三疣梭子蟹UHRF1基因在胚胎、幼体和性腺发育过程中的表达分析

为探讨泛素样含PHD和环指域蛋白1(UHRF1)基因在三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)发育过程中的作用, 实验采用SMART RACE方法, 克隆了三疣梭子蟹UHRF1(PtUHRF1)基因。该基因cDNA全长为2849 bp, 开放阅读框(ORF)为2298 bp, 预测其编码1个含有765个氨基酸的蛋白质。结构域分析显示, 该蛋白质包含UBL、PHD、TTD、SRA、RING finger 5个功能结构域。同源分析表明, 三疣梭子蟹PtUHRF1的氨基酸序列与其他物种有较高的同源性。qRT-PCR结果显示, PtUHRF1基因在三疣梭子蟹所有组织中均有表达, 但在精巢中表达量显著高于其他组织。该基因在胚胎和幼体发育不同时期表达差异显著, 在受精卵中的表达量最高, 并显著高于胚胎发育其他时期, 是多细胞时期表达量的2.5倍。PtUHRF1基因在性腺发育不同时期表达存在显著差异, 在卵巢II期表达量达到峰值, 之后逐渐下降; 在精巢Ⅰ期的表达量最高, 随着精巢发育逐渐下降。实验结果表明, PtUHRF1参与了三疣梭子蟹胚胎、幼体和性腺发育调控, 为进一步深入研究该基因在三疣梭子蟹及甲壳动物生长发育中的作用提供参考。     

三角帆蚌SOX2基因的分子鉴定及表达分析

SOX基因家族是一系列在性别分化、胚胎发育、细胞多功能性的维持等方面具有重要作用的转录因子,在高等脊椎动物中研究比较深入,但在淡水珍珠蚌中却很少见。本研究利用RACE法克隆获得了三角帆蚌SOX2基因的序列,其cDNA全长为1 840 bp,开放阅读框为672 bp,编码氨基酸223个。该基因具有SOX基因家族典型的HMG-box蛋白结构域,与其他物种对比发现,保守性极高。实时荧光定量PCR组织表达结果显示,在斧足中表达量最高,在肝脏中最低,同时发现雌雄性腺之间存在极显著性差异,雌性性腺表达量明显高于雄性性腺;性腺在早期胚胎中表达量明显高于其他时期,推测SOX2基因参与了三角帆蚌的性别分化和胚胎发育过程。     

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.     

草鱼Isthmin-1基因序列分析及转录水平的营养调控

为探讨Isthmin-1(Ism-1)在草鱼糖和脂类代谢中的作用,研究采用RT-PCR技术克隆草鱼Ism-1的开放阅读框(ORF),生物信息学分析Ism-1及其编码的氨基酸序列, RT-qPCR技术检测Ism-1在草鱼各组织中的分布特点,并在细胞和活体水平上分析不同营养条件下Ism-1 mRNA的表达变化。结果显示,成功克隆草鱼Ism-1的ORF区。序列分析表明,草鱼Ism-1基因开放读码框为1380 bp,编码459个氨基酸,预测该蛋白相对分子量为50.96 kD。氨基酸多序列比对和系统进化树分析显示,草鱼Ism-1与黑头软口鲦(Pimephales promelas)的进化关系最近(氨基酸相似度为96.51%)。Ism-1在草鱼各组织中均有表达,在红肌中表达量最高,其次是鳃、脑和白肌等组织。饥饿再投喂实验结果表明,饥饿14d后肝胰脏中Ism-1的表达量显著上调(P<0.05),恢复投喂后表达量降低,但仍显著高于对照组(P<0.05),白肌中Ism-1的表达量在饥饿和再投喂后均显著增加(P<0.05)。腹腔注射不同浓度的胰高血糖素显著下调草鱼肝胰脏中Ism-1的mR...     

TRIM21对脑心肌炎病毒的增殖调控作用研究

TRIM21是三基序蛋白家族的成员之一,与多种病毒的复制增殖相关,但其与EMCV感染的研究机制尚不明确。该研究采用脂质体介导法将构建成功的TRIM21的真核表达质粒pcDNA3.1-TRIM21以及针对该靶点的小RNA干扰序列瞬时转染至HEK293和HeLa细胞,探讨细胞内TRIM21的表达对脑心肌炎病毒复制增殖的影响,并进一步进行机制研究。结果显示, TRIM21在细胞中成功过表达; EMCV感染24 h后进行检测,结果证明,过表达TRIM21组病毒滴度、病毒拷贝数及病毒蛋白均低于对照组。RNA干扰实验下调TRIM21后,病毒滴度、病毒拷贝数及病毒蛋白显著高于对照组。此外,机制研究提示, TRIM21可正调节II型干扰素及促炎性因子IL-6的转录,从而抑制EMCV的增殖。以上结果表明, TRIM21与EMCV的复制增殖密切相关,可能通过对IFN信号通路部分蛋白及促炎性因子的调控参与对病毒复制增殖的影响。     

间隙连接蛋白43基因在斑马鱼和金鱼中的表达模式分析

间隙连接蛋白43(connexin43,Cx43)是间隙连接蛋白家族的成员之一,在多种组织和细胞类型上广泛表达,参与体内平衡、胚胎发育、细胞分化及生长等生理活动。现以斑马鱼(Danio rerio)和金鱼(Carassius auratus)为材料,运用RT-PCR方法检测了Cx43基因在其组织和胚胎发育中的表达模式。结果显示:在斑马鱼的组织中,Cx43基因在心脏中的表达量最高,而在肾脏和卵巢的表达量较低;在不同发育时期的胚胎中,Cx43基因在体色素期和出膜期中的表达量较高,而在胚胎发育早期的表达量相对较低。在金鱼组织中,Cx43基因在心脏中的表达量较高,而在鱼鳍和眼睛的表达量较低;在不同发育时期的胚胎中,Cx43基因表达模式基本上与斑马鱼的12个时期相一致。研究表明,Cx43基因在鱼类不同组织和不同胚胎发育时期中可能行使不同的功能,但其具体的功能和机制还有待进一步研究。     

CKS1B参与拟穴青蟹性腺发育的研究

CDC28蛋白激酶调节亚基1B(CDC28 protein kinase regulatory subunit 1B,CKS1B)是高度保守的CKS1家族成员之一,在细胞周期中作为细胞周期蛋白激酶的调节亚基参与调控真核生物的细胞分裂。因此,研究CKS1家族基因参与甲壳动物性腺发育调节的分子机制具有重要的意义。从已构建的拟穴青蟹性腺EST数据库中筛选到CKS1B基因片段,继而克隆出其全长c DNA序列(Sp-CKS1B),并利用q RT-PCR技术检测其在不同组织和性腺不同发育阶段中的差异表达。结果显示,获得Sp-CKS1B的全长c DNA序列722 bp,其中5'UTR为82 bp,3'UTR为379 bp,开放阅读框261 bp,编码86个氨基酸,包含一段典型的CKS保守序列,属于CKS家族蛋白。在不同组织q RT-PCR结果显示,Sp-CKS1B基因在O5期雌蟹卵巢中的表达水平最高,并与其他组织具有极显著差异(P0.01);同时,在性腺不同发育阶段的表达结果显示,Sp-CKS1B基因在精巢T1期的表达量最高,其次为O5期,二者显著高于卵巢O1-O4期的表达水平(P0.05);而在精巢T3期的表达量最低,并显著低于T1、T2以及卵巢O4、O5期的表达水平(P0.05)。结果说明了Sp-CKS1B在拟穴青蟹的性腺发育过程中可能具有十分重要的作用。     

草鱼CD81基因的克隆及功能分析

为研究白细胞表面分化抗原81(CD81)的功能, 对草鱼CD81进行了克隆, CD81全长共1376 bp, 其中5'非翻译区87 bp, 3'非翻译区581 bp, 开放阅读框为708 bp, 包括8个外显子, 7个内含子, 编码235个氨基酸。实验采用实时荧光定量PCR的方法检测了CD81在健康草鱼不同组织中的表达情况及草鱼出血病病毒(GCRV)攻毒前后的表达变化情况。结果显示草鱼CD81在所有被检测组织中均有表达, 在头肾中表达量最高。在GCRV攻毒前后草鱼鳃、脾、肝、肠及头肾5个组织中的CD81表达量均有明显变化。同时, 采用绿色荧光蛋白(GFP)来示踪CD81的亚细胞表达部位, 激光共聚焦显微镜显示, 同人类一样, 草鱼CD81定位于细胞膜上。       

家蚕B类清道夫受体BmSCRB8基因的克隆及表达

B类清道夫受体在动脉粥样硬化及其他心血管疾病的形成或抑制,机体免疫防御,凋亡细胞清除等生理过程中起着重要的作用。克隆了家蚕B型清道夫受体家族的一个成员BmSCRB8基因,通过RACE技术获得BmSCRB8的c DNA全长为2 668 bp,其ORF为1 704 bp,编码567个氨基酸,通过在线预测其蛋白分子量为63.87 k Da,等电点为6.06。采用RT-PCR方法得到了BmSCRB8的时空表达谱,结果表明BmSCRB8在家蚕各组织以及血液各时期均有表达,且在脂肪体中表达量最高,变态发育时期表达量较高。原核表达获得BmSCRB8重组蛋白,并经由蛋白纯化、免疫小鼠后制备得到家蚕BmSCRB8多克隆抗体。同时构建了BmSCRB8真核表达载体并转染家蚕胚胎细胞系。免疫荧光及过表达结果显示BmSCRB8主要定位于细胞膜上,Western blotting结果显示免疫小鼠后所得到的抗血清可特异性识别BmSCRB8蛋白。     

二龄草鱼脾脏、肝脏组织高表达甘露糖结合凝集素mRNA

Innate immunity is expected to be very important in fish. Mannose-bingding lectin (MBL) participates in the innate immune system as an activator of the complement system and as an opsonin after binding to certain carbohydrate structures on microorganisms. In this experiment, total mRNA was isolated from spleen, liver, gills, thymus, head kidney and kidney of adult and immature grass carp Ctenopharygodon idllus. The cDNA of MBL was obtained by RT-PCR using total mRNA from the spleen of carp as template. Such cDNA was labled with ^32p and used as probe for Northern analysis, and autoradiographic signals were quantified by densitometry analysis. The results showed that MBL was high expressed in the spleen and liver and low in gills, thymus, head kidney and kidney of adult grass carp, and MBL was much lower expressed in spleen and liver of immature grass carp than those of adult grass carp. The results might partially explain why immature grass carp are vulnerable to grass carp hemorrhage virus (GCHV) whereas adult grass carp are not.This suggested that MBL mav be an imoortant anti-GCHV factor [Acta Zoologica Sinica 50 (1): 137 - 140. 2004].     

草鱼CD8α和CD207的表达及抗细菌免疫的功能研究

为探讨树突状细胞(Dendritic cells, DCs)表面重要的表型分子CD8α和CD207在草鱼(Ctenopharyngodon idella) DCs抗细菌免疫应答中的作用,实验从草鱼DCs的cDNA中扩增CD8α和CD207胞外区,构建重组表达质粒pET-32a-CD8α/CD207,并转化到感受态细胞Transetta (DE3),表达纯化后制备CD8α和CD207多克隆抗体。利用qPCR、Western Blot及流式细胞术揭示草鱼CD8α和CD207在抗细菌免疫过程中发挥的功能。结果显示,制备的草鱼CD8α和CD207多克隆抗体既可以识别原核表达的重组蛋白,也能识别鱼体内和培养细胞的内源性蛋白。从功能上看,灭活嗜水气单胞菌处理草鱼DCs后,在24h内, CD8α和CD207的表达量均有显著上调(P<0.05);且CD8α和CD207分子在草鱼DCs呈递抗原刺激混合淋巴细胞增殖这一过程中发挥重要作用。因此,草鱼DCs表现出与哺乳动物相似的保守免疫表型和功能,研究结果为阐明草鱼DCs介导的适应性免疫调节机制奠定基础。     

感染GCRV的草鱼miRNA测序与比较分析

为探索基于高通量筛选抗性主效miRNA功能分子的方法应用于抗性草鱼(Ctenopharyngodon idellus)的选育,研究借助高通量测序鉴定分析感染GCRV前后的草鱼头肾组织中miRNAs.测序结果共鉴定出821个成熟miRNAs,其中118个在GCRV攻毒组特异表达,82个为未攻毒组特有;差异分析结果显示,G...     

草鱼β-防御素1的趋化活性及免疫佐剂效应研究

为了探究草鱼防御素的免疫调节作用, 研究通过Clustal Omega多序列比对和I-TASSER二级结构预测, 发现草鱼β-防御素1(Ctenopharyngodon idella β-defensin 1, CiBD1)是一类具有两亲性的富含半胱氨酸的小分子阳离子肽, 其结构在硬骨鱼类中高度保守; 通过构建pET-32a-CiBD1原核表达载体, IPTG诱导表达后经过Ni2+亲和层析法纯化和肠激酶酶切获得CiBD1重组蛋白, 通过CFU平板法验证了CiBD1的抑菌活性, 当蛋白浓度达到200 μg/mL时, 对革兰氏阴性菌(G+)及革兰氏阳性菌(G–)都具有显著的抑制活性; 趋化实验表明CiBD1在50 ng/mL时对草鱼原代白细胞趋化活性最佳; 通过个体实验探究了CiBD1重组蛋白对嗜水气单胞菌灭活疫苗的免疫佐剂效应, 发现添加 CiBD1佐剂组死亡率显著低于单独疫苗组, 且该组IgM和MHC Ⅱ转录水平及血清中补体3(C3)和溶菌酶含量都显著高于对照组。研究表明CiBD1重组蛋白在细菌抗感染免疫中发挥着重要作用, 在水产养殖中具有一定的应用前景。     

Knockdown of TRIM32 Protects Hippocampal Neurons from Oxygen–Glucose Deprivation-Induced Injury

Tripartite motif 32 (TRIM32) is a member of TRIM family that plays a potential role in neural regeneration. However, the biological function of TRIM32 in cerebral ischemia reperfusion injury has not been investigated. In the present study, we evaluated the expression level of TRIM32 in hippocampal neurons following oxygen–glucose deprivation/reperfusion (OGD/R). The results showed that TRIM32 expression was significantly elevated in hippocampal neurons subjected to OGD/R as compared to the neurons cultured in the normoxia condition. To further evaluate the role of TRIM32, hippocampal neurons were transfected with TRIM32 small interfering RNA (si-TRIM32) to knock down TRIM32. We found that knockdown of TRIM32 improved cell viability of OGD/R-stimulated hippocampal neurons. Generation of reactive oxygen species was decreased, while contents of superoxide dismutase and glutathione peroxidase were increased after si-TRIM32 transfection. Knockdown of TRIM32 suppressed cell apoptosis, as proved by the increased bcl-2 expression along with decreased bax expression and caspase-3 activity. We also found that TRIM32 knockdown enhanced OGD/R-induced activation of Nrf2 signaling pathway in hippocampal neurons. Furthermore, siRNA-Nrf2 was transfected to knock down Nrf2. SiRNA-Nrf2 transfection reversed the protective effects of TRIM32 knockdown on neurons. These data suggested that knockdown of TRIM32 protected hippocampal neurons from OGD/R-induced oxidative injury through activating Nrf2 signaling pathway.

     

草鱼Noxa基因克隆及其应答GCRV入侵的表达响应

研究通过获得草鱼Noxa基因(Cinoxa)全长cDNA, 进行序列分析和进化树构建, 使用定量PCR (qPCR)的方法研究其在GCRV刺激下的表达模式。研究发现, 草鱼Noxa基因的蛋白序列与斑马鱼Noxa基因具有高度相似性。通过分析草鱼和斑马鱼的Noxa基因的蛋白三维结构(3D)模型, 研究发现两者具有高度一致的蛋白三维结构模式, 该模型与高等哺乳类中的Bcl-2家族蛋白中C端结构域同源。对Cinoxa在GCRV刺激下的表达模式的研究表明, Cinoxa在GCRV感染后中肾、脾脏和头肾中表达发生显著性变化, 攻毒后24h和120h出现显著上调表达。研究表明草鱼Noxa为斑马鱼Noxa的同源基因, 并且参与了草鱼对GCRV入侵的应答反应, 为深入研究鱼类Noxa应答病毒入侵的功能和转录调控机制奠定了基础。     

长江水系草鱼遗传多样性的微卫星DNA分析

利用已发表的鲤微卫星引物在草鱼中进行PCR扩增,结果有5对引物(6个座位)能成功扩增并且有较高多态性,等位基因数在3-7个之间。这些异种扩增的草鱼微卫星符合孟德尔遗传规律。测序证明草鱼中的微卫星核心重复序列部分与鲤中的原始核心序列相似,也有一些变化。随后用这6个多态微卫星座位研究了来自长江水系的四个草鱼群体的遗传结构,结果显示每个群体的平均等位基因数在38与48之间,平均观测杂合度(Ho)在04000与05741之间,平均期望杂合度(HE)在04773与06489之间,有多个座位在不同的群体中偏离哈代-温伯格平衡。遗传距离分析表明四川群体与洞庭湖群体遗传距离最远,而嘉鱼群体与鄱阳湖群体遗传距离较近。分子变异分析(AMOVA)表明,群体内遗传变异与群体间遗传变异分别占总遗传变异的9560%与440%,固定系数(FST)为0044,这表明长江水系草鱼目前的群体分化很微弱。       

Identification of immune-relevant genes by expressed sequence tag analysis of head kidney from grass carp (Ctenopharyngodon idella)

Grass carp is the third largest aquaculture species in global production. However, genomic research of this species has been limited. To identify immune-related genes in grass carp, a normalized full-length cDNA library was constructed from head kidney tissues, and 6432 randomly selected clones were sequenced. 5289 high quality expressed sequence tags (EST) were generated and assembled into 2687 unigenes. Among them, 1585 unigenes showed significant similarity with known sequences in public databases, whereas the remaining 1102 unigenes appeared to be novel sequences with unknown functions. In particular, 136 immune-related genes were identified to encode immunoglobulins, FcRγ, IFN-related proteins, various CD markers, MHCs, complements and other important immune-related factors; a majority of these genes are reported in grass carp for the first time. Sequence analysis indicated that grass carp has at least three subtypes of immunoglobulin light chains, namely L1, L2 and L3. Furthermore, FCRγ was found to broadly express in different tissues. Our study constitutes the first EST analysis of lymphatic tissue in grass carp, and could pave the way for further research of immune-related genes and functional genomics in grass carp.