼鱼皮、肌肉、肝脏、心脏、脾脏、肾脏、胃、肠、腹腔脂肪、脑和鳃组织中表达丰度差异显著(P0.05),脑中含量最高,其次是肝脏和腹腔脂肪组织,肌肉中表达量最低,其余7种组织中的表达量均显著低于脑和肝脏(P0.05)。此外,还研究了饲料脂肪水平对梭鱼FAS活性和mRNA表达的影响,平均质量为(9.5±0.3)g的梭鱼幼鱼投喂6种不同脂肪含量的等氮等能饲料(脂肪水平分别为2.04%、4.83%、7.47%、9.79%、12.01%、14.59%),饲养60 d,试验结束后测定各组梭鱼肝脏中FAS的生物活性及肝脏、腹腔脂肪、肌肉中FAS mRNA的表达丰度。结果表明,随着饲料脂肪水平的升高,肝脏中FAS活性呈降低趋势,14.59%组的活性显著低于2.04%、4.85%组(P0.05);肝脏中FAS的mRNA表达量显著下降(P0.05);肌肉和腹腔脂肪中FAS的mRNA表达量呈下降趋势,但各组之间差异不显著(P0.05)。     

类乌齐牦牛ACTA1基因克隆、分子特性及差异表达分析

【目的】骨骼肌α肌动蛋白1(actin alpha 1, ACTA1)主要参与骨骼肌纤维的发育,在骨骼肌活动中发挥重要作用。本试验主要扩增类乌齐牦牛ACTA1基因的cDNA序列,检测ACTA1基因在类乌齐牦牛不同组织中mRNA水平的表达规律。【方法】采用RT-PCR方法扩增并克隆类乌齐牦牛ACTA1基因CDS区;通过在线软件对其一级结构、二级结构、三级结构进行生物信息学分析;利用核苷酸序列及氨基酸序列进行同源性和系统进化树分析;应用RT-qPCR技术检测ACTA1基因在类乌齐牦牛不同组织中的表达模式。【结果】类乌齐牦牛ACTA1基因编码区全长1134 bp,结构稳定,共编码377个氨基酸。生物信息学分析发现,类乌齐牦牛ACTA1基因编码的蛋白质是一种结构较稳定、带负电的亲水性蛋白,二、三级结构以α-螺旋为主,包含2个明显的跨膜区域,无信号肽,属胞内蛋白。保守结构域中含有明显的NDB区域,蛋白结构高度保守。同源性分析表明,类乌齐牦牛与水牛ACTA1基因的核苷酸及氨基酸同源性均较高。系统进化树分析显示,类乌齐牦牛与水牛亲缘关系最近,黄牛次之。实时荧光定量PCR结果显示,ACTA1基因在臀肌和大脑高表达。【结论】获得类乌齐牦牛ACTA1基因的CDS区全长1134 bp,ACTA1基因在类乌齐牦牛肌肉和大脑组织中显著表达,为进一步研究分析ACTA1基因在调控牦牛肌肉发育及机制等方面奠定基础。     

吉林梅花鹿肌肉发育关联基因MyoG的鉴定及生物信息学分析

为探明吉林梅花鹿MyoG基因的分子结构特征与生理功能,本研究通过提取吉林梅花鹿血液基因组DNA,利用PCR技术分段扩增、Sanger测序并拼接获取MyoG基因,对MyoG基因核苷酸及编码氨基酸序列的分子结构特征进行了生物信息学分析。结果表明,吉林梅花鹿MyoG基因序列长3 162 bp(GenBank登录号:HZ56689),含有3个外显子、2个内含子及部分5 UTR和3 UTR,编码区(CDS)为684 bp,共编码227个氨基酸,与NCBI中甘肃马鹿、水牛及山羊该基因相似性分别为99%、94%和92%;通过分析推导氨基酸序列结构发现,1～89位氨基酸为MYOD家族特有的碱性结构域,85～136位为螺旋-环-螺旋DNA结合结构域,含有21个激酶磷酸化的位点;吉林梅花鹿与甘肃马鹿该基因CDS区存在6个突变位点,导致3个氨基酸位点发生了变异;序列相似性及分子系统进化分析显示,吉林梅花鹿MyoG基因与反刍动物山羊、绵羊及水牛的亲缘关系较近。吉林梅花鹿MyoG基因的克隆及序列结构特征的生物信息学预测分析为解析鹿科动物肌肉生长发育的分子调控机制奠定了理论基础。     

牛FADD基因的克隆分析及其真核表达载体的构建

【目的】克隆牛FADD基因并构建真核表达载体,以探讨其在牛卵泡发育过程中的调控作用。【方法】采用RT-PCR技术,从牛卵巢组织总RNA中反转录FADD cDNA,对编码区核苷酸序列分析后,将其全长cDNA删除终止密码子,采用定向克隆技术连接克隆到含有水母绿色荧光蛋白(AcGFP)报告基因的真核表达载体pAcGFP-Nl中,用BglⅡ、EcoRⅠ双酶切、测序进行鉴定,并进行了牛FADD mRNA的组织表达谱分析。【结果】克隆的牛FADD基因编码区全长序列与NCBI公布的序列完全一致,核苷酸和氨基酸序列与猪的同源性最高,与鸡的同源性最低,仅为42.5%和44%;通过PCR方法在FADD阅读框两端引入了BglⅡ和EcoRⅠ克隆位点,并于起始位点前加入Kozak序列,成功构建pAcGFP-N1-bFADD融合蛋白表达载体。组织表达谱分析表明,牛FADD mRNA高表达于肝脏、淋巴组织及睾丸、卵巢组织,在小肠、心、胰腺、肺、肾及肌肉中则弱表达或无表达。【结论】成功克隆了牛FADD基因,并构建pAcGFP-N1-bFADD融合蛋白表达载体,为FADD基因在牛卵母细胞发育调控中的基础研究提供了一种简便可靠的方法。     

内蒙古白绒山羊蛋白激酶B/AKT基因的克隆及表达模式分析

 【目的】克隆内蒙古白绒山羊AKT基因cDNA并分析其基本表达模式。【方法】RT-PCR克隆AKT基因 cDNA。通过在线软件BLAST进行核酸序列分析,用SMART与Psite进行氨基酸序列分析。半定量RT-PCR检测AKT基因在绒山羊组织中的表达特异性。Western blotting检测绒山羊胎儿成纤维细胞中AKT表达。【结果】克隆到的内蒙古白绒山羊AKT基因cDNA片段长 1 443 bp,包含了编码480个氨基酸残基的全长ORF,氨基酸序列与绵羊（NM_001161857.1）同源性为97%。SMART分析表明,ORF编码的蛋白包含了可与3-磷酸肌醇结合的PH结构域及具有丝氨酸/苏氨酸激酶催化活性的S_TKc结构域。Psite分析表明,含有1个cAMP-/cGMP-依赖性蛋白激酶磷酸化位点、6个蛋白激酶C磷酸化位点、10个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、2个蛋白激酶ATP结合区信号和1个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性区域。PSORT程序预测其定位于细胞质中。AKT基因mRNA丰度在睾丸、脑和肾中较高,在脾、肝、肺及乳腺组织中相对低。绒山羊胎儿成纤维细胞中抑制mTOR活性,AKT表达量降低。【结论】内蒙古白绒山羊AKT基因cDNA全长ORF的核苷酸序列与绵羊的AKT基因具有很高的同源性,AKT基因在脾、睾丸、脑、肝、肺、乳腺及肾组织中均有表达,其AKT的表达受mTOR信号通路的调控。     

地黄肌动蛋白基因片段的克隆与序列分析

[目的]克隆与分析地黄肌动蛋白基因片段。[方法]根据与地黄相近物种肌动蛋白基因序列的保守区设计兼并引物,通过RT-PCR方法扩增地黄编码区肌动蛋白基因。[结果]扩增片段全长为724 bp,对应编码240个氨基酸。序列比对分析发现其与其他高等植物肌动蛋白基因核苷酸序列同源性在80%以上,氨基酸序列在90%以上。[结论]系统进化分析表明,扩增到的地黄肌动蛋白基因与烟草actin7基因有较近的亲缘关系。     

异育银鲫中科3号MSTN基因的克隆与序列分析

采用同源克隆和末端快速扩增(rapid amplication of c DNA ends,RACE)方法分离克隆了异育银鲫(Allogyogenetics crucian carp)中科3号肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因全长DNA,得到3 394 bp全长的DNA,包含3段外显子和2段内含子,其中2 098 bp的全长c DNA在NCBI数据库中进行序列比对后,确定为异育银鲫中科3号MSTN基因。对推测的MSTN基因氨基酸序列进行同源性比对和系统分析显示:MSTN基因在异育银鲫与斑马鱼及其他鱼类间的氨基酸序列相似度为73.5%~98.0%,与鲤鱼MSTN基因相似度最高(98.0%),不同物种间MSTN的氨基酸序列较为保守。用半定量RT-PCR检测MSTN基因在异育银鲫心、肠、肌、脑、鳃和肝的相对表达量结果表明,MSTN基因在脑中含量最高,其次是肌、鳃、心、肠,在肝脏中含量最低。     

草鱼JAK2基因片段序列的克隆及其组织表达分析

通过实时荧光定量PCR(RT-PCR)法从草鱼肝脏中首次克隆获得草鱼JAK2基因的片段序列。该片段序列长671 bp,编码223个氨基酸,氨基酸序列分析表明草鱼JAK2基因片段与其他物种的相似性在70%～91%之间;系统进化树显示,鱼类的JAK2独立聚成一支,草鱼与斑马鱼聚成一支,与鳜鱼和墨绿凹鼻鲀聚成的一支再聚成一支。实时荧光定量PCR分析表明,草鱼JAK2基因在肝脏、肌肉、脑、心脏、脾脏和肠系膜脂肪组织中均有表达,其中在肝脏组织中表达量最高,显著高于其他组织(P<0.05),其次是肌肉、脑、脾脏和肠系膜脂肪组织,在心脏组织中表达量最低,且显著低于其他组织(P<0.05)。本研究为进一步研究草鱼JAK2基因的结构和功能奠定了基础。研究亮点:JAK2基因在鱼类上的研究报道甚少。本研究首次克隆了草鱼JAK2基因片段序列;且发现JAK2基因在肝脏组织中表达量最高,心脏组织中表达量最低,为草鱼JAK2基因的结构及其信号转导等生理功能的深入研究奠定了基础。