草鱼HSP70基因cDNA部分序列克隆及其组织表达差异

根据鲤热休克蛋白70(Heat shock protein,HSP70)序列(AY120894)设计并合成一对引物,以草鱼(Cteno-pharyngodon idella)肝胰脏组织总RNA为模板,RT-PCR扩增获得草鱼HSP70基因cDNA部分序列,并进行了组织表达差异性研究。结果显示:所获为序列为480 bp,获得GeneBank登陆号为FJ483832。序列测序结果显示,HSP70扩增序列与鲤、斑马鱼、鲋的同源性为:93%、91%、93%。另外,所获序列HSP70在草鱼脂肪、肌肉、肠、脑、粘液、性腺、鳔、肝胰脏、心脏、脾脏、鳃、鳍12个组织的表达存在差异,HSP70在草鱼这12个组织中均检测到表达,其中在鳍中表达最高,极显著高于其他组织(P<0.01);在鳔中表达次之,且与脑、心脏、性腺中表达差异不显著;在粘液中表达最低。     

条斑紫菜半胱氨酸合成酶基因的电子克隆与分析

从网络共享的条斑紫菜(PorphyrayezoensisUeda)表达序列标签(expressed sequencetag,EST)数据库检索出与拟南芥(Arabidopsis thaliana)半胱氨酸合成酶(cysteine synthase,CSase)基因高度相似的EST序列,构建EST叠连群(contig),并依据contig设计引物.提取条斑紫菜叶状体总RNA,采用RT-PCR方法,扩增得到了条斑紫菜半胱氨酸合成酶基因(PyCSase-B)的cDNA序列(GenBank accession:FJ232911).该cDNA序列含有长1 152 nt的完整开放阅读框,编码产物(PyCSase-B)的分子量39.3 kD,长383 AA.PyCSase-B的N端前60个氨基酸残基构成了叶绿体转运肽序列,成熟的PyCSase-B定位在叶绿体中.PyCSase-B与紫红紫菜(P.purpurea)、莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、拟南芥和水稻(Oryza sativa)的序列一致性分别为94%、69%、64%和65%,进化树显示PyCSase-B在进化上处在细菌和高等植物之间.PyCSase-B含有与5'-磷酸吡哆醛(Pyridoxal 5'-phosphate)和O-乙酰丝氨酸(O-acetylserine)结合的保守氨基酸残基和序列,含有将硫转移到半胱氨酸的保守残基;成熟PyCSase-B单体的三维结构与拟南芥CSase相似,由2个α/β结构域组成.PyCSase-B的成功克隆与生物信息学分析有助于进一步研究其在条斑紫菜抗逆调控中的作用.     

氟对孔雀鱼的急性毒性及安全浓度评价

为检测氟对鱼类的生态毒性效应,采用静态生物毒性试验方法研究了氟离子对孔雀鱼(Poecilia reticulate)幼鱼的急性毒性效应,记录其中毒症状及24 h,48 h,72 h和96 h死亡数,并进行统计分析。结果表明:氟暴露条件下孔雀鱼幼鱼出现焦躁不安、失去平衡、呼吸减弱等中毒症状,且随着氟暴露浓度的增加和暴露时间的延长,死亡率逐渐增加,存在明显的剂量效应和时间效应关系;氟对孔雀鱼幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的LC50分别为397.38、231.36、207.73、200.24 mg/L,氟对孔雀鱼幼鱼的安全质量浓度为2.002 4 mg/L,说明氟离子对孔雀鱼幼鱼为低毒性。该值低于我国部分高氟地区地下水、地表水及人为氟污染水体中的氟离子浓度。     

近江牡蛎HSC70基因对溶藻弧菌感染的反应

人工注射溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)感染近江牡蛎(Crassostrea hongkongensis),通过实时荧光定量RT-PCR方法检测了近江牡蛎6种不同组织器官(外套膜、鳃、消化腺、闭壳肌、心脏和血细胞)中HSC70基因表达量的变化;同时采用平板活菌计数法测定了近江牡蛎不同组织器官中溶藻弧菌菌量的变化。结果显示,人工注射感染溶藻弧菌后,近江牡蛎6种组织器官中HSC70基因表达量均显著性升高(P<0.05),且随时间变化均呈现出先升高后恢复至对照水平的趋势;其中鳃组织中HSC70基因分别在第6小时和第72小时出现2次显著性高表达,且在第72小时的表达量高于第6小时(P<0.05)。在多数组织器官中,HSC70基因出现显著高表达后便急剧下降至对照水平,而在消化腺中高表达持续的时间长达18 h(第6 24小时)。在注射感染溶藻弧菌后第6小时,血细胞中HSC70基因的表达量达到峰值,接近于对照水平的15倍;而在其他组织器官中,该基因表达峰值仅为对照水平的2.5倍左右。人工注射感染溶藻弧菌后3 h,3种组织(消化腺、闭壳肌和血淋巴)中均能检测到溶藻弧菌的积累,其中闭壳肌中含菌量最高,6 h时闭壳肌中含菌量急剧下降,随后又增加并维持在一定水平直至72 h;消化腺中菌量随着时间推移而增加,到达峰值后又逐步下降;血淋巴中,溶藻弧菌含量整体上随时间不断增加,到48 h稳定在较高水平。各组织中HSC70表达量与溶藻弧菌含量之间存在一定的关联性,尤其在溶藻弧菌攻击的靶器官(消化腺)中最为明显。由此可见,病原菌感染可以诱导近江牡蛎HSC70基因高表达,并且HSC70可能参与了机体抗病原菌感染的相关作用,这为进一步研究近江牡蛎HSC70基因在抗病免疫中的作用机制奠定了基础。     

广东紫菜Hsp70基因eDNA克隆与表达分析

为探索广东紫菜(Pyropia guangdongensis)叶状体Hsp70基因在温度刺激下机体耐温相关分子机制,为广东紫菜的栽培生产提供技术参考,本研究利用RACE技术获得了广东紫菜Hsp70基因(PgHsp70)全长序列,并在此基础上采用实时荧光定量PCR技术,研究广东紫菜叶状体分别在不同温度(22℃、27℃和31℃)条件下处理0、1/6、1/2、1、6、12、24和36 h后PgHsp70基因的差异表达。结果显示,PgHsp70基因序列长2004 bp,包含一个1866 bp的开放阅读框,可编码621个氨基酸,预测分子量为67.7 kDa,理论等电点为4.87。基因表达水平定量分析表明,温度对PgHsp70基因表达水平有显著影响,PgHsp70基因在不同温度的表达水平变化趋势基本一致,均呈现先上调后下降的趋势,且均于1 h表达量到达最高水平,其中,在31℃ 1 h表达量最高,为未经高温处理组的11倍,说明PgHsp70基因在应答高温胁迫中发挥着重要的作用。     

条斑紫菜泛素结合酶基因的cDNA序列克隆与分析

泛素蛋白酶体系统（ubiquitinproteasomes system,UPS）是真核生物重要的翻译后修饰系统,参与了许多重要的生理反应,同时也参与了蛋白质的质量控制和细胞的稳态维持,因此研究条斑紫菜UPS有助于阐明条斑紫菜在逆境胁迫下通过UPS降解异常蛋白和调节蛋白的生物学活性。泛素结合酶（ubiquitinconjugating enzyme,E2）是UPS的重要组成部分。根据电子克隆结果指导RT-PCR实验,成功克隆了条斑紫菜泛素结合酶基因（PyE2）的cDNA序列（GenBank accession：FJ232910）。该cDNA序列含有长444 nt的完整ORF,编码蛋白（PyE2）的分子量16.6 ku,长147 AA。PyE2与其它物种的E2具有高度的一致性和相似性,反映出E2在进化上相当保守。PyE2含有E2活性位点的保守序列及半胱氨酸残基,其三维结构与人的I类E2高度一致。PyE2不含C端和N端延伸结构,所以在条斑紫菜E2家族中属于I类E2。     

兰州鲇生长激素(GH)基因的克隆及序列分析

利用长片段PCR及T-A克隆技术,从兰州鲇(Silurus lanzhouensis)基因组DNA中首次克隆兰州鲇GH基因全序列并提交至Genbank获得登录号KM215221,同时,使用DNAstar等生物信息学软件进行序列分析研究。兰州鲇GH基因全长2 067 bp,由5个外显子和4个内含子组成,完整编码序列(Complete coding sequence,CDS)为603 bp。5个外显子大小分别为10、140、117、132和204 bp;4个内含子大小分别为229、103、565和103 bp;内含子与外显子的连接区序列遵循基因组成规则。编码区编码1条由200个氨基酸残基组成的蛋白质多肽。5个科8种鲶形目鱼类生长激素基因编码区序列同源性比较表明,它们之间GH基因编码区序列有较高的同源性,平均达到了92.4%,其中,兰州鲇和南方大口鲇之间的同源性最高,为99.5%,兰州鲇和革胡子鲇之间的同源性最低,为90.0%,并构建了系统发育进化树。同时也表明,GH基因编码区序列具有较高的保守性,系统发育研究中具有较高的参考价值。     

兰州鲇MyoD基因的克隆与生物信息学分析

为研究兰州鲇(Silurus lanzhouensis)生长性状相关基因,运用RT-PCR、TA克隆和核酸测序等技术对兰州鲇MyoD基因的CDS区及全基因进行克隆和生物信息学分析。获得兰州鲇MyoD基因的完整CDS区序列810 bp(Gen Bank登录号:KT277551)及MyoD基因全序列1 210 bp(Gen Bank登录号:KT339175),包括部分5'端63 bp和3'端58 bp;ORF区含有3个外显子和2个内含子,外显子长度分别为510 bp、80 bp和220 bp,内含子长度分别为156 bp和123 bp,编码269个氨基酸残基组成的可溶酸性蛋白质;预测亚细胞定位MyoD主要分布于细胞核(56.5%),MyoD二聚体结构是一个螺旋-环-螺旋(b HLH)。基于12种鱼类MyoD基因CDS序列构建系统发育树及编码区同源性比较,分析结果表明,MyoD基因编码区在进化过程中比较保守,且兰州鲇MyoD与斑点叉尾、白鲶鱼、蓝鲶鱼之间存在较高的同源性。     

建鲤MHC class Ⅰ基因全长cDNA的克隆与序列分析

采用同源克隆和末端快速扩增(RACE)方法克隆了建鲤(Cyprinus carpio var.jian)MHC class Ⅰ基因全长cD-NA并进行了序列分析.结果显示:实验得到了1914 bp的建鲤的MHC class Ⅰ全长cDNA序列;建鲤MHC class Ⅰ基因包括1044 bp的开放阅读框(ORF),11...     

合浦珠母贝热休克蛋白hsp70基因的克隆与表达分析

采用同源克隆和RT-PCR技术对合浦珠母贝(Pinctada fucata)热休克蛋白hsp70基因进行了克隆和表达分析。获得cDNA全长序列2 365 bp,其中3’非编码区域(UTR)为318 bp,5’UTR为88 bp,开放阅读框(ORF)为1 959 bp,编码652个氨基酸,分子量约为71.39 kD,理论等电点为5.22,并含有3个HSP70家族的签名序列IDLGTTYS、DLGGGTFD和EEVD。同源性分析表明,合浦珠母贝HSP70的氨基酸序列与太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)等双壳贝类的相似性高达86%以上,基于氨基酸序列的聚类分析表明,合浦珠母贝与牡蛎属种类亲缘关系最近。高温、高盐刺激后,半定量RT-PCR检测发现hsp70基因的表达明显增加,高温刺激的表达量高于高盐刺激,高温刺激组不同组织的表达量由大到小依次为鳃、消化腺、外套膜、肌肉、性腺,高盐刺激组不同组织的表达量由大到小依次为鳃、外套膜、肌肉、消化腺、性腺,表明HSP70参与了机体对刺激的应答过程。该基因的克隆为进一步深入研究合浦珠母贝的抗逆机理及其遗传改良奠定了重要基础。     

鲢IL-8基因的克隆与表达分析

采用RACE-PCR方法,从鲢(Hypophthalmichthys molitrix)头肾SMARTcDNA中获得了679 bp IL-8 cDNA序列。结果显示:该序列包含169 bp的5′非编码区,213 bp 3′端非编码区和297 bp的开放阅读框;鲢IL-8的开放阅读框编码98个氨基酸残基,其中包含构成两对二硫键的4个保守半胱氨酸。RT-PCR结果显示鲢:IL-8 mRNA主要在胰、肝脏和头肾中表达。将鲢IL-8不含信号肽的成熟多肽克隆到原核融合表达载体pQE30上,转入大肠杆菌M15内进行表达,经SDS-PAGE电泳后显示,重组融合蛋白在分子量约11kD处有一明显表达带,与预期计算的分子量大小相一致。     

海带hsp70基因的克隆、分析及转录水平定量研究

本研究以海带(Saccharina japonica)‘海天1号’为材料,通过RACE-PCR方法获得海带hsp70(Sjhsp70)基因全长cDNA序列。序列分析表明,全长cDNA长度为3778 bp,含有1个2892 bp的开放阅读框,5'和3'非编码区的长度分别为101、785 bp。蛋白质氨基酸含量和理化性质分析显示,该蛋白为稳定蛋白。应用BLASTP程序对不同物种HSP70蛋白比较分析表明,海带与长囊水云(Ectocarpus siliculosus)的HSP70蛋白具有较高的同源性,用HSP70蛋白构建的进化树显示,海带与长囊水云聚为一类。二级结构预测该蛋白由963个氨基酸组成,包含35个α螺旋和25个β折叠。以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)HSP110蛋白三维结构3C7N为模板,在I-TASSER软件上预测海带HSP70蛋白的三维结构,预测的蛋白结构与3C7N的A链在折叠和二级结构方面非常类似。对Sjhsp70基因在温度胁迫下表达变化分析表明,高温对Sjhsp70的表达量具有显著影响,Sjhsp70在25℃、24 h胁迫条件时,表达量达到最大值。本研究为阐明海带HSP70蛋白特性及其应对环境胁迫的机理提供理论依据。     

编码美洲螯龙虾肽聚糖识别蛋白（PGRP）cDNA的电子克隆及其生物信息学分析

利用电子克隆方法,获得编码美洲螯龙虾（Homarus americanus）肽聚糖识别蛋白（peptidoglycan recognition protein , PGRP）的cDNA序列及相应的氨基酸序列;采用生物信息学方法对其进行基本理化性质、亲疏水性、信号肽、二级结构、细胞定位、三级结构等的分析。结果获得一段长920 bp的编码美洲螯龙虾PGRP的cDNA序列,包含一个长834 bp的开放阅读框,编码277个氨基酸;编码蛋白是含有信号肽的分泌蛋白,含有1个C端PGRP结构域,表明是一种PGRP;分析结果显示该蛋白与黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）短型PGRP-SC2和PGRP-SD比较相似。     

黄鳝PLA2基因的克隆及表达分析

利用同源克隆技术和RACE技术克隆黄鳝(Monopterus albus)磷脂酶A2(PLA2)基因的cDNA全长;并采用荧光定量RT-PCR法检测PLA2基因在黄鳝各组织中的表达量情况。结果显示:黄鳝PLA2基因全长cDNA大小为2 606 bp(Gen Bank登录号:KX852397),其中开放阅读框2 205 bp,编码736个氨基酸,预测分子大小为83.623 kD,理论等电点5.84;5'和3'非编码区长度分别为208 bp和193 bp。该蛋白序列没有信号肽和跨膜结构。氨基酸序列比对和系统树分析显示,黄鳝PLA2基因的结构十分保守,黄鳝与大黄鱼和金头鲷的PLA2基因亲缘关系最近,与鼠类和蟾蜍的亲缘关系较远。RT-PCR分析表明,PLA2基因在组织中的表达具有组织特异性,在消化器官前肠组织中的表达最高,在性腺及肌肉组织中表达很少。     

条斑紫菜eIF4A基因的电子克隆与试验验证

以拟南芥eIF4A氨基酸序列为信息探针,在条斑紫菜EST(Expressed sequence tag)数据库中找到高度相似的EST,通过人工序列拼接及RT-PCR确认得到了翻译起始因子4A(Eukaryotic translation initiation factors 4A,eIF4A)基因PyeIF4A的cDNA序列.该cDNA序列含有长1278 bp的完整开放阅读框,编码蛋白(PyeIF4A)分子量47.4 kDa,长425 AA.PyeIF4A与小鼠、非洲爪蟾、水稻和拟南芥等多种动植物的eIF4A具有较高的序列一致性,含有eIF4A的保守基序.     

大黄鱼Myostatin-1基因启动子克隆及生物信息学分析

Myostatin基因属于TGF-β超家族,是动物骨骼肌生长发育的负调控因子。在已克隆大黄鱼Myostatin-1基因编码序列的基础上,采用基因组步移的方法,首次克隆到约1kbp的大黄鱼Myostatin-1启动子序列。该启动子序列与已报道的金鲷和大口黑鲈相应序列的相似度分别为90%和75%。该序列具有1个TATAbox、1个CAATbox、5个E-box位点,此外还具有MyoD,USF,MEF2,SP1,NF-Y等多种转录因子结合位点。     

大菱鲆多聚免疫球蛋白受体基因的克隆及表达分析

鱼类多聚免疫球蛋白受体(polymeric immunoglobulin receptor, pIgR)是黏膜免疫系统的关键因子, 能够介导多聚免疫球蛋白向黏液中的转运和分泌。本研究利用同源克隆和cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends, RACE), 首次得到了大菱鲆(Scophthalmus maximus) pIgR完整的cDNA序列, 全长1 584 bp, 该序列包含一个1 005 bp的开放阅读框及5’和3’UTR, 编码334个氨基酸。同源性比较发现, 大菱鲆pIgR氨基酸序列与牙鲆(Paralichthys olivaceus)、斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)、红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)的序列相似性分别是74%、74%和59%, 表现出较高的保守性。多序列比对显示, 硬骨鱼pIgR包含两个ILD (Ig-like domain), 分别对应哺乳类的ILD1和ILD5区域。系统进化树分析表明, 大菱鲆pIgR和牙鲆的聚为一支。半定量RT-PCR显示, pIgR在健康大菱鲆各组织中均有表达, 但表达水平不同, 其中在黏膜相关淋巴组织中表达最强。经灭活的鳗弧菌菌液浸泡处理后, 实时荧光定量PCR结果显示, 大菱鲆各组织中pIgR的相对表达量在72 h内均呈现先增加后减少的趋势, 在48 h内均有一个最高值出现, 且黏膜相关淋巴组织中峰值出现较早, 说明pIgR在硬骨鱼类黏膜免疫中发挥了重要作用。

     

虾夷扇贝肌动蛋白基因cDNA序列克隆与分析

采用RT-PCR和RACE法从虾夷扇贝闭壳肌中分离和克隆了肌动蛋白基因cDNA全长序列.肌动蛋白基因cDNA全长1775 bp(不包括poly A),5′端非编码区94 bp,3′端非翻译区551 bp,阅读框1131 bp,编码376个氨基酸.在基因组DNA中,该基因被一个内含子分为两段,内含子位于第42和第43个氨基酸之间,长度为2041 bp.系统发育分析显示该肌动蛋白属于α类型.     

松江鲈热休克同源蛋白70(HSC70)的基因克隆与表达分析

采用表达序列标签(EST)和cDNA末端快速扩增技术(RACE)从松江鲈(Trachidermus fasciatus)体内克隆出一个热休克同源蛋白70(即TfHsc70).其全长2138 bp,理论分子量为71.1 kDa,等电点为5.27,并由一个1947 bp的开放阅读框(ORF)、一个78 bp的5′端未翻译区...     

中华鲟piwil1基因的克隆表达特征研究

Piwi是鱼类配子发生和性腺发育的重要调控因子。本研究从中华鲟(Acipenser sinensis)性腺中克隆得到了piwi基因的全长c DNA序列,该序列长3 393 bp,开放阅读框为2 583 bp,编码860个氨基酸。氨基酸序列多重对比发现,该序列具有PAZ和PIWI保守结构域,与其他鱼类piwil具有较高同源性;系统进化分析显示,中华鲟piwil聚于piwil1分支;因此,所得序列为piwi-like 1基因,命名为Aspiwil1。荧光定量PCR研究表明,Aspiwil1为母源表达,且其表达量随着胚胎发育逐渐降低;Aspiwil1在性腺中大量表达,在脑组织中也有较低水平的表达。性腺组织切片RNA原位杂交结果表明,Aspiwil1仅在生殖细胞表达,且其杂交信号随着卵子发生逐渐增强、精子发生逐渐减弱。本研究为中华鲟配子发生过程中Aspiwil1的功能研究提供了基础。