ToI2转座子的特性及其在转基因鱼类中的应用

ToI2转座子是从青口（Oryzias latipes）中发现的唯一一个具有自主转座活性的转座子,是hAT转座子家族的一员。研究表明,ToI2在多种模式动植物中都有转座活性,如斑马鱼（Danio rerio）、小鼠、非洲爪蟾等,并已得到了广泛应用。本文综述了ToI2转座子的特性、转座机制以及其在斑马鱼、青锵和罗非鱼等鱼类中的最新研究进展,以期为ToI2转座子在转基因养殖鱼类中的应用研究提供参考。     

刀鲚类Tc1转座子的分子特征及拷贝数变化的意义

为了探讨刀鲚2种不同生活史种群的遗传结构差异以及成因,本研究利用分子克隆及转座子展示技术,从刀鲚基因组中分离、鉴定出一类新的、命名为Cn-Tc1的转座子。该转座子全长1896 bp,为鳀科鱼类第一类被挖掘的Tc1转座子。Cn-Tc1自身包含另一个长度为1040 bp的类Tc1,表明Cn-Tc1在基因组内的转座经历过多次迸发。Cn-Tc1的5’和3’末端反向重复序列长度分别为64和83 bp,转座插入位点具有"TATA"基序。预测的Cn-Tc1转座酶具有与DNA结合的保守结构,提示其仍具有转座潜能。Cn-Tc1插入位点侧翼序列的GC含量呈不均匀分布,均值低于AT含量。运用荧光定量PCR方法,估算了靖江、象山、洞庭湖、鄱阳湖、太湖以及崇明等水域刀鲚种群基因组中Cn-Tc1拷贝数,分别为3.140×103、2.992×103、6.876×103、5.205×103、5.531×103和3.046×103个。单因素方差分析发现,象山、崇明、靖江种群间的拷贝数差异性不显著,而与其他种群的差异性均显著;鄱阳湖、太湖和洞庭湖种群之间差异性亦不显著,但与其他种群均呈显著性差异。研究结果表明,Cn-Tc1促进了遗传结构的改变,为刀鲚种群的适应性进化提供了自然选择的基础。     

5种鱼类标志对草鱼临界游泳速度的影响

采用被动整合雷达标志法(PIT)、切鳍标记、荧光标记、超声波标志和T型标志这5种标志方法对草鱼(Ctenopharyngodon idellus)进行标记后,测定其临界游泳速度,研究5种不同标记对草鱼游泳能力的影响。将试验草鱼按不同体长分为3组:15~18 cm,18~21 cm,21~25 cm,每个体长组均设置对照组,并分别进行以上5种鱼类标志,测量标志后草鱼的绝对临界游泳速度和相对临界游泳速度。采用SPSS17.0统计软件进行数据的分析比较。研究结果表明,随着体长增加,草鱼的绝对临界游泳速度增大,相对临界游泳速度减小;超声波标志对3个体长组草鱼的临界游泳速度均有极显著影响(P0.01),标志后草鱼绝对临界游泳速度分别下降18.72%、16.40%、23.15%,相对临界游泳速度分别下降18.95%、17.78%、21.86%;T型标志对15~18 cm体长组草鱼的临界游泳速度有极显著性影响(P0.01),标志后草鱼绝对临界游泳速度下降8.35%,相对临界游泳速度下降9.30%,对体长大于18 cm的草鱼无显著性影响;PIT标志、切鳍标记和荧光标记对这3个体长组草鱼的临界游泳速度均无显著性影响(P0.05)。     

利用转基因RNA干涉提高家蚕对BmNPV的抗性初探

基于探讨利用转基因RNA干涉技术使家蚕获得对核型多角体病毒抗性的目的,将家蚕核型多角体病毒(BmNPV)的DNA聚合酶基因、蛋白激酶(PK1)基因以及bro-d和orf1629基因的部分编码片段,分别以其反向重复的形式与家蚕Actin3启动子连接,构建了基于piggyBac转座子载体的转基因表达载体,通过显微注射于家蚕卵,获得了36~107个G1蛾区,得到了20~23头转基因阳性家蚕。经Southern杂交及RT-PCR分析表明,BmNPV的4个反向重复片段都已经导入家蚕基因组中,并且可以进行转录。攻毒实验结果表明,BmNPV的DNA聚合酶基因和PK1基因反向重复片段对病毒的增殖有抑制作用,从而使家蚕对BmNPV具有一定抗性;而BmNPV的bro-d和orf1629基因反向重复片段对病毒的增殖没有抑制作用。针对特定病毒的转基因RNAi技术有望使家蚕获得对该病毒的抗性。     

基于piggyBac转座子转hGM-CSF基因家蚕的研究

将由家蚕核型多角体病毒IE-1基因启动子控制下的hGM-CSF基因克隆到p igA3GFP载体中,构建了家蚕转基因载体p igA3GFP[IE-GMCSF],利用压力渗透法和精子介导法将其与辅助质粒helper p igA3一起导入家蚕蚕卵,获得产生绿色荧光的家蚕,次代产生荧光蚕的比例分别为0.17%,0.15%。将次代荧光蚕与正常蚕交配后代(G1)的荧光蚕个体再相互杂交,连续进行多代选育,获得了稳定遗传的转hGM-CSF基因家蚕品系。     

大肠杆菌转座子及整合子携带类型与其多重耐药谱型相关性的研究

为探究猪源大肠杆菌转座子及整合子携带类型与其多重耐药相关性，试验采集贵州省12个规模化养猪场猪肛门拭子，分离鉴定到259株大肠杆菌。采用微量肉汤稀释法测定分离菌株对7类（16种）抗菌药物的最小抑菌浓度（MIC）值，并用PCR方法检测转座子及整合子的携带情况。结果发现，受试菌株对7类（16种）抗菌药物呈现出不同程度的耐药，对大观霉素、庆大霉素、四环素为高度耐药，MIC₉₀的耐药倍数为32倍；对亚胺培南、多黏菌素B表现敏感，MIC₉₀的耐药倍数为2倍，其他药物的耐药倍数介于二者之间。受试菌株多重耐药最高达7重，2重以上耐药率达到100%，多重耐药谱型共计14种，以β-内酰胺类+氨基糖苷类+四环素类+酰胺醇类+磺胺类+氟喹诺酮类、β-内酰胺类+氨基糖苷类+四环素类+酰胺醇类+磺胺类+氟喹诺酮类+多肽类为主，占56.97%。受试菌株转座子和整合子检出率较高，转座子及整合子表型共计20种，其中IScp1+IS26+tnpA+tnp513+intI1和IS26+tnpA+tnp513+intI1的组合类型占比最多，分别为48.48%和26.06%。本试验结果表明，插入元件IScp1与β-内酰胺类药物耐药呈显著或极显著相关（P<0.05，P<0.01），插入元件IS26与氨苄西林耐药相关性极显著（P<0.01），与磺胺异唑耐药相关性显著（P<0.05）；整合子intI1与氨苄西林耐药相关性极显著（P<0.01）；intI2与头孢他啶耐药相关性极显著（P<0.01），与头孢噻呋、恩诺沙星、亚胺培南耐药相关性显著（P<0.05）；IScp1+IS26+tnpA+tnp513+intI1组合类型与复方新诺明耐药相关性极显著（P<0.01）；IS26+tnpA+tnp513+intI1组合类型与复方新诺明耐药相关性显著（P<0.05），与头孢噻呋耐药相关性极显著（P<0.01），但与庆大霉素耐药呈负相关关系（P<0.05）。综上，受试菌株对β-内酰胺类、氟喹诺酮类、磺胺类、氨基糖苷类的多重耐药与转座子及整合子携带类型呈显著或极显著相关。     

燕麦EST数据库中Ty1-copia和Ty3-gypsy型反转录转座子的频数分析

为研究转座元件(Transposable elements,TES)在燕麦中的表达模式,以14个Ty1-copia型反转录转座子和3个Ty3-gypsy型反转录转座子序列为种子序列对燕麦属(Avena)表达序列标签(EST)数据库中的Ty1-copia和Ty3-gypsy型反转录转座子进行检索和分析。结果表明:燕麦根中反转录转座子的频率显著高于叶(P0.05);强降雨模式的胁迫环境下叶组织中反转录转座子的EST频率显著高于大气降雨下的(P0.05),约为正常条件下的(Ee-10,0.12%)2倍;Ty1-copia和Ty3-gypsy型反转录转座子在根的分蘖期频率差异极显著(P0.01)。这些结果揭示了燕麦属Ty1-copia和Ty3-gypsy型反转录转座子的转录存在组织和发育的时空特异性及环境应答现象,为预测重复元件的表达模式提供了依据。同时,检索到的反转录转座子也有助于对燕麦基因组序列的注释。     

逆转座子及其在真核生物基因组进化中的作用

基因组内的转座子,特别是逆转座子以不同的方式推动着基因组的进化.在植物和哺乳动物中,逆转座子不断积聚,已经占了基因组成的一大部分,不仅对基因而且对基因组都有较大的影响.虽然宿主常能够控制它们的数量,但在整个的进化中它们的大量的扩增还是被保留了下来.现在,它们已经成了研究基因进化和基因功能的非常有用的工具.     

利用转座子Tn5诱变冰核细菌获得无冰核活性菌株

 以云南省冰核细菌的优势种类丁香假单胞菌Pseudomonas syringae和菠萝泛菌Pantoea ananas为重组基因工程菌的受体菌,采用Tn5转座子诱变技术,以大肠杆菌Escherichia coli S17／pZJ25∶∶Tn5作为转座子诱变的供体菌,使Tn5插入并整合到冰核细菌基因组中,使冰核基因的线性连续性被破坏,失去冰核活性。大量筛选接合子,获得157株丧失冰核活性的菌株。     

禽源奇异变形杆菌质粒介导AmpC酶基因型检测与质粒分析

【目的】研究禽源奇异变形杆菌携带ampC基因的分型和bla_CMY-2阳性接合质粒pC12的序列结构,为防控多重耐药禽源奇异变形杆菌的传播提供理论基础。【方法】利用头孢西丁三维试验和PCR方法对21株奇异变形杆菌进行AmpC酶的检测和基因分型研究;对bla_CMY-2阳性菌株进行脉冲场凝胶电泳（PFGE）分型和接合试验;利用高通量测序技术获得pC12的核苷酸序列并进行比较分析。【结果】头孢西丁三维试验表明21株禽源奇异变形杆菌中有6株产AmpC酶。6株产AmpC酶奇异变形杆菌对氨苄西林、头孢西丁、多西环素、氟苯尼考、粘菌素全部耐药,而对头孢他啶、阿米卡星全部敏感。耐药基因PCR扩增和测序结果表明,6株菌均携带bla_CMY-2,检出率为28.6%。接合试验表明,1株奇异变形杆菌C12接合成功并获得接合子,其余5株接合不成功。PFGE分型结果表明,酶切图谱分为3个型别,bla_CMY-2在禽源变形杆菌中存在垂直和水平传播。测序结果表明菌株C12含有一个1b型IncC质粒,其全长161 319 bp,GC含量为52.45%,预测有161个开放阅读框,提交NCBI并获得序列号MT320534。该质粒包含3个耐药区：第一个抗生素耐药区（antibiotic resistance islands,ARI-B）携带floR、tet(A)、strA、strB和sul2;第二个耐药区是一个典型的ISEcp1-bla_CMY-2-blc-sugE结构,其中的ISEcp1被一个插入的IS10R截断;第三个耐药区（ARI-A）是一个杂合的Tn1696tnp-pDUmer转座子,包含一个1类整合子基因盒（aac(6')-Ib-cr|arr3|dfrA27|aadA16）和汞抗性基因簇merEDBAPTR,其插入到质粒骨架产生两个重复序列TTGTA,该耐药区也是1型IncC耐药区变化最大的区域。【结论】6株产AmpC酶禽源奇异变形杆菌均携带bla_CMY-2,其酶切图谱分为3个PFGE型别,其中一株菌携带了一个流行的bla_CMY-2阳性1型IncC可接合质粒。广宿主的IncC质粒是bla_CMY-2、tet(A)、floR等多个耐药基因及整合子的重要载体之一,该质粒在动物源奇异变形杆菌的传播扩散进一步增加了治疗该菌感染的难度,应引起足够的重视。