非洲爪蟾BAFF及其信号通路相关基因的比较生物信息学分析

目的:对非洲爪蟾BAFF和BAFF信号通路相关基因进行了分析.方法:采用生物信息学方法对两栖类重要的模式生物-非洲爪蟾的基因组和EST数据库进行分析.结果:非洲爪蟾BAFF cDNA全长为557 bp,编码218个氨基酸.与人BAFF序列相似性为37.5％.该文一共得到了14个BAFF信号通路相关基因.通过与人BAFF信号通路进行比较,对非洲爪蟾这14个BAFF信号通路相关基因进行了分析.结论:BAFF和BAFF信号通路在进化过程中较为保守,这为进一步研究低等脊椎动物BAFF功能和信号通路具有重要的指导作用.     

非洲爪蟾基因MGC64236的克隆及初步分析

MGC64236基因是本实验室用脐静脉内皮细胞免疫的兔血清筛选非洲爪蟾cDNA文库而鉴定的一个功能未知的基因.本研究提取非洲爪蟾受精卵总RNA通过RT-PCR得到基因MGC64236的开放读码框651 bp、编码202个氨基酸;运用生物信息学研究工具进行分析,发现该基因编码的蛋白有3个潜在的跨膜域,有一保守的结构域DUF1370, 可能通过其胞内部分的磷酸化机制在介导细胞内外的信号转导中发挥重要作用;在非洲爪蟾胚胎各个发育时期用RT-PCR检测该基因的表达情况,发现在非洲爪蟾胚胎发育的几个重要时期该基因都有高表达,而在成体则特异地表达于脑和眼等神经组织;构建绿色荧光融合蛋白真核表达载体并转染HEK293细胞, 对MGC64236蛋白的亚细胞定位,发现MGC64236蛋白比较特异地表达在细胞膜.     

非洲爪蟾短型肽聚糖识别蛋白基因的克隆与鉴定

采用生物信息学方法首次对非洲爪蟾短型肽聚糖识别蛋白(xePGRP-S)基因进行了克隆,并对其在胚胎发育和成年爪蟾各组织中的表达状况进行了分析。xePGRP-ScDNA全长720bp,开放阅读框为549bp,编码182个氨基酸。序列比对显示xePGRP-S与其他物种PGRP-S的序列相似性在42.4%-50.5%之间。RT-PCR显示在非洲爪蟾胚胎发育至3d时可以明显检测到xePGRP-S的表达,之后呈持续性表达,且在所检测的心、肝、脾、肺、肾、肠和胃这7种组织器官中呈组成型表达。       

免疫代价不是非洲爪蟾语音性信号真实度的维持机制

性选择理论认为,雄性性信号的真实度是雌性根据雄性表型质量进行配偶选择的前提。而维持这种真实度的机制普遍被认为是基于障碍原理,即性信号的表达必须付出与身体质量关联的存活代价,性信号与存活代价在个体内呈负的权衡关系,在个体间呈正相关关系。已有研究表明,免疫能力是表达性信号潜在的存活代价。但免疫代价在维持无尾两栖类语音性信号真实度中的作用尚不清楚。以非洲爪蟾为研究对象,在能量限制条件下采用灭活的大肠杆菌激活其免疫系统,测定鸣叫时长及相关繁殖行为表现,检验免疫能力与语音性信号表达间是否存在生理权衡。结果表明,免疫激活和能量限制对非洲爪蟾鸣叫时长和趋声行为都无影响;温度变化对鸣叫时长有显著作用。这些结果提示:非洲爪蟾语音性信号表达和免疫能力间不存在生理权衡,免疫代价不是非洲爪蟾语音性信号真实度的维持机制。     

细粒棘球绦虫水通道蛋白基因家族成员密码子偏好性分析

水通道蛋白(aquaporin, AQP)是一种主要内在蛋白家族成员,具有通透水及其他小分子溶质的功能,参与虫体渗透稳态、物质转运等过程。本研究运用CodonW、SPSS等生物信息学软件分析细粒棘球绦虫(Echinococcus granulosus)水通道蛋白基因家族成员(EgAQPs)的密码子使用偏好性,并与非洲爪蟾(Xenopus laevis)卵母细胞、酵母(Saccharomyces cerevisiae)进行密码子偏好性比较,以期找到EgAQPs最合适的外源表达系统。结果表明EgAQPs密码子选用偏好性普遍较弱,偏好以C/G作为结尾。在密码子使用频率上,EgAQPs与非洲爪蟾卵母细胞的差异高于酵母,表明酵母表达系统可能更适合于EgAQPs表达。若要进一步提高EgAQPs在非洲爪蟾卵母细胞或酵母中的表达水平,尚需对其密码子进行优化。     

非洲爪蟾中一种长型肽聚糖识别蛋白的克隆与表达分析(英文)

肽聚糖识别蛋白(peptidoglycan recognition proteins,PGRPs)是固有免疫系统中一类重要的模式识别受体。该文首次从两栖类模式生物-非洲爪蟾(Xenopus tropicalis)中克隆得到了一个长型PGRP(XtPGRP-L)基因。XtPGRP-L具有5个外显子和4个内含子的基因组结构,该结构在进化的过程中比较保守。序列比对与系统进化分析显示XtPGRP-L具有保守的酰胺酶活性位点。蛋白质建模显示XtPGRP-L拥有保守的3-D结构。实时定量PCR检测显示,XtPGRP-L在非洲爪蟾胚胎早期不表达,到72h蝌蚪期开始表达。在成体的肝脏、肺、肠和胃高表达。同时,在LPS刺激后,XtPGRP-L在肝脏、肠和胃中呈明显上调表达。结果表明,XtPGRP-L在非洲爪蟾固有免疫系统中可能具有重要的作用。     

热带爪蟾bHLH转录因子鉴定与进化分析

爪蟾是重要的生物医学模式动物。文章根据NCBI公布的热带爪蟾(Xenopus tropicalis)基因组数据,利用生物信息学方法提取和鉴定了爪蟾全基因组范围的碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)基因信息,应用系统发生方法进行分类并做基因本体论(Gene Ontology,GO)功能富集分布分析,以期从整体上探讨爪蟾bHLH转录因子基因家族的分类及功能。结果表明,在热带爪蟾基因组数据库中发现了70个bHLH转录因子,其中69个可以分别归到6大组(A~F)的34个亚家族中,另一个为"孤儿因子"(Orphan)基因。GO富集分布统计发现有51个显著富集分布的GO注释语句,其中转录调控活性、转录调控、DNA结合、RNA代谢过程调控、DNA依赖的转录调控、转录和转录因子活性等出现频率很高,表明这些GO术语是爪蟾bHLH基因最常见的功能;许多bHLH转录因子在一些重要的发育或生理过程中发挥调控作用,如肌肉组织和器官(横纹肌、骨骼肌、眼部和咽部肌肉)的分化和发育、消化系统发育、咽部和感觉器官的发育、碱基和核苷及核酸的代谢调控、生物合成过程调控、DNA结合和蛋白质异聚化活性等。另外,还有一些重要信号通路(Signaling pathway)的GO术语显著地富集。文章还对Hes转录因子家族做了进化分析。这些结果为热带爪蟾bHLH基因的进一步研究打下了很好的基础。     

Sox1基因在爪蟾早期发育中的时空表达图式

克隆了非洲爪蟾的Sox1基因并研究了它在非洲爪蟾早期发育过程中的时空表达图式,比较了Sox1—3基因在发育的脑和眼中的表达图式。序列比对分析显示Sox1—3蛋白在其HMG框结构域具有高度的保守性。通过RT-PCR方法分析了Sox1基因在爪蟾早期不同发育时段的表达情况,结果显示Sox1基因从未受精卵到尾芽期均有表达,但表达强度有所差异。原位杂交结果显示,在早期卵裂阶段和囊胚期,Sox1基因主要在动物极表达;从神经板期开始,Sox1基因主要在中枢神经系统和眼原基中表达。在蝌蚪期,Sox1与Sox2、Sox3在脑部和眼睛的表达区域有所不同。对于爪蟾Sox1基因时空表达图式的研究将有助于阐明SoxB1基因家族在脊椎动物神经系统发生过程中的作用。     

非洲爪蟾血清白蛋白的分离纯化及胰蛋白酶抑制活性

通过凝胶过滤层析及两步阴离子交换层析,从非洲爪蟾(Xenopus laevis)的血清中获得了其68kDa的血清白蛋白。与大蹼铃蟾血清白蛋白相似,非洲爪蟾血清白蛋白也具有抑制胰蛋白酶的活性,但其抑制活力相对较低,180nmol/L的非洲爪蟾血清白蛋白能抑制84%的胰蛋白酶活性(30nmol/L)。经表面等离子共振法获得了其与胰蛋白酶的结合动力学常数,解离平衡常数KD=1.44×10-6mol/L。经Western blot分析发现,非洲爪蟾的皮肤中也分布有血清白蛋白。推测两栖类动物血清白蛋白具有的胰蛋白酶抑制活性可能是其抵御天敌捕食的一种防御措施。     

非洲爪蟾GATA-1转录因子与爪蟾发育

GATA－1是GATA结合蛋白（GATA－binding protein）家族的成员之一,正向调节红细胞特异性基因的表达,是红系终末分化所必需的因子。与其他物种不同的是,非洲爪蟾GATA－1转录因子具有两业型,两者结构极为相似,但存在功能上的差异,非洲爪蟾GATA－1转录因子在爪蟾发育过程中起着重要的调节作用。