翘嘴鳜性腺型芳香化酶基因CYP19a的克隆及表达研究

采用同源克隆与SMART RACE技术首次分离和克隆了翘嘴鳜性腺型芳香化酶基因CYP19a的c DNA全长,并通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,q PCR)技术分析了其在翘嘴鳜成体不同组织及性腺不同发育时期的表达特点。序列分析结果显示,CYP19a基因全长1 873 bp(Gen Bank登录号为KX911988),其中开放阅读框长1 581 bp,编码526个氨基酸。通过多序列比对,发现该基因编码的蛋白质具有P450arom A特定的功能保守序列,包括I-螺旋区、Ozol肽区、亚铁血红素结合区域以及芳香化酶特异性结合区域;同时,CYP19a基因序列的同源性分析结果显示,其在脊椎动物中较为保守。此外,q PCR检测结果显示,CYP19a基因在翘嘴鳜成体组织中的表达存在显著差异(P0.05),主要在性腺中表达,其次在脑和肝脏有少量表达;而且CYP19a基因在繁殖期性腺中的表达量显著低于非繁殖期性腺中的表达量(P0.05)。以上研究表明,CYP19a基因在鱼类性腺形成及发育过程中具有重要作用。     

昆虫细胞色素P450基因的克隆及其策略

本记述了目前已克隆的105个昆虫细胞色素P450基因cDNA和片段,它们分属CYP4、CYP6、CYP9、CYP12、CYP18和CYP28等6个家族：同时,综述和分析了克隆这些基因、cDNA和片段所采用的策略及其优缺点。     

稀有鮈鲫脑芳香化酶cDNA片段的克隆与表达分析

芳香化酶（P450arom）是雌激素合成过程中的关键酶,在性别分化中起重要作用。鱼类存在卵巢性和脑型两种芳香化酶,分别由Cyp19a和Cyp19b编码。稀有鮈鲫作为我国特有的实验动物,尚无其芳香化酶的有关资料,其性别分化机制亦不清楚。本研究采用RT-PCR的方法以简并引物扩增了稀有鮈鲫脑型芳香化酶基因Cyp19b的部分序列,其长度为1070 bp, 编码357个氨基酸残基,具有典型的芳香化酶结构域。RT-PCR分析发现该基因主要在稀有鮈鲫的脑中表达,在性腺、肠、肾中也有表达;其在雌、雄脑中的表达差异不显著。在胚胎发育阶段,Cyp19b的表达从囊胚期开始,至神经胚期达到较高水平,随后下降,孵化期又有所增强,孵化10天后维持在高水平。这些结果说明Cyp19b以脑中表达为主,可能在稀有鮈鲫神经系统发育和脑的性别分化中有重要作用。     

淡色库蚊细胞色素P450基因研究

采用一对昆虫细胞色素P450简并引物,以反转录-聚合酶链反应从淡色库蚊对溴氰菊酯敏感品系和抗性品系成虫RNA扩增到约485 bp和510 bp两个片段,将这两个片段与PinPoint^TMXa-1 T质粒重组,然后克隆至大肠杆菌JM109菌株,筛选获得68个阳性克隆;其中24个阳性克隆测序后与GenBank资料对照,显示为细胞色素P450新序列;分子系统学研究显示,24个新基因（等位基因）分别属CYP4家族CYP4C、CYP4D、CYP4H和CYP4J等4个亚家族,其已由细胞色素P450命名委员会命名和GenBank登录上网;其中CYP4C23可能是一个假基因,CYP4H13具有一段58个碱基长度的内含子,CYP4J4V1在近3′端具有一个终止密码子TAG.     

南四湖泥鳅和大鳞副泥鳅随机扩增多态DNA分析初报

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术对南四湖的泥鳅（Misgurnus anguillicaudatus）和大鳞副泥鳅（Paramisgurnus dabryanus）进行了初步分析。共用10个10bp的OPG组寡核苷酸片段作为引物,筛选出结果好的5个引物,从泥鳅4个体基因组DNA中扩增出142个片段,共有片段12个,特有片段5个;从大鳞副泥鳅3个体基因组DNA中扩增出101个片段,共有片段18个,特有片段5个,在总扩增出的243个片段中,共有片段仅4个。所有扩增片段大小介于0.2-3kb之间。用PoPGen32软件计算出个体间的遗传距离,依此进行UPGMA聚类得到的分子系统树与形态分类学的结果一致,这7个体被聚成2大类,正对应着形态学的2个种：泥鳅和大鳞副泥鳅。     

鲤形目五种鱼α-珠蛋白基因cDNA的克隆

从血液中提取总RNA,根据α珠蛋白氨基配序列的N末端和C末端碱基序列的保守性设计20个碱基长的简并引物,用RT-PCR方法扩增并克隆了鲤鱼(Cyprinus carpio)、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鲫鱼(Carassius auratus)、泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)和大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)5种我国常见鱼类的α-珠蛋白基因cDNA。序列同源性检索表明：所克隆的cDNA片段为这5种鱼各自的α-珠蛋白基因,其GenBank注册号分别为AF528156、AF528157、AF528197、AF528198、AF528199;克隆的5种鱼的α-珠蛋白基因氨基配编码序列均为429bp。氨基配序列比较后发现：泥鳅与大鳞副泥鳅的相似性最高为94．41％;大鳞副泥鳅与草鱼的相似性最低为83．92％;其余的相似性介于二者之间。另外,对已克隆的α-珠蛋白基因用Within-group方法进行了聚类分析,聚类结果显示：进化关系较近的物种α-珠蛋白氨基酸序列的相似性与其从形态解剖所得的系统进化关系是一致的;进化关系较远的物种α-珠蛋白氨基酸序列的相似性与其生存环境具有较密切的关系。     

食蚊鱼CYP19b基因克隆及环境激素暴露对其表达的影响

为探讨17-雌二醇(E2)、17-甲基睾酮(MT)和雄烯二酮(AED)暴露对食蚊鱼脑组织CYP19b表达的影响,首次克隆和分析了食蚊鱼(Gambusia affinis) CYP19b cDNA的全系列。采用静水暴露方法, 分别设置2、10、50和100 ng/L E2、MT和AED各4个实验组, 并设置对照组和平行组, 定量测定了1、3、5和7d脑组织中的CYP19b mRNA表达水平的变化。成功克隆了食蚊鱼CYP19b基因全长, 获得基因片段总长1670 bp, ORF(OpenReading Frame)是从52 bp到1554 bp, 共编码501个氨基酸。通过与其他相关鱼类CYP19b基因编码的氨基酸序列相似性作比较, 食蚊鱼CYP19b基因氨基酸序列的同源性很高。结果显示, 短时间的暴露, E2较低浓度组(2和10 ng/L)对食蚊鱼作用不明显, 但E2相对较高浓度组(50和100 ng/L)能显著地上调食蚊鱼CYP19b基因的表达(P0.01)。暴露早期MT对CYP19b表达无明显影响, 随着暴露时间的持续延长, 除了MT较高浓度组(50 ng/L)外, 其他各浓度组MT对CYP19b的表达有显著的抑制作用(P0.01), 并呈一定的剂量相关关系。AED作为雄激素类似物与MT的作用效果相似, 相对较高浓度(50和100 ng/L)的AED抑制CYP19b的表达(P0.01)。研究结果初步表明, 3种典型环境激素对食蚊鱼CYP19b基因表达的影响十分显著, 但不同的暴露浓度及不同的取样时间点可能表现为促进或抑制CYP19b基因的表达。     

苹果蠹蛾细胞色素P450基因CYP332A19和CYP337B19的克隆及表达分析

【目的】本研究旨在通过克隆苹果蠹蛾Cydia pomonella细胞色素P450基因CYP332A19和CYP337B19,并对其进行序列和表达分析,以更好地了解这两个P450基因在植物次生物质解毒方面的作用,为进一步的功能研究提供依据。【方法】采用本地BLAST搜索苹果蠹蛾转录组数据库获得细胞色素P450基因cDNA序列,采用RT-PCR技术克隆目的基因的编码区。利用生物信息学软件分析目的基因的序列特征及与其他近缘物种的P450基因的系统进化关系。采用RT-qPCR技术测定目的基因在苹果蠹蛾不同发育阶段(卵、1-5龄幼虫、蛹和成虫)、4龄幼虫不同组织(头部、表皮、脂肪体、中肠和马氏管)以及4龄幼虫分别取食添加0.1%香豆素和0.5%槲皮素的人工饲料2 d后的表达水平。【结果】克隆获得苹果蠹蛾细胞色素P450基因CYP332A19(GenBank登录号: MF574708)和CYP337B19(GenBank登录号: MF574697)的全长cDNA序列,开放阅读框(ORF)分别长1 518和1 491 bp,分别编码505和496个氨基酸,其蛋白质分子量分别为58.586和57.734 kD,理论等电点分别为8.99和7.61。结构域分析显示,CYP332A19和CYP337B19中均包含包括血色素结合区在内的5个保守的细胞色素P450结构域。系统发育树显示,苹果蠹蛾CYP332A19与苹淡褐卷蛾Epighyas postvittana CYP332A9等CYP332A基因聚在一枝,而CYP337B19与稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis CYP337B12和六星灯蛾Zygaena filipendulae CYP337B11等CYP337B基因聚在另一枝。RT-qPCR分析结果表明,CYP332A19和CYP337B19在苹果蠹蛾幼虫期的表达水平高于卵期的,分别在4龄幼虫脂肪体和中肠中的表达量最高。取食分别含0.1%香豆素和0.5%槲皮素的人工饲料2 d后,4龄幼虫体内的CYP332A19和CYP337B19相对表达量显著高于对照组(取食含2%DMSO的人工饲料)。【结论】CYP332A19和CYP332B19分别在苹果蠹蛾幼虫脂肪体和中肠中高表达,且在取食含香豆素和槲皮素的人工饲料的苹果蠹蛾幼虫体内表达量升高,说明这两个基因可能参与苹果蠹蛾对外源物质的解毒代谢过程。本研究的结果有助于我们了解苹果蠹蛾对寄主次生物质解毒代谢机理,为苹果蠹蛾防治提供新思路。     

大鳞副泥鳅和泥鳅GNB2L1基因的克隆、表达及系统进化分析

由G蛋白β2亚基类似物1基因(GNB2L1)编码的蛋白激酶C受体(RACK1)是一个高度保守的锚定蛋白,属于WD40结构域蛋白家族成员,在细胞信号转导等生命过程中发挥着重要作用。本文采用RACE技术和基因克隆技术分别对大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)和泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)精巢组织的GNB2L1基因c DNA序列进行了克隆。序列分析表明,大鳞副泥鳅GNB2L1基因c DNA序列全长1 115 bp,开放阅读框(ORF)长965 bp,编码317个氨基酸;泥鳅GNB2L1基因c DNA序列的开放阅读框长965 bp,编码317个氨基酸;两种泥鳅GNB2L1基因编码的蛋白与其他鱼类的RACK1蛋白的同源性为94%~97%,且不同进化地位物种的GNB2L1基因均由8个外显子和7个内含子组成。以GNB2L1基因为标记基因,构建的鱼类系统发育树显示,大鳞副泥鳅和泥鳅在进化上的亲缘关系最近。RT-PCR结果显示,GNB2L1基因在大鳞副泥鳅成体各组织中均有表达,且在脑组织的表达量高于其他组织。以上结果表明,GNB2L1基因为一个进化保守基因,可能在大鳞副泥鳅的细胞活动中发挥着重要作用。     

两种泥鳅中Sox基因的检出

性别决定基因SRY都具有一个高度保守的基因序列——HMG-box,编码Sox蛋白,在胚胎发育过程中起重要作用。本文利用两种引物检测了泥鳅和大鳞副泥鳅的Sox基因。第一对引物特异扩增人类SRY基因的保守区。在扩增泥鳅的基因组DNA时可见长度分别为200、550、940和1000bp的四条扩增带。在大鳞副泥鳅中可以扩增出200、550、900bp三条带(Fig.1)。Southem杂交表明200和550bp两条带可以和SRY基因探针杂交(Fig．2)。第二对引物是兼并引物,可以特异扩增Sox基因的HMG-box区域。以基因组DNA为模板可以在大鳞副泥鳅中扩增出220、550、700和1500bp四条带(Fig．3);而在泥鳅中则为220、530、570乖1500bp四条带(Fig.4)。PCR产物的长度差异被认为是由于部分Sox基因的HMG-box区域中存在着内含子。没有发现性别特异扩增带。以上结果说明哺乳动物与性决定有关的组分在脊椎动物中是广泛存在的。但这些组分在鱼类中是否与性决定有关,或仅是哺乳动物性决定因子的进化前体尚不得而知。无论如何广泛深入研究鱼类的Sox基因对于揭示性决定系统和因子的进化方式是十分有意义的。     

中国泥鳅属和副泥鳅属鱼类的分类整理

根据形态学特征及线粒体Cyt b和COⅠ基因对我国泥鳅属(Misgurnus)和副泥鳅属(Paramisgurnus)鱼类进行了分类整理。结果表明: 泥鳅属和副泥鳅属鱼类在鳞焦大小, 须长及基枕骨末端愈合程度等特征上存在差异。基于联合基因分析, 泥鳅属和副泥鳅属属间遗传距离(15.2%—17.5%)接近于泥鳅属种间遗传距离(10.7%—18.4%); 分子系统树显示我国泥鳅属鱼类未构成单系, 副泥鳅属嵌套分布于泥鳅属中; 北方泥鳅(Misgurnus bipartitus)和泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)亲缘关系近, 其次是大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus), 黑龙江泥鳅(Misgurnus mohoity)位于系统树的基部。结合形态特征与分子数据, 副泥鳅属应作为泥鳅属同属异名, 大鳞副泥鳅应归入泥鳅属; 北方泥鳅曾为黑龙江泥鳅的同物异名, 与黑龙江泥鳅存在明显的形态差异, 且两者亲缘关系较泥鳅远, 北方泥鳅为有效种。     

PCR扩增泥鳅和大鳞副泥鳅SRY盒基因

以特异扩增人ＳＲＹ基因保守区的一对引物,研究了泥鳅和大鳞副泥鳅基因组中ＳＲＹ盒基因的扩增。结果表明,该引物可以在泥鳅中扩增出四条带,其长度分别为２００,５５０、９４０和１０００ｂｐ。在大鳞副泥鳞中扩增出三条带,大小为２００,５５０和９００ｂｐ。经Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交显示出二者的阳性带为２００和５５０ｂｐ。阳性带在雌雄个体间和两个物种间无差异。     

两种泥鳅中PdSox8和PdSox9基因的染色体定位

应用染色体原位杂交技术,以地高辛标记的大鳞副泥鳅ＰｄＳｏｘ８和ＰｄＳｏｘ９基因片段为探针,研究了二者在泥鳅和大鳞副泥鳅染色体组中的定位。结果表明,在大鳞副泥鳅中ＰｄＳｏｘ８、ＰｄＳｏｘ９分别于端部着丝粒染色体第４和第２号即１４和１２染色体上,信号位点距着丝粒的相对距离分别为４０．２％和６７．５％,在泥鳅中,则分别位于ｔ９、ｔ６上,信息位点距着丝粒的相对蹁分别为５８．３％和３０．８％。     

一个新的泥鳅雄性特异DNA片段（简报）

世界上现存鱼类多达24000余种．是脊椎动物中分布最广,种类最多的类群．具有多种多样的生物学特性和重大的经济价值。与高等脊椎动物相比．其性别决定具有多样性和可塑性。大多数鱼类的性别决定机制很原始。性染色体的分化处于萌芽状态。在已进行细胞遗传学研究的1700多种鱼类中．大约有176种（占10．4％）发现有明显的异型性染色体。     

大鳞副泥鳅、泥鳅和北方泥鳅肉质比较分析

文章采用组织切片、生化组分分析以及实时荧光定量PCR等方法, 研究了大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)、泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)和北方泥鳅(Misgurnus bipartitus)肉质差异。结果显示: 大鳞副泥鳅、泥鳅和北方泥鳅的肌纤维横截面积分别为 (3589.17±2326.01)、(2809.7±1818.69) 和(2511.93±1949.03) μm2。粗蛋白和粗脂肪含量均是大鳞副泥鳅最高[分别为(17.07±0.31)%和(2.57±0.38)%], 依次为泥鳅[分别为(14.57±0.59)%和(1.37±0.12)%]和北方泥鳅[分别为(12.33±0.15%和0.57±0.06%]。必需氨基酸指数(EAAI)依次为泥鳅(74.38)、大鳞副泥鳅(65.11)和北方泥鳅(60.14); 呈味氨基酸含量依次为泥鳅(32.60±1.64)%、大鳞副泥鳅(27.75±2.13)%和北方泥鳅(24.86±1.00)%; 除亚油酸以外的总多不饱和脂肪酸含量依次为北方泥鳅(24.43±0.26)%、泥鳅(24.18±1.99)%和大鳞副泥鳅(7.86±0.24)%。大鳞副泥鳅的肌肉生长相关基因myod的表达量高, myog和mrf4的表达量低; 泥鳅和北方泥鳅的myog和mrf4的表达量高, myod的表达量低。elovl5等8个脂肪代谢相关基因的表达特征: 大鳞副泥鳅整体表达水平最高, 北方泥鳅次之, 泥鳅最低。结果表明, 大鳞副泥鳅肉质油润, 但是质地相对粗糙; 泥鳅营养价值高且鲜味程度高; 北方泥鳅肉质细嫩, 但是氨基酸营养价值不高, 鲜味程度较差。三种鳅的上述肉质差异可能与肌肉生长和脂肪代谢活动不同有关。     

两种泥鳅RAPD标记遗传稳定性分析

用从20个随机引物中筛选出的7个引物对泥鳅（Misgurnus anguillicaudatus）和大鳞副泥鳅（Paramisgurnus dabryanus）及其自交与杂交子代进行了RAPD遗传稳定性分析。结果表明,RAPD谱带主要呈孟德尔式遗传,该类带纹明亮稳定,在泥鳅子代中占99．11％;在大鳞副泥鳅子代中占100％;在杂交子代中占99．36％。也存在非孟德尔式遗传谱带,该类带纹较暗、稳定性差,在泥鳅子代中为0．89％;在杂交子代中为0．64％;在大鳞副泥鳅中未见此类带纹。实验结果说明RAPD谱带具有很高的遗传稳定性。     

泥鳅和白鲢胚胎不同发育时期耗氧量的研究

泥鳅和白鲢胚胎发育时的耗氧量是随着发育进程而以指数函数方式在增长,其耗氧曲线显示出卵裂期、原肠期、神经胚期、肌肉效应期以及出膜期是5个呼吸代谢水平较高的时期,其中又以原肠期与出膜期对孵化环境溶氧的需求尤为突出。胚胎在发育过程中纳入氧的快慢与强弱,都直接或间接地反映出新陈代谢的速度以及营养物质不断地被氧化、消耗和能量传递的状况。因此,鱼类胚胎发育时耗氧的高低,无疑是其胚胎发育状况的一种生理指标。     

Aromatase--key enzyme of estrogen biosynthesis

Estrogens control a large range pivotal life functions as reproductive development and fertility, bone growth and sexual behavior. Aromatase is a key enzyme of estrogen biosynthesis. The property, structure and reaction mechanism of aromatase as well as detailed structure of human aromatase cytochrome P450 gene (CYP19) was discussed in this article. It was pointed that unique human CYP19 gene expression results from presence of many tissue specific promoters and alternative splicing. The molecular mechanism of control aromatase cytochrome P450 gene expression in various species ovaries, testes and human adipose tissue and placenta was discussed in details. Because of a very important role of estrogen in breast cancer a molecular base of aberrant expression CYP19 gene in breast tumor and adipose tissue proximal to breast tumor and potential possibility of pharmacological silencing of this gene expression was discussed in the article.