Characterization of hepatic and extrahepatic glutathione S-transferases in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and their induction by 3,3′,4,4′-tetrachlorobiphenyl

Liver, kidney, gill and olfactory epithelium cytosolic fractions of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) were examined for glutathione S-transferase (GST) contents. Proteins retained on a glutathione (GSH)-affinity matrix were separated as monomers by reversed-phase HPLC and characterized by immunoblotting, mass spectrometry and partial amino acid sequence. For each organ concerned, a specific pattern of these proteins was determined and appeared similar for liver and kidney on one hand, and for gill and olfactory epithelium on the other hand. It was confirmed that the prominent hepatic GST is a class enzyme, also constitutively expressed as a major isoform in the four organs studied. Moreover, a class variant and two new class GST subunits were characterized in minor fractions. An unknown protein, which was found major in gills and olfactory epithelium, exhibited some characteristics of class GSTs. Occurrence of possible GSH-adduct formation observed on two distinct monomers in specific experimental conditions is discussed. These results and methods were used to investigate the effect of 3,3,4,4-tetrachlorobiphenyl (TCB), a polychlorinated biphenyl (PCB), on GST expression in trout liver. From HPLC-profiling, significant co-induction of the major class and the two minor class GST subunits was observed in trout after waterborne exposure to TCB which was followed by a slight increase in 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (CDNB) activity. The present work allows qualitative evaluation of the specific detoxification potential of rainbow trout. The use of HPLC-profiling of GSTs as a possible tool for the biomonitoring of polluted aquatic environment is suggested.     

三角帆蚌外套膜表达的免疫相关基因筛选

利用三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)外套膜cDNA文库EST序列,通过BLAST分析注释基因功能,发现35个与免疫防御功能相关的基因。根据其功能,这些免疫相关基因可划分为7类,即细胞免疫过程(2个)、蛋白酶和蛋白酶调节子(9个)、压力蛋白(7个)、抗菌肽(5个)、溶酶体酶(2个)、粘着蛋白(3个)及细胞凋亡和细胞周期调控相关基因(7个)。免疫相关基因在三角帆蚌外套膜中的广泛表达表明外套膜是重要的免疫组织。该研究为三角帆蚌外套膜分子免疫机理研究和抗病育种工作提供了基础性资料。     

食蚊鱼CYP19a基因的克隆与序列分析

硬骨鱼类CYP19基因与生物的性别分化和激素调节相关,因此可开发用来探究环境激素污染与基因表达的关系。本研究首次克隆和分析了食蚊鱼CYP19a cDNA的全系列,为将CYP19基因作为监测环境激素生物标志物的研究提供了全面的实验数据。根据CYP19a基因c DNA保守区域设计引物,扩增保守区域并测序。采用RACE法扩增食蚊鱼CYP19a基因c DNA序列全长,对其蛋白序列进行同源性分析,并将序列应用于CYP19a mRNA转录水平的RT-PCR法检测中。成功克隆食蚊鱼CYP19a基因全长,获得CYP19a基因总长为2020 bp,ORF为238~1791 bp,共编码518个氨基酸,对其编码的蛋白质进行有关信号肽、跨膜螺旋、亲水性/疏水性、一级结构、二级结构和三级结构分析,与其他硬骨鱼类底鰆、青鰆、平鲷、鲫、鲤和斑马鱼的性腺CYP19a基因作同源性比较,其基因相似度分别为93%、84%、84%、71%、71%和66%。用MEGA6.0软件对19个物种的CYP19a基因进行聚类分析,食蚊鱼CYP19a基因与底鰆、青鰆同源性最高,说明芳香化酶在进化上相对保守。确定从食蚊鱼性腺所克隆的CYP19a基因是芳香化酶基因,证明食蚊鱼的芳香化酶是由CYP19a和CYP19b两种基因编码的。食蚊鱼卵巢芳香化酶具有3个高度保守的片段,并具有催化活性。     

乌鳢和斑鳢EST序列微卫星信息分析

乌鳢(Channa argus,♂)、斑鳢(Channa maculatus,♀)是杂交鳢"杭鳢1号"的亲本。利用高通量测序技术对乌鳢和斑鳢的肝脏进行转录组测序获得大量EST序列后,利用MISA软件进行微卫星信息分析,结果表明,通过转录组测序获得乌鳢EST序列59 959条,长度45 mb,发现15 428个SSR,出现频率为25.73%;获得斑鳢EST序列44 337条,长度27 mb,发现8 439个SSR,出现频率为19.03%。在乌鳢和斑鳢EST-SSR中,重复单元以1~2碱基重复为最多,并以长度小于16 bp的短重复序列为主,间隔SSR和复合SSR的EST序列RPKM均值要低于单纯型SSR的EST序列RPKM均值,且在单纯型SSR中SSR长度越长,其RPKM均值则越低。     

凡纳滨对虾细胞因子信号转导负调控因子 基因(Lv-SOCS)的克隆及特征分析

为了探讨凡纳滨对虾细胞因子信号转导负调控因子(SOCS)在病毒引发的免疫应答过程中的潜在作用,本实验根据前期的转录组和表达谱结果提示信息,首次克隆了凡纳滨对虾的SOCS基因(Lv-SOCS,GenBank注册号:KJ000426),利用在线软件进行了生物信息学分析,运用半定量的方法进行了组织表达分析,并利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术分析了该基因在白斑杆状病毒(WSSV)侵染过程中的表达变化特征。结果显示,Lv-SOCS的ORF区1 191 bp,编码397个氨基酸,预测分析显示该基因编码的蛋白质含有1个SH2结构域和1个SOCS-box结构域,组织表达分析表明该基因主要在凡纳滨对虾血细胞、肠道和肝胰腺中表达。在WSSV感染后中晚期(6~48 hpi),Lv-SOCS可以被显著诱导,在血细胞中呈明显上调表达趋势,表明该基因在一定程度上参与了凡纳滨对虾体内由WSSV引发的先天免疫应答过程,上述结果为进一步研究Lv-SOCS基因在对虾应答病毒侵染过程中的功能和作用机制奠定了基础。     

池蝶蚌组织蛋白酶L1-like基因的克隆及表达特征分析

为了解淡水贝类是否存在组织蛋白酶L的亚型及其亚型的免疫相关作用,本实验利用已构建的池蝶蚌血细胞全长c DNA文库,筛选获得与之同源的EST序列,结合RACE技术进一步克隆了池蝶蚌一个新的组织蛋白酶L基因的c DNA全长,命名为Hs Cts L1-like基因(Gen Bank登录号为KF015273)。该序列全长为1280 bp,5′-非翻译区(5′UTR)为31 bp,3′-非翻译区(3′UTR)为256 bp,开放阅读框区(ORF)为993 bp,编码330个氨基酸,预测蛋白相对分子量为36.86 ku,理论等电点为6.23。序列分析结果显示,Hs Cts L1-like与其他软体动物相对应序列具有共同结构特征,包含信号肽、前肽抑制域和成熟肽三部分,在其他物种中已鉴定的Cts L签名序列标签(ERF/WNIN、GNFD、GCXGG和QCHN等)在Hs Cts L1-like中均可找到。其氨基酸序列同缢蛏Cts L1(AGL33704.1)同源性最高,达67%;与报道的三角帆蚌Cts L(ADV03094)和池蝶蚌中另一个Cts L(AEX88474)仅均为52.91%;系统进化分析表明,Hs Cts L1-like与缢蛏、长牡蛎和合浦珠母贝的Cts L1聚为一分支,推测Hs Cts L1-like属于Cts L家族中的亚型1。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)检测显示,Hs Cts L1-like m RNA在肝脏中表达量最高,其次是卵巢和精巢。注射鳗弧菌后,血细胞和肝脏Hs Cts L1-like m RNA转录水平显著升高,暗示其是一个免疫有关的基因,参与了池蝶蚌的先天免疫应答反应。     

鲤鱼基因组同源框Hoxa3a序列同源性分析与分子进化研究

本文利用生物信息学软件分析了鲤（Cyprinus carpio）基因组中同源框基因Hoxa3a与多种鱼类及其它生物的同源性,构建了分子进化树。结果表明：鲤与斑马鱼（Danio rerio）的序列同源性最高为95%,与大西洋鲑（Salmo salar）等四种鱼类的同源性次之为84%,与米氏叶吻银鲛（Callorhinch...     

鲫和鳜主要过敏原小清蛋白的基因克隆及序列分析

小清蛋白(parvalbumin, PV)是鱼类的主要过敏原, 为分析淡水鱼PV的序列及结构特征,采用RT-PCR方法, 从鲫和鳜肌肉中分别克隆得到2种小清蛋白的基因序列。生物信息学分析结果显示, 4种基因的序列长度均为330 bp, 编码109个氨基酸残基, 推导分子量在11.6 ku左右, 等电点为4.45~4.69。氨基酸序列分析表明, 克隆得到的这4种PV序列均含有丙氨酸-14、亮氨酸-16、半胱氨酸-19、苯丙氨酸-67、谷氨酰胺-69以及苏氨酸-79等β型PV特征性残基序列, 表明克隆的目的基因均为β型PV。鲫的2种PV序列相似性为80.73 %, 鳜的2种PV的序列相似性为83.49 %。对克隆得到的PV序列进行空间结构分析显示, 这4种PV序列均含有3个螺旋-松弛-螺旋结构, 即EF-手型结构, 其中靠近C端功能域的两个手型结构为Ca^2﹢结合位点。     

剑尾鱼线粒体DNA D-环及侧翼tRNA↑（thr）和tRNA↑（pro）序列与结构分析

采用PCR方法从剑尾鱼(Xiphophorus helleri)线粒体基因组中扩增到1段约15．5kb的片段，测定了其中627个碱基的序列。经测序分析表明，该扩增片段包括486bp的D—环的部分序列以及D—环5端的tRNA^trh和tRNA^pro基因的完整序列。其中486bpD环序列包含3段保守的终止相关序列TAS、与TAS互补的序列以及类似其他鱼类线粒体CSB序列。tRNA^trh由线粒体DNA的H链编码，长度为72bp。tRNA^pro由线粒体DNA的L链编码，长度为69bp。并绘制了这2种tRNA的二级结构图。本研究所测定的基因序列已登录国际GenBank数据库，序号为AF489918。