香鱼 HMGB1克隆、序列分析及表达特征

高迁移率族蛋白B1（High mobility group box protein 1, HMGB1）属于晚期细胞因子,与炎症反应相关。为研究香鱼HMGB1在鳗利斯顿氏菌感染引起的炎症反应中的作用,采用随机测序从肝脏组织cDNA文库中获得HMGB1基因,全长1233 bp,编码一个由204个氨基酸组成的23.3 kDa的蛋白。分析表明,该蛋白与胡瓜鱼HMGB1蛋白同源性最高。健康香鱼HMGB1基因在肌肉、脑和肝脏组织中表达量最高,而在鳃和肠中几乎不表达。 qRT-PCR表明,鳗利斯顿氏菌感染过程中,香鱼肌肉、脑和肝脏组织中HMGB1基因表达显著上调,分别在72、48 h达到峰值。原核表达香鱼HMGB1重组蛋白并制备抗血清,Western blot显示,抗血清能与目的蛋白起特异性反应,能用于研究HMGB1蛋白表达变化,进一步揭示HMGB1基因与鳗利斯顿氏菌感染引起的炎症晚期反应相关性。     

香鱼巨噬细胞炎性蛋白-2基因的克隆、序列分析及表达

巨噬细胞炎性蛋白-2(MIP-2)是一种重要的趋化因子,可趋化中性粒细胞到炎症部位,从而消除炎症反应。从香鱼巨噬细胞转录组测序中获得MIP-2基因,阅读框序列长为318个核苷酸,编码一个由105个氨基酸组成、相对分子质量为11.6kD的前体蛋白。N端19个氨基酸为信号肽序列。氨基酸序列分析表明,香鱼MIP-2与白斑狗鱼MIP-2的氨基酸同源性最高,为54%。健康香鱼MIP-2基因mRNA主要在脾、肾、脑、鳃中表达,在肝、心、肌肉、肠中表达量次之。实时荧光定量PCR结果显示,鳗利斯顿氏菌侵染香鱼后,各组织中MIP-2基因mRNA表达量均呈上调趋势。尤其以肾组织和肌肉组织中变化最显著。以上结果表明,香鱼MIP-2基因表达与鳗利斯顿氏菌的侵染密切相关,揭示了MIP-2可能在香鱼抗菌免疫反应中具有重要的作用。     

香鱼TGF-β1基因的克隆及其表达与鳗利斯顿氏菌感染的相关性

通过转录组测序的方法,获得香鱼的TGF-β1基因序列,由1134个核苷酸组成,包括一个大的开放阅读框,编码成377个氨基酸组成的前体蛋白,分子量大小为43 kDa,等电点为8.72。N端前19个氨基酸为信号肽,成熟肽由C末端112个氨基酸组成,分子量大小为12.5 kDa。序列比对表明香鱼与虹鳟同源性最高,前导肽为72%,成熟肽为93%。在健康香鱼中,TGF-β1基因在肝、脾、肾、脑、肌、肠、鳃、心组织中均有表达,在肾组织中表达量最高。鳗利斯顿氏菌侵染香鱼组织后,各组织中的TGF-β1基因mRNA表达量均显著上调,肾组织中变化最为显著,注射12h时为对照组的14.5倍。构建了原核表达质粒pET-28a-TGF-β1,并制备了多克隆抗血清,能与目的蛋白TGF-β1起特异性反应,但不与细菌蛋白自身反应。以上结果表明,香鱼TGF-β1基因表达变化与鳗利斯顿氏菌的侵染相关,揭示了TGF-β1可能在鱼类抗细菌的急性期免疫应答过程中发挥作用。     

军曹鱼催乳素受体PRLR1基因的克隆及其在不同盐度条件下mRNA表达差异

催乳素受体通过结合催乳素,能调节鱼体渗透压。为研究催乳素受体1(PRLR1)在高盐水体和低盐水体中对军曹鱼(Rachycentron canadum)的渗透调节作用,利用cDNA末端快速扩增(RACE-PCR)技术,获得了军曹鱼PRLR1全长cDNA序列。该基因全长为2629 bp,包含1953 bp的开放阅读框ORF,可编码650个氨基酸。氨基酸序列包含了2个纤维连接蛋白3型结构域(FN3)、保守的WS区和box1。采用qRT-PCR技术,检测不同盐度(10‰、30‰和35‰)条件下鳃、肠、体肾中PRLR1基因mRNA表达情况。结果显示,PRLR1基因在军曹鱼的各个组织中均有表达,其中鳃表达量最高,其次是肌肉、体肾和肠,而在胃、脾、脑和心脏中则微量表达。低盐组、正常组和高盐组中,PRLR1基因的表达量均为鳃最高;肠次之;体肾最低。随着盐度提高,PRLR1基因的鳃、肠和体肾组织表达量变化规律均呈逐步下降趋势。以上结果反映了军曹鱼PRLR1在渗透压器官中的功能差异性,说明PRLR1在军曹鱼渗透压调节上具有重要作用。     

不同日龄大白猪视黄醇结合蛋白基因的表达研究

采用半定量RT-PCR方法时大白猪的Retinol-Binding Proteins(RBP)基因在1、90、180、270、360日龄的心、肝、胃、脾、肾、肺、大肠、小肠、肌肉、子宫、卵巢共11个组织的表达情况进行了研究.结果表明RBP mRNA在肝脏、子宫和卵巢内持续表达.而且在肝脏中是持续高表达,子宫中RBP mRNA的表达在不同日龄间存在显著差异(P<0.05),且在90日龄时最低,脾脏不表达该基因,在胃里的表达时间较短,仅在1日龄时表达,心脏、肾脏、肺、大肠、小肠和肌肉组织中也表达RBP mRNA.但不同日龄不同组织的表达情况不一样,没有明显的规律性.但存在时间和空间的表达差异.     

香鱼镉胁迫相关基因UraD的特征和表达分析

2-氧-4-羟基-4-羧基-5-脲基咪唑啉脱羧酶(UraD)是嘌呤代谢反应酶,目前鱼类UraD基因仅在斑马鱼等少数物种得到克隆分析。从香鱼克隆获得UraD的cDNA序列,全长为967 bp,编码一个由174 aa组成的分子量为19.6kDa的蛋白,等电点为5.42。系统进化树分析显示香鱼UraD位于鱼类UraD簇中,与爬行类和哺乳类的亲缘关系较远,香鱼与斑马鱼UraD的蛋白序列相似性最高达70%。香鱼UraD表达经过反转录PCR(RT-PCR)检测发现在香鱼肝、心和肠中具有较高表达。香鱼肝组织中UraD表达量经过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测,发现镉胁迫下显著减少,香鱼UraD表达在盐度胁迫和鳗利斯顿氏菌感染下表达量保持不变。上述结果揭示香鱼UraD基因的基本特征,说明香鱼UraD基因表达与镉胁迫密切相关。     

香鱼甘油-3-磷酸脱氢酶基因的克隆与表达

GPDH(glycerol-3-phosphate dehydrogenase)是合成脂肪代谢中间产物甘油-3-磷酸的关键酶。通过设计简并引物从香鱼肝cDNA文库中克隆GPDH基因,该基因cDNA序列全长577个核苷酸,单一大的开放阅读框编码一个由351个氨基酸组成的分子量为37.9kD的蛋白。蛋白序列分析表明,香鱼GPDH(aGPDH)与亚洲胡瓜鱼的GPDH序列同源性最高。系统进化树分析表明,GPDH的物种进化关系与目前接受的物种分类关系基本一致。实时荧光定量PCR结果显示,aGPDH基因在香鱼肝、脾、肾、脑、心和肌肉组织均有表达。香鱼咸淡水适应以后,肝、脾、脑、心和肌肉的aGPDH的mRNA表达水平下调。成功构建重组表达质粒pET-32a-GPDH。SDS-PAGE试验表明,目的蛋白可以在大肠杆菌中大量表达;并制备了抗血清,能与目的蛋白起强的特异性反应,但不与细菌自身蛋白起反应。本研究有助于进一步理解鱼类盐度适应过程中的脂肪代谢调控机制。     

红罗非鱼Na~+-K~+-ATPase α基因的克隆及其在不同盐度条件下mRNA表达差异

为获知红罗非鱼(Oreochromis sp.)Na+-K+-ATPaseα基因的全长分子结构及其在不同盐度条件下的表达情况,采用同源克隆及cDNA末端快速扩增(RACE-PCR)方法,首次在红罗非鱼鳃组织中克隆到了全长为3 379 bp的Na+-K+-ATPaseα基因全长cDNA序列,该序列包含3 072 bp的开放阅读框(ORF),143 bp的5'末端非编码区(UTR)和164 bp的3'末端非编码区(UTR),编码1023个氨基酸,预测分子量为112.5 kD,理论等电点为5.26。BLAST分析显示红罗非鱼Na+-K+-ATPaseα基因编码的氨基酸序列与其它已知物种相应基因编码的氨基酸序列的同源性达到97%-99%;系统进化分析显示,红罗非鱼Na+-K+-ATPaseα亚基与萨罗罗非鱼(Sarotherodon melanotheron)和莫桑比克罗非鱼(Oreochromis mossambicus)亲缘关系较近。应用Real-time PCR技术,以β-actin基因为内参,对不同盐度(0、15、25、32 g/L)条件下鳃组织中Na+-K+-ATPaseα基因的表达情况进行了比较分析,结果表明,当盐度为25 g/L时,Na+-K+-ATPaseα基因的表达量达到峰值,而盐度升至32 g/L时,其表达量呈下降趋势;各盐度处理组中,养殖12 h后Na+-K+-ATPaseα基因的mRNA表达量显著上升(P0.05)并达到最高;随着养殖时间的延长,24 h后该基因mRNA表达量开始降低,但仍然显著高于对照组的表达量值(P0.05)。     

香鱼hepcidin基因的克隆、序列分析及组织表达特征

Hepcidin是一类富含半胱氨酸的抗菌肽,在鱼类非特异性免疫中起重要作用,具有调节铁代谢的功能。该研究克隆了香鱼hepcidin基因cDNA序列,全长763个核苷酸,包含一个完整的开放阅读框,推测编码一个由85个氨基酸组成的相对分子质量为9.7k的多肽,N端24个氨基酸是信号肽序列。香鱼hepcidin的成熟肽序列由25个氨基酸组成,含有8个半胱氨酸,可形成4个分子内二硫键结构。系统进化树分析表明,hepcidin的物种进化关系与目前接受的物种分类关系基本一致,香鱼hepcidin位于鱼类hepcidin簇中,与大西洋鲑hepcidin的亲缘关系最近,达60%。香鱼hepcidin在肝脏中表达量最大,在脾、肾、心脏和肌肉中也有表达。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果表明,鳗利斯顿氏菌(Listonella anguillarum)感染以后香鱼肝组织中hepcidin基因mRNA表达量显著增加,在12h增加了8.26倍。hepcidin基因可能在香鱼抗外界病原物感染过程中起重要作用。     

香鱼凝血因子X基因表达与鳗利斯顿氏菌感染的相关性

凝血途径的关键因子——凝血因子X(coagulation factor X,FX),是一种与免疫调控密切相关的维生素K依赖型丝氨酸蛋白酶.该研究克隆了香鱼(Plecoglossus altivelis) FX基因全长cDNA序列,它由1817个核苷酸组成,包含一个大的开放阅读框,编码一个由453个氨基酸组成的相对分子质量为5.07×104的蛋白.香鱼FX与已知的哺乳动物FX的结构相似,N端24个残基为信号肽序列.序列比较表明,香鱼FX与斑马鱼FX的氨基酸同一性最高,为53％.在健康香鱼中,FX基因mRNA主要在肝组织中表达,脑和鳃中也有少量表达.实时荧光定量PCR分析揭示,鳗利斯顿氏菌感染后香鱼肝组织中FX基因mRNA表达显著上调,16h时达到5.43倍.通过原核表达系统表达了香鱼FX丝氨酸蛋白酶结构域,并制备了抗血清.Western blotting分析显示,鳗利斯顿氏菌感染后香鱼血清中FX含量显著增加,并随着时间延长上调倍数不断增大,在36h时达到3.68倍.据此,FX基因mRNA及蛋白的表达与鳗利斯顿氏菌感染香鱼的过程紧密相关,揭示它可能在鱼类抗细菌感染的免疫反应中起重要作用.     

盐胁迫对橙色莫桑比克罗非鱼AQP1基因表达的影响

水通道蛋白(aquaporin,AQP)是一类细胞膜通道蛋白,能够选择性地高效转运水分子。为研究橙色莫桑比克罗非鱼(Oreochromis mossambicus)AQP1基因在渗透压调控中的作用,该实验克隆了橙色莫桑比克罗非鱼的AQP1基因,并利用实时荧光定量方法(q PCR)分析了该基因在各个组织中的表达分布及其在盐度梯度胁迫(低盐胁迫(22‰)和高盐胁迫(35‰))条件下鳃、肾和肌肉的表达特征。结果显示AQP1基因c DNA全长2 612 bp,开放阅读框(ORF)774 bp,编码258个氨基酸;其DNA序列全长3 215 bp,包含2个内含子,3个外显子。组织分布结果表明,AQP1基因在各组织都有表达,在肾、皮肤和肌肉中表达量相对较高;盐胁迫结果显示,在盐度为22时鳃和肾中表达量在6 h达到峰值,肌肉中在24 h达到峰值;当盐度升至35时,鳃、肾和肌肉表达量均升高。实验结果表明,AQP1基因的表达与盐度密切相关,并参与橙色莫桑比克罗非鱼的渗透压调控。     

香鱼补体成分C9基因的克隆、序列分析及表达

补体成分C9是构成膜攻击复合体引起靶细胞溶解破坏的重要组成成分。该文测定了香鱼C9(aC9)基因的cDNA全序列,序列全长2125个核苷酸,编码一个由592个氨基酸组成、相对分子质量为6.56×104的前体蛋白,N端22个氨基酸为信号肽序列。序列分析表明,aC9与虹鳟C9的氨基酸同源性最高,达56.8%,与其它鱼类C9的同源性介于40.9%~53.8%之间。aC9在健康香鱼肝、脾、肠、鳃和肌肉有表达,其中在肝内的表达量最高。实时荧光定量PCR的结果显示,鳗利斯顿氏菌侵染4h后,肝中aC9mRNA表达量显著上调,并随着时间的推移在16h时达到峰值。Westernblotting分析的结果显示,鳗利斯顿氏菌侵染后香鱼血清中的aC9蛋白随着时间的推移呈显著上调。以上结果表明,香鱼肝组织C9基因表达变化与鳗利斯顿氏菌的侵染密切相关,揭示了C9在鱼类抗细菌免疫反应中具有重要的作用。     

金鱼PP2A-B′家族δ基因cDNA的克隆及表达分析

通过3′-RACE及5′-RACE技术克隆得到了金鱼蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase2A,PP2A)调节亚基B′家族δ(Delta)基因的cDNA全序列.结果显示,金鱼δ基因cDNA全长2415bp,编码一个含555个氨基酸的蛋白.序列分析表明,该基因编码的蛋白与已知其他物种对应的B′家族蛋白质均有着很高的同源性.RT-PCR分析证明,该基因mRNA表达水平在大脑中为最高,肝脏、精巢、卵巢、肾脏和鳃中次之,鳍中最少.在不同胚胎时期中,两细胞期、多细胞期、囊胚期和原肠胚期表达最高,其他时期相对较低.在蛋白水平上,精巢、卵巢、大脑和心脏中最高,肝脏中次之,肾脏、鳃和鳍中最少.在胚胎中,两细胞期、多细胞期、囊胚期、原肠胚期和神经胚期及视原基期表达最高,脑泡分化和眼色素期表达量最少.由此可以推测PP2AB′-δ基因在金鱼不同组织和胚胎发育的不同时期中可能起着多种重要作用.     

金鱼PP2A-B′家族δ基因cDNA的克隆及表达分析

通过3′-RACE及5′-RACE技术克隆得到了金鱼蛋白磷酸酶2A（protein phosphatase2A,PP2A）调节亚基B′家族δ（Delta）基因的cDNA全序列.结果显示,金鱼δ基因cDNA全长2415bp,编码一个含555个氨基酸的蛋白.序列分析表明,该基因编码的蛋白与已知其他物种对应的B′家族蛋白质均有着很高的同源性.RT-PCR分析证明,该基因mRNA表达水平在大脑中为最高,肝脏、精巢、卵巢、肾脏和鳃中次之,鳍中最少.在不同胚胎时期中,两细胞期、多细胞期、囊胚期和原肠胚期表达最高,其他时期相对较低.在蛋白水平上,精巢、卵巢、大脑和心脏中最高,肝脏中次之,肾脏、鳃和鳍中最少.在胚胎中,两细胞期、多细胞期、囊胚期、原肠胚期和神经胚期及视原基期表达最高,脑泡分化和眼色素期表达量最少.由此可以推测PP2AB′-δ基因在金鱼不同组织和胚胎发育的不同时期中可能起着多种重要作用.     

异育银鲫过氧化物还原酶基因的克隆及其表达分析

采用反转录PCR和cDNA末端快速扩增技术从异育银鲫Carassius auratus gibelio肝脏中克隆了过氧化物还原酶(Prx)基因的cDNA全长序列。结果显示,异育银鲫过氧化物还原酶(CaPrx)基因cDNA全长1035 bp,开放阅读框长594 bp,编码197个氨基酸。在氨基酸序列的N端和C端各有一个保守的Cys残基,属于2-半胱氨酸类Prxs家族。多序列比对和系统进化树分析表明,异育银鲫与鲫Carassius auratus、青鱼Mylopharyngodon piceus、斑马鱼Danio rerio、犀角金线鲃Sinocyclocheilus rhinocerous和朝鲜鳑鲏Rhodeus uyekii等鱼类的Prx基因具有很高的同源性。实时荧光定量PCR结果显示,CaPrx基因在异育银鲫体内广泛表达,在血细胞和肝脏中表达量最高,在鳃和头肾的表达量较少。在感染鲤疱疹病毒Ⅱ型的个体中,肝脏和脾脏的CaPrx基因表达量显著下降,表明其抗氧化作用因病毒的感染而受到了一定的破坏。     

温度、盐度对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量的联合效应

采用中心复合设计和响应曲面分析法,在实验室条件下研究了温度(16 ～40℃)、盐度(10 ～50)对马氏珠母贝鳃热休克蛋白Hsp70基因表达量的联合效应.设定温度范围为16～40℃,盐度范围为10～50.结果表明:温度的一次效应、二次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量影响显著;盐度的一次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量无显著影响、二次效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量影响显著,温度、盐度之间的互作效应对马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量无显著影响,且温度的效应大于盐度.建立了马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量模型方程,决定系数98.7％、矫正决定系数97.4％,预测决定系数89.2％,模型的拟合度极高,可用于预测马氏珠母贝鳃Hsp70基因的表达量.通过对模型方程优化,得到在温度26.78℃、盐度29.33时,马氏珠母贝鳃Hsp70基因表达量达到最小值0.5276,满意度达到98％.试验结果可为马氏珠母贝鳃Hsp70基因的上调表达、维持细胞内环境稳定以及提高马氏珠母贝抗逆性提供理论指导.     

盐度胁迫下缢蛏渗透压变化及 V-ATPase H基因的表达分析

为研究V-ATPase H基因在缢蛏（Sinonovacula constricta）盐度胁迫中的功能,以缢蛏成体为实验材料,将缢蛏置于5、15、20、25、35盐度水体中进行胁迫实验,测定了不同胁迫时间缢蛏的血清渗透压、V-ATPase活性变化,克隆了V-ATPase H基因的开放阅读框（ORF）全长序列,并分析其mRNA表达特征。结果显示,低盐组（盐度5和盐度15）和高盐组（盐度25和盐度35）缢蛏血清渗透压变化明显,与对照组（盐度20）有极显著差异（P < 0.01）。随着时间的推移,实验组V-ATPase活力整体呈现先下降后上升的趋势,对照组（盐度20）无明显变化。V-ATPase H基因开放阅读框长度1 440 bp,编码479个氨基酸。qPCR结果显示,V-ATPase H基因在缢蛏鳃中的表达量极显著高于水管、外套膜、肾、肝胰腺、唇瓣、足6个组织（P < 0.01）;盐度胁迫下各个实验组V-ATPase H基因在鳃中的表达量持续上升,在24 h达到峰值,显著高于对照组（P < 0.05）。实验结果表明,缢蛏V-ATPase H基因在盐度适应过程中主要在低盐和高盐环境下起到维持自身血清渗透压与外界渗透压平衡的作用。     

赤眼鳟Toll样受体3基因cDNA全长克隆及表达分析

为探究赤眼鳟（Squaliobarbus curriculus）Toll样受体3（Toll-like receptor 3,ScTLR3）基因是否参与抗病毒免疫反应,实验运用RACE技术,克隆得到ScTLR3基因cDNA全长序列,并进行了生物信息学分析;通过Real-Time qPCR技术,检测了ScTLR3 mRNA在健康赤眼鳟10个组织中的分布以及感染草鱼呼肠孤病毒（GCRV）后肝脏、脾脏、体肾和头肾中的表达特征。结果表明:ScTLR3基因cDNA序列全长4043 bp,包括5-非编码区（UTR）216 bp,开放阅读框（ORF）2715 bp和3-UTR 1112 bp;ScTLR3共编码904个氨基酸残基,推导的蛋白分子量102.67 kD,理论等电点8.76;SMART结构域预测显示,ScTLR3由N端的信号肽（SP）、富亮氨酸结构域（LRRs）、跨膜结构域（TM）和C端的Toll/白介素-1受体结构域（TIR）组成。实时荧光定量结果显示,ScTLR3mRNA在检测的各组织中均有表达,肝脏中的相对表达量极显著高于其他组织（P0.01）;感染GCRV后,肝脏、脾脏、体肾和头肾组织中ScTLR3 mRNA均上调表达,肝脏、脾脏和体肾组织中的相对表达量在24h达到峰值,分别为对照组的5倍、7倍和6倍。研究表明,ScTLR3具有TLRs家族基因的典型结构特征,并能被GCRV诱导表达,推测其在赤眼鳟抗GCRV入侵免疫反应中发挥了重要作用。     

大鼠维生素A和铁的相互作用关系对缺铁性贫血的影响

目的：通过研究维生素A缺乏和铁缺乏的相互作用来探讨缺铁性贫血的发生机制。方法：第一阶段，将44只SD大鼠随机分为4组，分别为Fe＋维生素A+Ⅰ组、Fe-维生素A+Ⅱ组、Fe-维生素A+Ⅲ组、Fe-维生素A-Ⅳ组；实验动物喂养2个月后处死，测定视黄醇（血清）、血红蛋白（HB）、维生素A、视黄基酯（肝脏），并采用RT-PCR法测定视黄醇结合蛋白mRNA（RBP mRNA）的表达。第二阶段，将SD大鼠按称重结果随机分4组，分别为Fe＋维生素A+Ⅴ组，Fe+维生素A-Ⅵ组，Fe+维生素A-Ⅶ组，Fe-维生素A-Ⅷ组。大鼠喂饲2个月后处死留取肝脏，用半定量PCR的方法测量铁调节蛋白2（IRP2）、铁蛋白（Fn）、转铁蛋白受体（TFR）转录mRNA的表达量。结果：第一阶段制造铁缺乏动物模型，造模后大鼠的血清视黄醇，肝脏维生素A储备量开始降低，同时RBP储备含量也有下降走势，经测肝脏RBP表达量下降明显；第二阶段实验原代肝细胞缺乏维生素A时，肝脏IRP2 mRNA、TFR mRNA表达同时增强，而Fn mRNA却表达下降，差异均具有统计学意义（P＜0.05）。结论：维生索A和铁相互缺乏时，可相互影响彼此的代谢和营养状况，在得到补充后，相互造成的很多利用障碍的影响（如贫血）都显著减轻。