银鲫与彩鲫卵母细胞cDNA文库构建及周期蛋白A_1的cDNA克隆

分别取行天然雌核发育繁殖的银鲫和两性生殖的彩鲫的卵母细胞为材料 ,提取总RNA ,分离mRNA ,进而反转录合成cDNA并定向插入λgtllSfi Not克隆载体 ,经体外包装构建了银鲫与彩鲫卵母细胞的表达型cDNA文库。测试结果表明库容量分别达到 3 1× 1 0 6(银鲫 )和 1 6× 1 0 6(彩鲫 )。进一步人工合成CyclinA1 保守引物 ,采用PCR扩增文库的方法 ,克隆了银鲫 (1 61 6bp)与彩鲫 (1 62 6bp)的CyclinA1 全长cDNA。序列分析结果表明 :两种鱼编码区长度均为 1 1 73bp ,起始于一个包含在脊椎动物起始密码子ANNATG基元内ATG的单一开放读码框 ,编码 391个氨基酸 ;5’ -端非编码区长度也同为 70bp ,3-’端非编码区长度略有不同 ,银鲫为 373bp ,而彩鲫则为 383bp ;二者 3’ -端均带有AATAAA的Poly(A)加尾信号以及 2 4bp(银鲫 )和 2 7bp(彩鲫 )的Poly(A)尾巴。比较银鲫、彩鲫和金鱼与人、爪蟾CyclinA1氨基酸序列同源性的结果表明 ,CyclinA1 在人、爪蟾与鱼类之间具有较高同源性 ;而在银鲫、彩鲫和金鱼之间 ,CyclinA1 仅在周期蛋白框外存在 5个氨基酸的差异 ,且这些差异均是由个别碱基的变异造成的。     

银鲫两个蛋白合成相关基因全长cDNA的克隆及其特征分析

通过构建雌核发育银鲫心跳期SMART cDNA质粒库并从库中随机挑选克隆测序,克隆得到银鲫翻译起始因子3亚单位2(GTIF3—S2)和翻译延伸因子1亚单位α(GEF-1α)基因全长cDNA。银鲫翻译起始因子3亚单位2基因cDNA全长1280bp,开放阅读框位于117—1091bp之间,编码325个氨基酸。其推断的氨基酸序列存在三个WD结构域。该基因在鱼类中为首次报道。银鲫翻译延伸因子1亚单位alpha基因cDNA全长1784bp,开放阅读框位于82—1467bp之间,编码462个氨基酸。RT-PCR表明,这两个基因在成熟卵母细胞和胚胎发育早期可以检测到少量的转录产物,在胚胎发育期间从原肠期开始转录,并随着发育进程逐渐增强。成鱼组织中除精巢表达较弱外,其他组织都表达较强。同源分析比较表明,TIF3-S2和EF-1α在物种进化过程中具有高度的进化保守性,在物种间的同源性很高。因此,作认为,这两个基因是研究物种间系统发育的优良对象。     

鲫两种不同生长激素cDNA的分子克隆和分析

从鲫脑垂体组织提取总RNA ,采用 3′RACE PCR的方法 ,从单一垂体总RNA中扩增出编码两种不同类型鲫生长激素的cDNA :生长激素Ⅰ (GrowthhormoneⅠ ,GHⅠ )和生长激素Ⅱ (GrowthhormoneⅡ ,GHⅡ )。将两种类型的鲫GHcDNA分别克隆到pGEM TEasyVector上进行序列测定和分析。克隆的鲫GHⅠ和GHⅡcDNA均包括编码 188个氨基酸残基的GH成熟肽序列和 3′端的非翻译区 ,但不含信号肽序列和 5′端非编码区。序列分析结果表明 ,鲫GHⅠ的碱基序列和推测的氨基酸序列与国外已经发表的金鱼GHⅠ的同源性分别为 98 7%和 97 9% ;GHⅡ的碱基序列和推测的氨基酸序列与金鱼GHⅡ的同源性分别为 99 1%和 99 5% ,虽然同源性较高 ,但仍具有一定的差异     

银鲫肌酸激酶M3-CK cDNA的克隆及其表达特征

用抑制性差减杂交结合SMART cDNA合成和RACE—PCR技术克隆到雌核发育银鲫(Carassius auratus gibelio)肌酸激酶M3-CK基因的全长cDNA。银鲫M3-CK cDNA全长1551bp，编码380个氨基酸，与普通鲤鱼(cyprinus carpio)M3-CK的氨基酸序列同源性高达95％。种系分析表明，银鲫M3-CK与其它脊椎动物的肌肉型肌酸激酶聚为较近的一支，与鲤鱼的M3-CK聚在一起，与脑特异型肌酸激酶及线粒体型肌酸激酶分歧较大。虚拟Northern杂交显示银鲫M3-CK基因在胚胎发育中差异表达。RT—PCR表明，银鲫M3-CK基因在成熟卵母细胞和胚胎发育早期可检测到少量的转录产物，在胚胎发育期间从肌肉效应期开始转录，并一直持续表达。组织RT—PCR表明，银鲫M3-CK基因只在心脏和肌肉表达。     

银鲫转录调控因子lbh-b cDNA克隆与表达分析

Lbh (Limb-bud and heart)基因是脊椎动物中高度保守的转录调控因子, 在早期胚胎发育及某些人类疾病的发病过程中发挥着重要作用。我们前期在银鲫(Carassius gibelio)垂体转录组中筛选到一个在垂体中大量表达的基因lbh-b。为了进一步研究lbh基因在银鲫的表达特征, 首先采用RACE方法克隆了银鲫lbh基因家族的成员lbh-b基因(Cglbh-b)。Cglbh-b的cDNA全长1526 bp, 开放阅读框549 bp, 共编码182个氨基酸。生物信息学分析表明CgLbh-b蛋白与其他脊椎动物的Lbh蛋白同源性在68%以上, 可能也是无序蛋白质家族的成员之一。成体组织RT-PCR分析表明Cglbh-b仅在银鲫的垂体、端脑、卵巢及眼睛中表达。不同胚胎发育时期的表达分析表明, 在受精卵至原肠胚中Cglbh-b转录产物是以母源形式存在的mRNA, 其合子转录起始于尾芽期。胚胎整体原位杂交结果显示从受精后2d到受精后3d, Cglbh-b大量表达于脑和眼睛。此外, 随着卵子成熟Cglbh-b在银鲫垂体中的表达上调。这些结果暗示, Cglbh-b可能在调控银鲫脑和眼睛的发育以及卵子成熟过程中发挥着重要作用。     

彩鲫hira基因片段的克隆及表达分析

hir／hira基因最先作为组蛋白基因表达的一种负调节因子从酵母中被鉴定出来。现已证实,HIRA包含一组保守的蛋白家族,广泛存在于低等真核生物、无脊椎动物和脊椎动物等多种生物体当中,为生命发育所必需。关于hira基因在动物发育过程中的具体作用研究还不是很多,为了进一步探讨hira基因在鱼类发育过程中的作用,作者根据已知hira基因保守序列设计一对简并引物,分别以彩鲫基因组DNA和卵巢cDNA为模板克隆了彩鲫hira基因（Cahira）片段,该片段基因组序列为2181bp,基因组片段含有6个内含子,长度分别为118bp、275bp、372bp、84bp、472bp、86bp;cDNA序列为759bp,编码253个氨基酸,具有5个WD结构域。对其氨基酸序列进行比较,结果表明,彩鲫hira基因的氨基酸序列与河鲍、爪蟾、鸡、小鼠、人的hira基因氨基酸序列具有非常高的同源性,分别高达92％、89％、89％、87％和88％。组织特异性表达分析表明,所检测的彩鲫组织除了精巢和肌肉中未检测到hira基因表达外,其余组织均有表达。其中卵巢和肝脏中表达很强,而在脑、心、脾、肾中表达较弱,说明该基因可能在维持卵巢和肝脏组织的功能方面起一定作用。     

银鲫apelin基因的克隆、组织表达谱和摄食关系的初步研究

apelin是一种参与哺乳动物和鱼类摄食调控的重要神经肽。为了更好地研究apelin在银鲫(Carassius auratus gibelio)上的摄食调控作用,本试验采用RACE技术首次获得了银鲫apelin的cDNA全长序列,并通过实时荧光定量PCR(RT-PCR)技术检测了apelin基因在各组织的表达情况以及餐前餐后和禁食对其表达量的影响。结果显示银鲫apelin全长cDNA序列长度为1082 bp,其中5’非编码区(5’-UTR)的长度为114 bp,3’非编码区(3’-UTR)的长度为734 bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)的长度为234 bp。银鲫apelin基因的ORF区编码77个氨基酸,前22个氨基酸为信号肽。apelin基因在银鲫21个组织中普遍表达,特别是在下丘脑中表达量最高。在餐前餐后的试验中,银鲫下丘脑apelin基因在餐后表达量显著下降(p<0.05);在禁食试验中,禁食组下丘脑apelin基因的表达量在第5天显著升高(p<0.05),第7天极显著升高(p<0.01),复投喂后,apelin基因的表达量在第9天、第11天、第14天极显著降低(p<0.01)。综上所述,apelin基因可能是银鲫的诱食因子,在其摄食调控起到一定的作用。     

日本蟾蜍聚集素cDNA的克隆与序列分析

为研究蟾酥、蟾衣、蟾皮中多肽类有效成分,通过菌落PCR对日本蟾蜍(Bufo japonicus formosus)皮肤cDNA质粒文库进行了筛选,获得了聚集素(clusterin,CLU)全长cDNA序列(GenBank登录号为JX035891)并对其进行了生物信息学分析。日本蟾蜍clucDNA全长为1 616 bp,包括1 332 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF)、5’端30 bp及3’端254 bp的非翻译区(untranslated region,UTR)。根据cDNA序列推导的日本蟾蜍CLU前体蛋白由443个氨基酸残基组成,其中含20个氨基酸残基组成的信号肽,6个糖基化位点,10个可形成二硫键的半胱氨酸残基和2个卷曲螺旋区域。氨基酸序列同源性分析显示,日本蟾蜍CLU与非洲爪蟾(Xenopus laevis)的同源性为65%,与其他7种动物的同源性则介于41%-48%之间。     

雌核发育银鲫和两性融合彩鲫卵母细胞体外诱导成熟过程中周期蛋白 …

采用体外诱导卵母细胞成熟技术,比较研究了雌核发育银鲫和两性融合发育彩鲫卵母细胞成熟过程中周期蛋白合成和ＭＰＦ活性变化情况。结果表明：１７α,２０β－二氢孕酮（简称ＤＰ）浓度为０．５μｇ／ｍｌ,温度为２４℃,光照时间２０小时为最适诱导条件。在相同条件下,两性生殖彩鲫卵母细胞体外诱导成熟速度明显快于银鲫。相应的细胞学研究表明,在体外诱导时,银鲫和彩鲫卵母细胞的发育成熟是正常的。银鲫卵母细胞生发泡破裂（     

银鲫Greb1的克隆、表达及功能研究

为研究银鲫(Carassius gibelio)雌激素应答基因(Growth regulation by estrogen in breast cancer cell 1, Greb1)的表达特征和功能, 采用RACE方法克隆了银鲫Greb1的全长cDNA (CgGreb1)。CgGreb1的cDNA全长为954 bp, 其中包含一个765 bp的开放阅读框, 编码255个氨基酸。大多数脊椎动物有多个Greb1的变体, 长度为386—1988个氨基酸, 其中CgGreb1是最短的一个。序列比对结果表明脊椎动物Greb1蛋白的N端区域极为保守, 且CgGreb1位于Greb1蛋白的N端区域, 该区域与其他脊椎动物Greb1的同源性超过60%。qRT-PCR结果显示, 在成体组织中, CgGreb1主要在垂体、脑、性腺和肝脏中表达, 其中在垂体中CgGreb1的表达最高; 在注射促黄体生成素释放激素类似物和人绒毛膜促性腺激素后的雌鱼垂体中, CgGreb1的表达逐渐上升随后降低, 并在产卵时维持较高的表达; 在胚胎发育过程中, CgGreb1从50%外包开始表达, 其表达量随胚胎发育而升高, 在受精后24h达到峰值, 随后表达量下降, 在受精后48h不表达。原位杂交结果表明, 在原肠期, CgGreb1信号位于胚层的边缘; 在体节期, CgGreb1信号逐渐增强并出现在神经系统; 在受精后24h, CgGreb1信号在脑和脊髓等中枢神经系统增强; 从受精后30h开始, CgGreb1信号减弱; 在受精后48h, 检测不到CgGreb1信号。在注射CgGreb1 MO的银鲫胚胎中, tshβ、prl和gthα分别标记的3种垂体细胞减少, 证明CgGreb1参与早期银鲫垂体细胞的发育。研究结果为进一步揭示银鲫垂体发育和生长调控机制奠定了基础。     

Differential screening and characterization analysis of the egg envelope glycoprotein ZP3 cDNAs between gynogenetic and gonochoristic crucian carp

INTRODUCTIONFertilization in animals is the trigger that ini-tiates development, and results in a series of well-choreographed interactions between molecules lo-cated on the surfaces of egg and sperm[1, 2]. Somecell surface proteins, such as zolla pellucida gly-coprotein ZPI, ZPZ and ZP3, acrosomal proteinbindin, acrosin and lysin, and sperm plasma mem-brane protein a- and p--fertilin, have been identi-fied to mediate the interaction process[2-8]. Al-though studies on the regulative fa…     

鲫鱼的人工和天然雌核发育

用照射处理的草鱼或华南鲤的精液授精的鲫鱼卵为单倍体雌核发育;所有单倍体胚胎都是畸形,并在孵化前死亡。如果用照射精液授精的鲫鱼卵在18—19℃的水中放置2分钟,然后在0—3℃的冰水中放置20分钟,再放回室温水中孵化,可以从每百颗受精卵中得到4.5—11.9(平均8.34)尾成活的二倍体仔鱼。根据38尾银鲫(其中33尾捕自黑龙江省方正县双凤水库)的细胞学和胚胎学检查,证实它们是雌核发育繁殖的。       

雌核发育银鲫和两性生殖彩鲫精子蛋白组份的比较研究

对雌核发育银鲫和两性融合彩鲫精子蛋白组份进行了比较分析。通过分级抽提得到精子的不同组份精浆、精头的膜、鞭毛和脱膜精头等,然后经不同的凝胶电泳系统,比较分析了银鲫精子和其两性亲缘种彩鲫精子相应组份可溶性蛋白成份的差异。研究表明,经分级抽提的银鲫精子和彩鲫精子的各个组份都含有其特定的蛋白谱带。精浆蛋白在两种鱼之间和两种鱼的不同个体之间都存在一定差异。精头膜、鞭毛和脱膜精头的可溶性蛋白在同种鱼不同个体间高度一致,但在两种鱼之间表现出差异。两种鱼精头膜的可溶性蛋白在SDS－PAGE电泳图谱上基本一致,而在非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱上则具有各自的特征性谱带。鞭毛可溶性蛋白的SDS－PAGE分析在雌核发育银鲫中揭示出一条特异的蛋白带。脱膜精头的可溶性蛋白在SDS－PAGE电泳图谱上差异明显,存在几条特征性蛋白带,并经Acid-Urea PAGE系统分析,证实这些特征性蛋白为碱性蛋白。这些发现为进一步鉴定雌核发育银鲫雄鱼精子的特异性蛋白和揭示其分子机制打下了基础。     

雌核发育银鲫和两性融合发育红鲤卵母细胞成熟的细胞学比较研究

对雌核发育银鲫和两性融合发育红鲤的卵母细胞成熟过程,进行了详细的细胞学比较研究。在银鲫卵母细胞成熟过程中,绝大部分卵母细胞的核物质,在胚泡破裂(GVBD)后的第一次成熟分裂时期,出现明显的不同于红鲤卵母细胞核的行为,其染色体逐渐清晰地分为三群,这三群染色体的发育既彼此独立又相互联系,最终形成一首尾相接的三极纺锤体。随后,三极纺锤体扭转、重叠、合并成为一个正常的中期纺锤体。但极少数银鲫卵母细胞也出现了类似于红鲤卵母细胞的成熟单星光,并进而发育成两极纺锤体,形态类似红鲤第一次成熟分裂中期纺锤体。在银鲫上述两类卵母细胞的成熟过程中均未观察到“第一极体”外排的现象。由此,我们确认,银鲫卵是通过第一次成熟分裂异常,卵核染色体不减数来维持染色体倍性的;并且,根据上述特殊现象,我们对银鲫卵子第一次成熟分裂异常的机制进行了初步分析。       

Differential gene expression in fully-grown oocytes between gynogenetic and gonochoristic crucian carps.

Silver crucian carp (Carassius auratus gibelio) is a unique triploid bisexual species that can reproduce by gynogenesis. As all other gynogenetic animals, it keeps its chromosome integrity by inhibiting the first meiosis division (no extrusion of the first pole body). To understand the molecular events governing this reproduction mode, suppression subtractive hybridization was used to identify the genes differentially expressed in fully-grown oocytes of the gynogenetic and gonochoristic crucian carp (gyno-carp and gono-carp). From two specific subtractive cDNA libraries, the clones screened out by dot blots and virtual Northern blots were chosen to clone full-length cDNA by RACE. Four differentially expressed genes were obtained. Two are novel genes and are expressed specifically in the oocytes. The gyno-carp stores much more mRNA of cyclin A2, a new member of the fish A-type cyclin gene, in its fully-grown oocyte than in the gono-carp. The last gene is histone H2A. The histone H2As of these two closely related crucian carps are quite different in the C-terminus. Preliminary characterization of the four genes has been analyzed by nucleotide and deduced amino acid sequence and Northern analysis.     

两性型天然雌核发育彭泽鲫染色体组型的研究

彭泽鲫是一种两性型天然雌核发育群体。染色体组型分析结果表明：雌、雄鱼的染色体数目均为１６６。它们的核型组成是：３２条中部着丝点染色体、４０条亚中部着丝点染色体、１８条亚端部着丝点染色体和７６条端部着丝点染色体。臂数（ＮＦ）为２３８。本研究结果与其它雌核发育类型的鲫鱼有明显的差别。     

四类不同倍性鲫鱼在胚胎发育期间同工酶基因表达的比较分析

用聚丙烯酰胺梯度凝胶电泳比较分析了单倍体、二倍体、三倍体和复合四倍体4类不同倍性鲫鱼以及单倍体和二倍体鲤鱼在胚胎发育时期4种同工酶(EST,LDH,MDH,SOD)酶谱。结果表明,单倍体鲫鱼和单倍体鲤鱼胚胎与各自的二倍体胚胎相比,同工酶酶谱看不出差异;天然三倍体银鲫胚胎的MDH和SOD同工酶酶谱与二倍体鲫相似,但EST和LDH同工酶比二倍体增多了酶带,有的酶带如EST5和EST6还可在鲤鱼胚胎中找到相应的表达产物,提供了天然雌核发育三倍体银鲫杂交起源的证据;复合四倍体由于含有鲤鱼的一个外来基因组,其胚胎的基因表达有些与杂种类似,在所分析的4种同工酶酶谱中,都可观察到来自鲤鱼基因的影响。此外,在由源于不同复合四倍体个体的卵子发育形成的胚胎间,还观察到同工酶基因表达的异质性。     

复合四倍体异育银鲫两种不同生殖方式的细胞学观察

在复合四倍体异育银鲫（）×银鲫（）的受精过程中,精子入卵后经过解凝、核化,最终形成雄性原核,并可与卵子的雌性原核融合,证明了复合四倍体异育银鲫卵子具有与两性融合生殖极为相似的拟两性融合生殖的能力;而在复合四倍体异育银鲫（）×兴国红鲤（）的组合中,精子入卵后以固缩状态存在,又表现出典型的雌核发育型生殖行为。因此我们认为复合四倍体异育银鲫具有两种不同的生殖发育机制。此外,我们还观察到在第一次有丝分裂中期有核物质被排斥到纺锤体之外的现象。本文就复合四倍体异育银鲫生殖发育的机制进行了初步的探讨。     

洞庭青鲫与其他六个鲫鱼品系线粒体DNA控制区的比较分析

运用PCR扩增、克隆、测序等技术,在获得洞庭青鲫和彭泽鲫线粒体DNA控制区全序列的基础上,对洞庭青鲫、彭泽鲫、普通鲫、红鲫、白鲫、A系和D系银鲫等7个鲫鱼品系线粒体DNA控制区的碱基组成、变异情况、序列结构和系统进化进行了比较分析。结果表明,7个鲫鱼品系线粒体DNA控制区碱基的平均组成为A:(32.7±0.16)%,C:(20.4±0.37)%,G:(14.1±0.08)%,T:(32.8±0.36)%,序列分歧率为0—5.7%,其中红鲫和白鲫的分歧率最大(5.7%),彭泽鲫、A系和D系银鲫之间最小(0)。洞庭青鲫与白鲫的分歧率为5.6%,与彭泽鲫、A系和D系银鲫为2.2%,与红鲫和普通鲫分别为0.8%和0.7%。对比哺乳动物线粒体DNA控制区结构,并参照其他鱼类序列,将7个鲫鱼品系的控制区分为终止序列区、中央保守区和保守序列区三个区域。同时识别了7个鲫鱼品系中一系列保守序列,并给出了它们的一般形式。序列差异和系统进化分析表明,在7个鲫鱼品系中,洞庭青鲫与普通鲫和红鲫的亲缘关系最近,与彭泽鲫、A系和D系银鲫亲缘关系次之,与白鲫的亲缘关系最远,而彭泽鲫、A系和D系银鲫三者在线粒体DNA控制区的相似性和分歧率上则表现为是同一个鲫鱼品系。