罗非鱼颗粒蛋白前体cDNA序列与表达分析

颗粒蛋白前体(Progranulin,PGRN)在先天免疫反应调控及个体生长发育过程中均有重要作用。通过对罗非鱼外周血白细胞全长cDNA文库筛选得到的序列进行生物信息学分析,获得罗非鱼Pgrn全长cDNA序列(GenBank登录号为GQ241348)。该cDNA克隆总长843bp,包含一个完整的开放阅读框,编码206个氨基酸,其中推定信号肽20个氨基酸,两个GRN重复单位均56个氨基酸。研究采用实时定量PCR(Real-time RT-PCR)方法对感染海豚链球菌后奥尼罗非鱼、尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼和吉富罗非鱼4种组织(脑、肝脏、脾脏和头肾)Pgrn mRNA表达情况进行分析。结果显示,Pgrn mRNA在攻毒后4种罗非鱼4种组织中表达均有上调趋势,并且在脾中的表达量最高,提示PGRN在鱼类先天免疫反应调控中起重要作用。另外,奥尼罗非鱼在感染海豚链球菌后6h的脑和肝脏、6h和12h的脾脏和头肾中Pgrn mRNA表达均下调,然后表达升高,这种表达变化在其他三种鱼中不明显,这也许是奥尼罗非鱼抗病力较强的一个原因。研究为从分子水平探讨PGRN在罗非鱼先天免疫反应中的作用机制提供了数据,也为罗非鱼的抗病选育提供了参考分子标记。       

尼罗罗非鱼NITR基因的克隆鉴定与组织表达分析

从尼罗罗非鱼脾脏组织中克隆获得新型免疫受体(NITR,Novel immune-type receptor)基因的编码区序列(Gen Bank登录号:KX989509;命名为On-NITR),该基因c DNA全长1 119 bp,ORF为1 026 bp,可编码341个氨基酸,理论分子量为37.38k D,等电点为8.28。通过NCBI BLAST比对发现罗非鱼NITR与其他已报道的物种NITR氨基酸序列相似度为27%-46%。氨基酸序列分析显示:On-NITR具有1个信号肽区域、2个胞外Ig-domain区、1个跨膜结构域,以及1个胞质尾区,该胞质尾区含有NITR典型的免疫受体酪氨酸抑制基序(ITIM)和一个ITIM类似基序itim,且具有较高的保守性。荧光定量PCR分析显示,On-NITR在健康尼罗罗非鱼组织中均有表达,在肠道、皮肤、肝脏表达水平较高,在胸腺、鳃、脾脏、心脏、脑组织中的表达量较低,在头肾组织中的表达量最低。     

尼罗罗非鱼CD80基因的分子克隆与mRNA表达分析

CD80是T细胞活化和增殖过程中不可缺少的膜抗原,为T细胞的增殖分化提供必要的共刺激信号,在特异性细胞免疫过程中具有重要作用。本研究从罗非鱼脾脏组织中克隆获得CD80基因的编码区序列(Gen Bank登录号:KU884324;命名为On-CD80),该基因全长810 bp,可编码269个氨基酸,理论分子量为29.83 k D,等电点为5.97。氨基酸序列分析显示On-CD80具有2个保守的免疫球蛋白样结构域(Ig-like domain),5'端有一个典型的信号肽序列,3'端具有1个跨膜结构域。系统进化树中罗非鱼与伯氏朴丽鱼CD80蛋白聚为一支,显示了较高的同源性。荧光定量PCR分析显示,On-CD80在健康尼罗罗非鱼组织中均有表达,且在脾脏组织中表达量最高。经灭活的无乳链球菌免疫后,On-CD80在肾脏、脾脏、胸腺、肠道、鳃、脑组织中的表达量均显著上调,且表现出较为明显的时间依赖性表达模式,肠道、鳃和脑分别在8 h、24 h出现表达高峰,并于48 h、96 h再次出现表达高峰。脾脏和肾脏、胸腺的On-CD80表达则分别是在48 h、72 h达到表达高峰。综上所述,On-CD80表达能被无乳链球菌所诱导,提示该分子可能参与罗非鱼的抗菌免疫应答,该结果为进一步研究On-CD80在罗非鱼感染无乳链球菌过程中的作用奠定了一定的基础。     

罗非鱼补体C3基因的克隆及其表达分析

[目的]获得罗非鱼补体C3并了解其在罗非鱼免疫前后各组织中的表达特征。[方法]通过PCR扩增获得补体C3片段,通过DNA Star、MEGA 6.06等分析其序列及理化特性;将经纯化获得的Scp B蛋白以5μg/g的剂量免疫罗非鱼,利用实时荧光定量PCR测定C3在各组鱼体的表达变化。[结果]补体C3基因c DNA序列6 994 bp,ORF全长5 361 bp,共编码1 786个氨基酸。其在罗非鱼肝脏中表达量最高,且免疫组肝脏中C3表达量在感染后4h时显著高于对照组(p0.05);此外,感染前(0 h)免疫组头肾和脾脏中C3表达量均显著低于对照组(p0.05),但在感染后4~12h,免疫组表达量均呈升高趋势,而对照组则呈降低趋势。[结论]抗原免疫可提高罗非鱼感染无乳链球菌后组织中补体C3的表达量,补体C3在罗非鱼抵御无乳链球菌感染过程中发挥重要作用。     

奥尼罗非鱼及其亲本感染无乳链球菌后生理响应变化

研究通过比较杂交子一代奥尼罗非鱼(Oreochromis spp.)与亲本在腹腔注射无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)后累积死亡率差异, 血液生理指标、生化指标和脾脏促炎性细胞因子的表达水平变化, 以深入了解奥尼罗非鱼抗病性杂种优势的生理和分子基础。结果显示: 在无乳链球菌人工感染后, 奥尼罗非鱼的累积死亡率显著低于亲本(P<0.05)。感染前奥尼罗非鱼的白细胞数、红细胞数和红细胞压积最高, 感染后3种罗非鱼的白细胞都显著性升高(P<0.05), 红细胞数、红细胞压积和血红蛋白显著性下降(P<0.05), 呼吸暴发受到抑制, 奥尼罗非鱼血液生理指标与父本奥利亚罗非鱼更为接近; 奥尼罗非鱼在感染细菌后的血糖浓度和溶菌酶含量显著高于亲本, 呼吸暴发强于亲本(P<0.05)。定量PCR结果显示感染后3种罗非鱼脾脏TNF-α、IL-1β和IL-6的mRNA表达水平都显著上升(P<0.05), 3种罗非鱼的TNF-α和IL-6都在感染后7h达到峰值, 奥尼罗非鱼IL-1β在感染后48h达到峰值, 尼罗罗非鱼IL-1β在感染后24—48h达到峰值, 奥利亚罗非鱼IL-1β在感染后72h达到峰值; 奥尼罗非鱼的TNF-α和IL-6 mRNA表达水平在感染前后都最高, IL-1β mRNA表达水平在感染前和感染后7—48h显著高于亲本(P<0.05)。研究表明杂交育种途径能显著提高鱼体的抗病力, 与亲本相比, 奥尼罗非鱼对无乳链球菌的侵染具有更强的防御能力; 感染后3种罗非鱼促炎性细胞因子都显著升高, 可能参与了宿主对细菌感染的防御, 但奥尼罗非鱼的免疫应答比亲本更活跃, 表现出抗病力杂种优势。     

吉富罗非鱼感染无乳链球菌后体内病原菌定量分析

为研究无乳链球菌感染吉富罗非鱼后病原菌在体内的动态分布规律,本研究采用q RT-PCR方法,以人工感染无乳链球菌的吉富罗非鱼抗病家系组和易感家系组为测试对象,检测了感染后不同时间段两组的肝脏、脾脏、前肾及脑组织的无乳链球菌含量。结果表明:(1)抗病组和易感组出现死亡时间均主要集中在12~96 h,死亡率分别为25%和61.9%;(2)感染后3 h抗病组和易感组的肝脏、脾脏、前肾及脑组织的无乳链球菌数量逐渐增加,其中脑组织达到高峰值分别为感染后72 h和18 h,无乳链球菌含量分别为(11 366.86±739.04)copies/μL和(16 371.59±655.65)copies/μL,96 h后两组体内的无乳链球菌浓度逐渐减少,感染后144 h停止死亡,感染后30 d存活的个体中4个组织的无乳链球菌浓度逐渐下降至感染初期水平。本研究结果为罗非鱼无乳链球菌病的药物防治及抗病育种提供了技术依据。     

翘嘴鳜NADPH氧化酶三个调节亚基cDNA的克隆及表达特征

吞噬细胞NADPH氧化酶能生成用于清除病原微生物的活性氧簇 (reactive oxygen species, ROS),在机体的防御体系中起着非常重要的作用。该文利用RT-PCR结合RACE-PCR的方法,对翘嘴鳜 (Siniperca chuatsi) NADPH氧化酶的3个调节亚基p40phox、p47phox和p67phox的cDNA进行了克隆。结果显示p40phox基因cDNA序列全长为1 406 nt,开放阅读框长度为1 050 nt,翻译成349个氨基酸;p47phox 基因cDNA序列全长为1 686 nt,开放阅读框为1 209 nt,翻译成402个氨基酸;p67phox基因cDNA序列全长为2 185 nt,开放阅读框长度为1 488 nt,翻译成495个氨基酸。半定量PCR分析显示在翘嘴鳜血液、脑、鳃、性腺、心脏、头肾、肠、肾、肝、脾、胸腺组织中都能检测到这3个亚基的mRNA表达,然而,它们在不同组织中的表达强度具有差异。经柱状黄杆菌灭活苗FKG₄免疫后,p40phox亚基mRNA在翘嘴鳜血液和头肾中的表达量显著上升,p47phox在头肾和脾脏中的表达量显著上升,而p67phox在血液、头肾和脾脏中的表达量均显著上升。由此推断NADPH氧化酶参与了翘嘴鳜机体的抗菌免疫应答。     

用基因组DNA剪接技术克隆SIgA相关基因

目的：克隆分泌型IgA（SIgA）相关基因--J链基因(IgJ)、多聚免疫球蛋白受体基因（pIgR）和IgA重链恒定区基因（IGHA）,为进一步构建SIgA真核表达质粒奠定基础。方法：采用本室建立的"基因组DNA剪接"技术,根据已发表的IgJ、pIgR和IGHA的核苷酸序列,通过计算机软件分别设计各个基因片段外显子的优化引物,从人外周血基因组DNA中直接扩增各基因的外显子序列;然后人工设计融合相邻外显子的融合引物,采用重叠PCR技术,把各基因片段的外显子串联起来形成全长编码序列,完成基因组DNA的体外剪接。扩增的PCR产物纯化后克隆到pGEM-T Easy Vector中,通过DNA测序对阳性克隆进行分析鉴定。结果：PCR扩增的IgJ、pIgR和IGHA基因与预期大小一致;测序结果表明本实验获得的上述基因与GenBank中的目标基因序列完全一致。结论：本文通过基因组DNA剪接技术成功克隆人类SIgA三个相关基因,提示此技术是合成多外显子cDNA的有效手段。     

饥饿对尼罗罗非鱼肌肉和肝KLF15基因节律性表达的影响

Krüppel样转录因子15 (Krüppel-like factors,KLF15)是Krüppel样转录因子家族的一员。Krüppel样转录因子家族的特征是含有3个高度保守的Cys2His2锌指结构,与DNA的CACCC元件和富含GC区连接,从而调控转录激活或抑制。KLF15在糖、脂肪酸、氨基酸代谢过程中发挥重要的调控作用。本研究克隆了尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus) KLF15基因全长cDNA序列,根据推测的氨基酸序列分析,发现其具有KLF15的两个典型结构域zf-H2C2-2和zf-C2H2。系统进化树的比较分析表明,尼罗罗非鱼KLF15与雪鲷(Maylandia zebra) KLF15亲缘关系最为接近。尼罗罗非鱼短期饥饿实验结果显示:正常进食状态时尼罗罗非鱼肌肉、肝中KLF15基因都呈现明显的昼夜节律性,均为昼低夜高;饥饿7 d后KLF15基因依然有显著昼夜节律性,但振幅降低,且在肝中表现出昼高夜低现象。以上结果说明尼罗罗非鱼的营养变化在一定程度上直接或间接影响KLF15基因节律性表达。     

红笛鲷(Lutjanus sanguineus)CD8基因的克隆与诱导表达

探讨红笛鲷(Lutjanus sanguineus)CD8基因的基本特性。应用同源克隆和cDNA末端快速扩增(Rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆了红笛鲷CD8α和CD8β基因,并分析了其在不同组织的表达分布及免疫刺激物诱导后的表达模式。结果显示,CD8αcDNA序列全长1 576 bp,编码225个氨基酸。红笛鲷CD8β基因cDNA序列全长为1 486 bp,编码210个氨基酸。氨基酸序列分析结果显示,CD8α和CD8β均由信号肽、免疫球蛋白超家族(Immunoglobulin superfamily,Ig SF)可变区、铰链区、跨膜区和胞浆区组成。荧光定量PCR(Real time quantitative PCR,q RT-PCR)分析显示红笛鲷CD8α和CD8β基因在胸腺表达量最高,其次为中肾、鳃、肠、皮肤、脾和头肾。红笛鲷头肾淋巴细胞体外经LPS、ConA和PolyI:C刺激8 h后CD8α和CD8β表达量显著上调(P0.01)。哈维氏弧菌疫苗刺激24 h后鳃、头肾、脾脏、和肠的表达量上升。     

17个新的C2H2型锌指基因片段的分离与克隆

按照Ｃ２Ｈ２型锌指基因保守结构域的ＤＮＡ序列设计一对简并引物,以人基因组ＤＮＡ为模板进行ＰＣＲ同源扩增,将由此获得的锌指基因片段为探针,从人胎肾、骨骼肌、骨骼组织的ｃＤＮＡ分子库中筛选到２２个Ｃ２Ｈ２型锌指蛋白ｃＤＮＡ片段,经国际ＮＣＢＩ数据库查询检索,其中１７个为新的锌指基因片段。对从胎肾ｃＤＮＡ分子库中分离到的Ｋ３－４和Ｋ５－１２克隆进行了表达谱分析,发现Ｋ３－４在肾脏中的表达量明显高于其他几     

The lymphoid transcription factor LyF-1 is encoded by specific, alternatively spliced mRNAs derived from the Ikaros gene.

The lymphocyte-specific DNA-binding protein LyF-1 interacts with a critical control element in the terminal deoxynucleotidyltransferase (TdT) promoter as well as with the promoters for other genes expressed during early stages of B- and T-cell development. We have purified LyF-1 and have obtained a partial amino acid sequence from proteolytic peptides. The amino acid sequence suggests that LyF-1 is a zinc finger protein encoded by the Ikaros gene, which previously was implicated in T-cell development. Recombinant Ikaros expressed in Escherichia coli bound to the TdT promoter, and antisera directed against the recombinant protein specifically blocked the DNA-binding activity of LyF-1 in crude extracts. Further analysis revealed that at least six distinct mRNAs are derived from the Ikaros/LyF-1 gene by alternative splicing. Only two of the isoforms possess the N-terminal zinc finger domain that is necessary and sufficient for TdT promoter binding. Although both of these isoforms bound to similar sequences in the TdT, lambda 5, VpreB, and lck promoters, one isoform contains an additional zinc finger that resulted in altered recognition of some binding sites. At least four of the Ikaros/LyF-1 isoforms were detectable in extracts from B- and T-cell lines, with the relative amounts of the isoforms varying considerably. These data reveal that the LyF-1 protein is encoded by specific mRNAs derived from the alternatively-spliced Ikaros gene, suggesting that this gene may be important for the early stages of both B- and T-lymphocyte development.     

BIRC7 gene in channel catfish (Ictalurus punctatus): identification and expression analysis in response to Edwardsiella tarda, Streptococcus iniae and Channel catfish Hemorrhage Reovirus

A family member of inhibitor of apoptosis protein (IAP) termed baculoviral IAP repeat-containing 7 (BIRC7) from channel catfish (Ictalurus punctatus) was identified, the full length cDNA sequence of channel catfish BIRC7 (CcBIRC7) was 1686?bp, containing a 5'UTR of 93?bp, a 3'UTR of 399?bp with a poly (A) tail and an ORF of 1194?bp encoding a putative protein of 398 amino acids. The putative CcBIRC7 protein contains two BIR super-family conservative domains and a C-terminal RING finger motif. Phylogenetic analysis showed that catfish CcBIRC7 was moderately conserved with other BIRC7. Quantitative real-time PCR was conducted to examine the expression profiles of CcBIRC7 in healthy tissues and responding to different pathogens (Edwardsiella tarda, Streptococcus iniae and Channel catfish Hemorrhage Reovirus (CCRV)). CcBIRC7 was widely expressed in healthy tissues of channel catfish and with the highest 37.28-fold expression in blood. E.?tarda and S.?iniae could induce CcBIRC7 gene expression drastically in head kidney, liver and spleen, which the peak value reached 31.6-fold, 613.9-fold and 34.4-fold increase by E.?tarda infection, and 248.3-fold, 1540.3-fold and 120.4-fold increase post S.?iniae challenge, respectively. While, CCRV virus could slightly induce CcBIRC7 expression in head kidney and liver but reduce it in spleen. The result suggested BIRC7 may play a potential role in channel catfish innate immune system against bacterial and virus infections, especially as the anti-bacteria immune gene. This is the first report of BIRC7 gene identification and its expression in fish.     

罗非鱼TRAF3基因的表达及功能研究

肿瘤坏死因子受体(TNFR)相关因子3(TRAF3)是多种免疫途径中的关键调控因子。从尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)中克隆获得了TRAF3基因, 命名为OnTRAF3(GeneBank No. MN258118), 该基因包含1个环指结构域、1个锌指结构域、1个卷曲螺旋和MATH结构域。多序列比对表明, OnTRAF3与其他已知的TRAF3蛋白具有高度的相似性, 尤其是MATH结构域。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析显示, OnTRAF3在各组织中广泛分布, 且在脑、皮肤、肠和鳃中表达量较高。在无乳链球菌诱导后, 多个组织中的OnTRAF3表达量出现了不同程度的上调, 说明OnTRAF3参与了罗非鱼的抗菌免疫应答。亚细胞定位实验显示, OnTRAF3分布在HEK293的细胞质和细胞核中。此外, 荧光素酶报告基因实验结果显示, 野生型(WT)OnTRAF3可显著激活NF-κB信号, 而coiled-coil和MATH 结构域缺失后, 依然能够显著激活NF-κB 活性, 而RING 和Zinc缺失后, 该激活作用则明显减弱, 表明RING 和Zinc 结构域是OnTRAF3在免疫信号通路中行使功能的关键结构域。研究为探索TRAF3在罗非鱼免疫应答中的功能提供了重要的基础。