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。     

军曹鱼MHC-Ⅱβ基因全长cDNA的克隆与组织表达分析

采用同源克隆和末端快速扩增(RACE)的方法,得到1161bp的军曹鱼(Rachycentron canadum)MHC-Ⅱβ全长cDNA片段。该序列包括20bp的5′末端非编码区(UTR),394bp的3′UTR及747bp的开放阅读框(ORF),编码248个氨基酸,预测其蛋白质分子量约为27.99ku,等电点为6.21。通过构建MHC-Ⅱβ氨基酸序列的系统进化树,并进行氨基酸相似性比对,结果表明,军曹鱼和已知鱼类、鼠(Musmusculus)、鸡(Gallus gallus)及人类(Homo sapiens)MHC-Ⅱβ氨基酸的同源性在28.5%～77.5%之间。所推测的蛋白序列具有一些重要的特征,包括:前导肽、β1、β2和CP/TM/CYT区,保守的半胱氨酸等。Real-time PCR检测结果显示,MHC-Ⅱβ基因在正常军曹鱼组织中均表达,但表达量在各个组织中不同,其中,头肾表达较强,鳃、脾、肠表达程度中等,在心、脑、肌肉中表达较弱。     

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。     

萨罗罗非鱼AQP3 cDNA序列克隆及盐度胁迫下组织表达特征

利用cDNA末端快速扩增法(RACE)克隆了萨罗罗非鱼(Sarotherodon melanothern)鳃组织中水通道蛋白3(AQP3)的cDNA序列。AQP3 cDNA全长1894 bp,其中,开放阅读框912 bp,编码303个氨基酸,5'和3'非编码区长度分别为98 bp和884 bp。氨基酸序列分析显示,萨罗罗非鱼AQP3与莫桑比克罗非鱼(Oreochromis mossambicus)同源性最高,达94%,含6个跨膜区。应用实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)检测了不同盐度胁迫下萨罗罗非鱼11种组织中AQP3 mRNA的相对表达水平。0、15盐度下,鳃、肌肉、皮肤中表达水平相对较高,其他组织表达相对较低,且15盐度中各组织的表达水平低于0盐度;30盐度下,各组织以肠道表达量相对最高。推测在不同的渗透压调节作用中,萨罗罗非鱼通过不同组织器官中AQP3来参与水的转运过程。     

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。     

香鱼RBP基因的克隆、组织表达特征及其与盐度应激相关的表达分析

血浆视黄醇结合蛋白(Retinol binding protein,RBP)是体内将视黄醇从肝脏转运至靶组织的特异载体蛋白。最近研究发现在盐度升高时肾脏RBP蛋白表达量下降。为了进一步研究香鱼RBP基因mRNA和蛋白表达与盐度应激相关性,从香鱼、肝脏cDNA文库中获得RBP基因cDNA序列。香鱼RBP基因mRNA在肝脏中表达量最高,肾、肠、脑和鳃中表达次之。实时荧光定量RT-PCR结果显示,盐度升高时,RBP基因mRNA表达在不同组织中呈不同下降趋势,其中渗透压调节相关组织鳃、肾中,表达量下降最显著。Western blot实验证实,盐度升高时,香鱼血清RBP蛋白表达量也显著下降。揭示了RBP可能在香鱼盐度适应中有重要作用。     

金钱鱼催乳素基因SaPRL的克隆及原核表达

金钱鱼(Scatophagus argus)对水环境的盐度变化具有很强的适应能力。为了解该鱼的催乳素基因(SaPRL)在其渗透压调节过程中所起到的作用,本研究采用RACE技术,对SaPRL基因进行了全长cDNA序列的克隆及序列分析。结果表明,SaPRL的cDNA序列全长为1 550 bp,可编码212个氨基酸,具有与其他物种共同的保守区域Growth hormone like superfamily;在氨基酸序列上,它与黑棘鲷(Acanthopagrus schlegelii)的催乳素基因(PRL)相似性较高,达82%,而与人(Homo sapiens)的PRL的相似性仅为39%。用半定量法(sq-PCR)进行组织分布分析显示,在盐度为2.5%的海水中,金钱鱼SaPRL基因主要于脑和垂体中有高丰度表达。此外,SaPRL主要分布在金钱鱼脑组织的脑膜中。最后,本研究成功构建了SaPRL-pET28a(+)原核表达质粒,当在含该质粒的宿主菌中加入1 mmol/L的IPTG并以32℃诱导4h后,能获得大量融合蛋白的表达;该诱导条件下的蛋白主要以包涵体形式存在,且于4 mol/L尿素中的溶解度最大。上述研究结果,为探讨SaPRL基因在金钱鱼盐度适应过程中的作用机理提供了重要的基础资料。     

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)。     

黄颡鱼MHC class II基因全长的克隆及饲料维生素D3对其组织表达的影响

为进一步丰富鱼类MHC class II基因的研究, 同时也为进一步探讨低磷饲料中添加维生素D₃对鱼类免疫功能可能的影响, 实验利用RACE (Rapid-amplification of cDNA ends) 即cDNA末端快速扩增技术, 成功克隆出黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex, MHC) class II基因, 全长1074 bp, 其中ORF (Open reading frame)708 bp, 编码236个氨基酸, 5′UTR (5′端非翻译区)78 bp, 3′UTR (3′端非翻译区)259 bp。进行氨基酸序列比对分析得到: 黄颡鱼MHC class II基因ORF氨基酸序列与长吻逘(Leiocassis longirostris)的氨基酸序列相似度最高为69.5%, 与锦鲤(Cyprinus carpio)的氨基酸序列相似度最低为50.4%。利用qPCR对黄颡鱼MHC class II基因进行组织表达分析, 结果表明MHC class II在小肠、肝脏、鳃中表达较高; 在肌肉、鳍条中表达较低; 而在肾、脾脏、脑、头肾中表达量极低(几乎检测不到)。在低磷饲料中添加维生素D₃显著诱导了该基因的上调表达。研究结果展示了黄颡鱼MHC class II基因的分子结构、组织表达以及维生素D₃的作用, 在降低磷排放的同时, 为今后黄颡鱼免疫抗病及分子选育等方向的深入研究及免疫型饲料的使用奠定了基础。     

鳜胰岛素样生长因子-I cDNA全长克隆及组织表达分析

采用RT-PCR、cDNA末端快速扩增法(RACE)等技术克隆了鳜(Siniperca chuatsi)肝组织胰岛素样生长因子-I(IGF-I)cDNA全长序列.结果表明,鳜IGF-I cDNA全长1 784 bp,包括5'端非翻译区233bp,3'端非翻译区990 bp和开放阅读框561 bp,共编码186个氨基酸;前肽由信号肽、成熟肽、E肽三部分组成,其中,信号肽44个氨基酸,成熟肽68个氨基酸,E肽74个氨基酸;成熟肽由B、C、A、D 4个区域组成,E肽分析表明,鳜IGF-I属Ea-4型.鳜IGF-I氨基酸序列与其他脊椎动物IGF-I氨基酸序列相似度达81%～99%,表明IGF-I在脊椎动物进化中较为保守.运用实时荧光定量RT-PCR技术检测了鳜IGF-I在成鱼不同组织中的表达水平,其中,肝中表达量最高,肾、脑、后肠、皮肤、性腺表达量次之,胃、脾、前肠、鳃、心、肌肉表达量较低.本研究结果为该基因的时序表达、生长调控等研究奠定了分子基础.     

东北七鳃鳗TRAF6基因克隆、表达分析及亚细胞定位研究

为研究TRAF6在TLR信号介导的先天免疫中的调控作用, 研究通过克隆技术获得了东北七鳃鳗(Lethenteron morii)TRAF6基因的cDNA全长, 命名为LmTRAF6。利用实时荧光定量方法(qPCR)分析了LmTRAF6在幼鱼和成鱼中各组织的表达情况以及在铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)感染后脂肪体、鳃、肠和肾组织在不同时间点的表达量变化。利用双酶切技术构建pEGFP-TRAF6重组质粒并转染HEK293T细胞, 48h后进行荧光观察并拍照。结果表明, LmTRAF6的cDNA全长为2751 bp, 开放阅读框(ORF)为1785 bp, 编码594个氨基酸。其蛋白结构域高度保守, 具有RING结构、两个锌指结构、环-环(Coiled-coil)α螺旋结构域和MATH结构域。通过系统进化树分析, 发现LmTRAF6与哺乳类以及鱼类TRAF6的亲缘关系较近, 与果蝇、中国对虾TRAF6的亲缘关系较远。qPCR结果显示, LmTRAF6在各组织中均有表达, 在幼鱼的心脏、皮肤、鳃、肝中的表达量相对较高, 而在肠中表达量相对较低。在成鱼的肾、鳃、肌肉中的表达量相对较高, 而在心脏中表达量相对较低。成鱼LmTRAF6在铜绿假单胞菌感染后, 鳃、肠和肾的表达量在24h达到峰值。细胞定位显示, LmTRAF6在HEK293T的细胞质和细胞核中均有表达。以上结果为进一步探究七鳃鳗中TRAF6在TLR信号通路中的作用奠定了理论基础。     

Identification and expression analysis of cobia (Rachycentron canadum) Toll-like receptor 9 gene

Cobia culture is hindered by bacterial infection (Photobacterium damselae subsp. piscicida) and in order to study the effect of P. damselae subsp. piscicida challenge and CpG ODN stimulation on cobia Toll like receptor 9 (RCTLR9), we used PCR to clone RCTLR9 gene and qRT-PCR to quantify gene expression. The results indicated that RCTLR9 cDNA contains 3141 bp. It encodes 1047 amino acids containing 16 typical structures of leucine-rich repeats (LRRs) including an LRRTYP, LRRCT and a motif involved in PAMP binding was identified at position 240–253 amino acid. Broad expression of RCTLR9 was found in larval, juvenile and adult stages irrespective of the tissues. In larval stage, RCTLR9 mRNA expression decreased at 5 d and then increased at 10 dph. At juvenile stage cobia, the expression was significantly high (p < 0.05) in spleen and intestine compared to gill, kidney, liver and skin. However, at adult stage, the significant high expression was found in gill and intestine. Cobia challenged with P. damselae subsp. piscicida showed significant increase in RCTLR9 expression at 24 h post challenge in intestine, spleen and liver, while in kidney the expression was peak at 12 h and later it decreased at 24 h. The highest expression was 40 fold increase in spleen and the lowest expression was ∼3.6 fold increase in liver. Cobia stimulated with CpG oligonucleotides showed that the induction of these genes was CpG ODN type and time dependent. In spleen and liver, CpG ODNs 1668 and 2006 injected group showed high expression of RCTLR9, IL-1β, chemokine CC compared to other groups. Meanwhile, CpG ODN 2006 has induced high expression of IgM. The CpG ODNs 2395 have induced significant high expression of Mx in spleen and liver. These results demonstrates the potential of using CpG ODN to enhance cobia resistance to P. damselae subsp. piscicida infection and use as an adjuvant in vaccine development.     

Structure,organization and expression of common carp (Cyprinus carpio L.) NKEF-B gene

Natural killer (NK) cell enhancing factor (NKEF) belongs to the newly defined peroxiredoxin (Prx) family. Its functions are to enhance NK cell cytotoxicity and to protect DNA and proteins from oxidative damage. In this study, a partial cDNA sequence of carp NKEF-B was isolated from thymus cDNA library. Subsequently, the full-length cDNA of carp NKEF-B was obtained by means of 3′ and 5′ RACE, respectively. The full-length cDNA of carp NKEF-B was 1022 bp, consisting of a 73 bp 5′-terminal untranslated region (UTR), a 355 bp 3′-terminal UTR, and a 594 bp open reading frame coding for a protein of 197 amino acids. Carp NKEF-B contained two consensus Val-Cys-Pro (VCP) motifs and three consensus cysteine (Cys-51, Cys-70 and Cys-172) residues. Sequence comparison showed that the deduced amino acid sequence of carp NKEF-B had an overall similarity of 74–96% to that of other species homologues. Phylogenetic analysis revealed that carp NKEF-B forms a cluster with other known teleost NKEF-Bs. Then, by PCR we obtained a 5.1-k long genomic DNA of carp NKEF-B containing six exons and five introns. Real-time RT-PCR results showed that carp NKEF-B gene was predominantly detected in kidney and head kidney under un-infected conditions. Whereas under SVCV-infection condition, the expression of NKEF-B gene was significantly increased in blood cells, gill, intestine and spleen, but maintained in liver, and decreased significantly in kidney and head kidney. Finally, the rNKEF-B was constructed and expressed in Escherichia coli. By using an antibody against carp rNKEF-B, immunohistochemical study further indicated that NKEF-B positive cells are mainly some RBCs and a few epithelial cells in gill and intestine, and that under SVCV-infection condition, these positive cells or positive products in their cytoplasm were mainly increased in gill and spleen sections of carp. The results obtained in the present study will help to understand the function of NKEF-B in teleost innate immunity.     

大黄鱼PPAR β全长cDNA的克隆和组织表达

利用RT-PCR和SMART RACE的方法从大黄鱼肝脏中克隆了PPARβ全长cDNA。该序列长3390bp,5′端非翻译区146bp,3′端非翻译区1711bp,开放阅读框1533bp,可编码一个由510个氨基酸组成的蛋白质,该蛋白质分子量为57.2kDa、等电点为6.46。氨基酸序列分析表明,PPARβ基因具有较高的保守性,大黄鱼PPARβ与花鲈、金头鲷、欧鲽、大西洋鲑、红鳍东方鲀、人、黑猩猩、牛、兔及小鼠等10个物种的同源性为72%~91%,其中与花鲈同源性最高,为91%。用RT-PCR法检测PPARβ基因的组织表达,结果表明该基因在大黄鱼肌肉、眼、脾、肾、肝、鳃、心、肠和脑等9个组织中均有表达,其中肝脏组织表达量最大,肌肉最少。     

锦鲤Hepcidin基因的克隆及其组织特异性表达分析

【目的】克隆锦鲤hepcidin全长cDNA序列(k-hepc),并获得此基因在鱼体内的表达模式。【方法】利用RT-PCR和RACE PCR的方法,从锦鲤肝脏中克隆锦鲤hepcidin的全长cDNA,进行序列测定和分析;锦鲤经肌肉注射维氏气单胞菌0、4、8、12、24和48 h后,分别取其肝、脾、肾、肠、脑、心、肌肉和鳃组织,采用实时荧光定量PCR的方法,以β-actin为内参基因,检测k-hepc基因的表达量。【结果】锦鲤抗菌肽(GenBank登录号KC795559)全长755 bp,编码序列276 bp,编码91个氨基酸,包括信号肽、原肽和成熟肽,成熟肽C端含有8个半胱氨酸,可形成4个分子内二硫键。与已报道的普通鲤鱼hepcidin氨基酸序列的一致性为93%,与其他鱼类hepcidin氨基酸序列的一致性为29%?93%。在本研究所检测的正常锦鲤的组织中,k-hepc均有表达,其中在肝组织中表达量最高,鳃组织中表达量最低。经维氏气单胞菌感染后,k-hepc在肝和心组织中的表达量明显增加,在其余组织中变化不显著。【结论】k-hepc编码的蛋白是Hepcidin家族的成员之一。锦鲤Hepcidin的表达主要受内在调节因素影响。