赤眼鳟Mx1基因的cDNA克隆及表达特性

为探究赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)是否存在Mx1 (Myxovirus resistance)基因及参与抗病毒免疫反应, 研究利用RACE技术获得了赤眼鳟Mx1基因(ScMx1)的cDNA全长序列, 并对其进行了生物信息学分析; 采用荧光定量PCR技术, 检测了ScMx1在赤眼鳟健康组织中的表达情况以及感染GCRV后ScMx1和ScIFN-Ⅰ的表达特征。结果表明, ScMx1的cDNA全长为3000 bp, 包含5′非编码区124 bp, 开放阅读框1893 bp, 3′非编码区983 bp, 共编码630个氨基酸。预测的ScMx1蛋白包含GTP酶结合区域、中央核心结构域和GTP酶效应结构域。ScMx1与青鱼Mx1的相似性最高(97%), 与ScMx的相似性仅为50%。ScMx1在所检测的10种组织中均有表达, 其中在脾脏中表达量最高。经GCRV感染开始至168h, ScMx1和ScIFN-Ⅰ在肝脏和体肾中的表达量持续上调; 在脾脏和头肾中于感染后72h达到峰值。相关性分析显示脾脏中ScMx1和ScIFN-Ⅰ的表达水平呈显著相关(r=0.94, P=0.018)。研究发现赤眼鳟存在Mx1基因, 且可能参与了抗GCRV免疫应答反应。     

杂交石斑鱼干扰素调节因子3(IRF3)基因的克隆及表达分析

干扰素调节因子家族(IRFs)具有抗病毒、免疫调节功能,干扰素调节因子3(Interferon regulatory factor 3,IRF-3)是IRFs家族中的一员,也是免疫相关因子。为了解IRF3基因在杂交石斑鱼(Epinephelus. fuscoguttatus,♀)×清水石斑鱼(E.polyphekadion,♂)应对外源病毒刺激的免疫反应,利用cDNA末端快速扩充(Rapid-amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆了杂交石斑鱼IRF3基因,该基因cDNA全长为2 529 bp,包含5'非编码区(5'-UTR)325 bp,3'非编码区(3'-UTR)916 bp,开放阅读框(Open reading frame,ORF)1 377 bp,可编码458个氨基酸。氨基酸序列包含N-末端DNA结合区(N-terminal DNA binding region,DBD)(1-108 aa)、1个C-末端干扰素相关区(C-terminal interferon related region,IAD)(255-435 aa)及色氨酸富含区(Tryptophan rich region,SRD)(440-450 aa)3个结构域。系统进化分析结果显示,杂交石斑鱼IRF3与花鲈(Lateolabrax maculatus)IRF3聚为一支,亲缘关系较近。利用实时荧光定量PCR检测IRF3基因在杂交石斑鱼肝、胃、鳃、肠和脾脏等9种组织表达情况,以及在外周血淋巴细胞(Peripheral blood lymphocytes,PBL)的时序性表达情况,结果显示,IRF3基因在9种组织中均有表达,肝、胃和肠中的表达量明显高于其他组织,头肾表达量最低。PBL在PolyI:C刺激1 h后IRF3基因表达量逐渐升高,4 h时表达量达到最大值(约为对照组的9.3倍),8 h后逐渐下降。     

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。     

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。     

鳜鱼Mx蛋白全长cDNA的克隆和序列分析

Mx蛋白是一类由I型干扰素诱导表达的抗病毒蛋白.本研究以感染了鳜传染性脾肾坏死病毒(Infectious spleen and kidney necrosis virus,ISKNV)的鳜鱼为材料,提取肝脏总RNA,通过逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)扩增出Mx蛋白基因的核心片段序列,再应用3'和5'快速扩增cDNA末端(RACE)方法PCR扩增Mx蛋白cDNA末端,最终获得鳜鱼Mx蛋白cDNA序列(GenBank登陆号AY392097).序列分析表明鳜鱼Mx蛋白cDNA含有2391bp,其中编码区长1881bp,编码627个氨基酸残基,推测蛋白质分子量大小为7.15kDa.鳜鱼Mx蛋白具有脊椎动物Mx蛋白共有的结构特征一个三联体GTP结合区域(GXXXSGKS/T、DXXG、T/NKXD);一个发动蛋白家族的典型结构特征序列(LPRGS/KGIVTR);以及C端高度保守的Leu拉链结构域.鳜鱼Mx蛋白全基因的获得为下一步研究鱼类Mx蛋白的抗病毒活性、作用机制,以及干扰素的检测奠定了基础.     

赤眼鳟MyD88基因cDNA克隆与表达特性研究

实验使用RACE-PCR技术获得了赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)髓样分化因子88 (Myeloid differentiationfactor 88, MyD88)的cDNA全长, 命名为ScMyD88。ScMyD88的cDNA全长为1779 bp, 其中开放阅读框855 bp, 共编码284个氨基酸残基, 推导的蛋白质分子量为33.053 kD, 理论等电点为5.66。赤眼鳟MyD88具有典型的MyD88结构特征, 包括死亡结构域和TIR结构域(Toll-IL-1 receptor domain, TIR), 其氨基酸序列和鲤科鱼类具有高度保守性, 相似性达到了90%以上, 特别是和武昌鱼相比, 相似性达到了98%。在检测的9个赤眼鳟组织和器官中均有MyD88表达, 其中肝脏、头肾和体肾中表达水平最高, 在脑中表达量最低。在草鱼呼肠弧病毒(Grass carp reovirus, GCRV)感染初期(12h内), MyD88在赤眼鳟免疫组织中表达水平急剧上升, 特别是在脾脏和体肾中尤为明显, 随后恢复正常水平。研究表明, MyD88在赤眼鳟抵抗GCRV入侵的免疫应答反应初期发挥了重要作用。     

凡纳滨对虾MT基因序列及其在卵巢发育和低温胁迫中的表达分析

在低温处理仔虾全长cDNA文库的筛选测序中, 获得凡纳滨对虾(Litopenaeus vannmei)金属硫蛋白基因全长cDNA序列, 该序列含有425个碱基, 包含177 bp开放阅读框, 上游98 bp的非编码区及下游150 bp 的非编码区, 编码58个氨基酸, 其中半胱氨酸含量丰富, 富含金属硫蛋白典型的Cys-X(1-3)-Cys 结构。多序列比对表明, 凡纳滨对虾MT蛋白序列与美洲螯龙虾(Homarus americanus)MT蛋白序列具最高同源性72.4%。Real-time PCR结果表明, 凡纳滨对虾MT基因在卵巢组织中呈优势表达, 在不同发育期的卵巢中的表达量都很高, 在低温处理凡纳滨对虾肝胰腺组织中上调表达。实验所得结果为研究凡纳滨对虾金属硫蛋白基因在生殖发育和低温应激中的功能提供了参考。       

大鲵皮肤cDNA文库构建及Arpc5l基因cDNA序列和组织表达分析

以健康大鲵背部皮肤为材料,采用Smart技术构建大鲵皮肤cDNA文库,经检测文库容量为150×106 cfu,文库重组率为98%,插入片段平均长度约为1 kb. 通过对大鲵皮肤cDNA文库的随机筛选,分离获得了大鲵肌动蛋白相关2/3复合物亚基 5样蛋白(Arp2/3 complex subunit 5-like, Arpc5l)基因cDNA序列.生物信息学分析表明,大鲵Arpc5l基因全长cDNA为 699 bp, 包含459 bp的开放阅读框,分子量为17 154.36,等电点(pI)为5.43;该基因编码的Arpc5l蛋白分别在7-29 AA处和44-66 AA处具有跨膜结构域及多种二级结构,且三级结构与Arp2/3 complex家族成员相似. 实时定量PCR结果表明,该基因在大鲵皮肤、肌肉、肠、肝、脾、肺、胃以及肾等组织中广泛表达,且在肾、肠、肌肉中的表达量极显著高于其它组织(P<0.01). 进化分析结果表明, 大鲵Arpc5l氨基酸序列和小鼠(77％)等陆生动物同源性最高,和爪蟾同源性为73％,大鲵处于水生到陆生之间的过渡类型,且与陆生动物的亲缘关系更近.     

盐度和甜菜碱对鲈鱼BHMT mRNA表达的影响

甜菜碱高半胱氨酸甲基转移酶(BHMT,EC2.1.1.5)催化甜菜碱的甲基转移给高半胱氨酸(Hcy),而分别生成二甲基甘氨酸和蛋氨酸。利用RT-PCR和SMART RACE的方法从鲈鱼(Lateolabrax japonicus)肝脏中克隆了BHMT全长cDNA。该序列全长1461bp,5'端非翻译区72bp,3'端非翻译区183bp,开放阅读框1206bp,可编码一个由401个氨基酸组成的蛋白质,该蛋白质相对分子质量为44.32kD,等电点为7.21。氨基酸序列分析表明,BHMT具有较高的保守性,鲈鱼BHMT与人、小鼠等9个物种的同源性为77%～93%,其中与黄鲈(Percaflavescens)同源性最高,为93%。用RT-PCR分析BHMT基因在10个组织中的表达结果表明,只有在肝、肠和肾中有较高的表达。RT-PCR和定量PCR表明,鲈鱼从盐度25的海水转入盐度12的海水后,肝、肠和肾BHMT基因表达量有增加,而将鲈鱼从盐度为25的海水转入盐度为29的海水后,肝、肠和肾的BHMT基因表达则减少。腹腔注射甜菜碱可增加鲈鱼BHMT基因在肝、肠和肾三个组织中的相对表达量。这些结果表明,甜菜碱可诱导鲈鱼BHMT...     

半滑舌鳎AKT-ineracting protein基因的克隆及免疫应答表达分析

研究克隆了半滑舌鳎Cynoglossus semilaevis膜蛋白AKT-interacting protein (AKTIP)基因, 研究了其在健康组织中的表达模式、鳗弧菌(Vibrio anguillarum)感染后免疫组织和不同病原物刺激外周血淋巴细胞中的表达特征。通过常规克隆和RACE技术, 获得的半滑舌鳎AKTIP基因全长cDNA序列为1224 bp, 其中包括5'-UTR为116 bp, 3'-UTR为117 bp和完整的ORF序列891 bp, 编码296个氨基酸, 预测蛋白质的等电点(PI)为9.12,分子量是33.74 kD; 同源比对发现半滑舌鳎AKTIP的氨基酸序列在不同物种之间具有较高的保守性; 荧光实时定量PCR (qRT-PCR)检测到半滑舌鳎各个组织中均有AKTIP基因的表达, 在卵巢中表达量最高; 鳗弧菌感染半滑舌鳎后, AKTIP基因在肝、鳃、血液、肠、头肾和脾中均上调表达; 病原模拟物PGN、LPS、poly I:C和WGP刺激半滑舌鳎外周血淋巴细胞均诱导AKTIP基因下调表达。研究表明半滑舌鳎AKTIP基因参与了机体免疫反应为给半滑舌鳎免疫防御技术的研究提供理论依据。     

黄颡鱼PGRP-L基因克隆及其对爱德华氏菌的反应

为了研究肽聚糖识别蛋白家族(Peptidoglycan recognition proteins, PGRPs)在黄颡鱼(Pelteobagrusfulvidraco)先天免疫应答中发挥的作用, 根据NCBI中斑马鱼(Danio rerio) 和虹鳟(Oncorhynchus mykiss) PGRP-L的基因信息, 采用简并引物和RACE方法从黄颡鱼肝脏中克隆得到了一个长型PGRP (PfPGRP-L)基因. PfPGRP-L基因的全长cDNA序列大小为1617 bp, 其中5'和3'非翻译区的长度分别为135和72 bp, 开放阅读框为1410 bp, 编码469个氨基酸. 同源性和系统进化分析表明, 黄颡鱼PGRP-L与虹鳟的同源性为60%, 与脊椎动物的PGLYRP2 或PGRP-L聚在一起. 半定量RT-PCR分析发现PfPGRP-L基因在黄颡鱼鳃、胸腺、肝脏、脾脏、肠道、肾脏、头肾、心脏、血液和肌肉组织中均有分布, 但在肠道和脾脏中的表达量较为丰富, 而在肌肉和血液中表达则很少. 用爱德华氏菌刺激后, PfPGRP-L在肝脏、脾脏、肠道及头肾中的表达明显上调. 结果表明, PfPGRP-L在黄颡鱼抵抗病原菌中具有重要作用.     

Cloning and analysis of expression of a gilthead sea bream (Sparus aurata) Mx cDNA

In the current work, we have cloned and sequenced the full cDNA for a Mx protein in the gilthead sea bream (Sparus aurata) by RACE PCR. The Mx cDNA of 2182 bp contained an open reading frame of 1857 bp that codes for a protein of 618 aa. Within the coding sequence, characteristic features of Mx proteins were found, such as a tripartite guanosine-5'-triphosphate (GTP)-binding motif (GXXXSGKS/T, DXXG and T/NKXD), the signature of the dynamin family, LPRG(S/K)GIVTR, and a sequence that codes for a leucine zipper at the C-terminal region of the protein. An RT-PCR was optimised to estimate the level of expression of Mx protein in sea bream. Through this method we determined that Mx is constitutively expressed in head kidney, liver, spleen, heart, gills, muscle and brain of healthy sea bream. Intramuscular challenge of sea bream with polyinosinic:polycytidylic acid (Poly I:C) up-regulated Mx expression in liver, head kidney, spleen and muscle. Constitutive expression was also found in isolated head kidney macrophages and blood leukocytes. This expression was significantly up-regulated by addition of Poly I:C. Mx was not constitutively expressed in the sea bream established cell line, SAF-1, but Poly I:C and nodavirus were also capable of inducing Mx expression in this cell line.     

Molecular cloning, characterization and expression analysis of cathepsin D gene from turbot Scophthalmus maximus

Cathepsin D is a lysosomal endoproteolytic aspartic proteinase which also has been found in endosomes of macrophage. It is thought to play key roles in the developmental and physiological process of animals. The EST sequence of turbot (Scophthalmus maximus L.) cathepsin D was obtained from a subtractive cDNA library. In the present study, 5'-RACE and 3'-RACE were carried out to obtain the complete cDNA sequence of turbot cathepsin D, which contained a 91 bp 5'-UTR, a 1191 bp open reading frame encoding 396 amino acids, and a 329 bp 3'-UTR. The deduced amino acid sequence of the cathepsin D consisted of a signal peptide of 18 aa, a leader peptide extending 43 aa, and a mature peptide of 335 aa. BLAST analysis revealed that turbot cathepsin D shared high similarity with other known cathepsin D, and it showed significant homology with that of Barramundi (Lates calcarifer B., 89% aa similarity). Quantitative real-time PCR (q PCR) demonstrated that the highest expression level of the turbot cathepsin D was in liver. After turbot were challenged with Vibrio harveyi, the lowest expression levels of cathepsin D in liver, spleen and head kidney were detected at 8 h. This result was different from the expression of MHCII of which the expression lever was increased upon challenge. The expression levels of cathepsin D in liver and head kidney increased gradually after 8 h and exceeded the background level after 24 h. In spleen, the expression level was reinforced after 8 h and kept at level that was higher than the original level after 12 h. The results suggested that cathepsin D might process antigens for presentation to the immune system and have synergetic effect with apoptosis pathway until 12 h after injection.     

半滑舌鳎miR-200a和miR-200b前体克隆及其免疫应答分析

为了探究半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis）miR-200a和miR-200b在免疫应答中的作用,采用PCR方法克隆了半滑舌鳎miR-200家族的miR-200a和miR-200b的前体序列,长度分别为82和88 bp;用The mfold Web Server和Clustalx1.83软件对其前体序列进行了二级结构和同源性分析,miR-200a和miR-200b都具有典型的颈环结构,与其他物种具有较高的同源性。qRT-PCR分析结果显示,miR-200a和miR-200b在健康半滑舌鳎13种组织（肝脏、肠、脾脏、头肾、后肾、鳃、血液、脑、皮肤、肌肉、胃、心脏和卵巢）中均有表达,miR-200a在头肾中表达量最高,在血液中表达量最低,miR-200b在肝脏中表达量最高,在肌肉中表达量最低;miR-200a和miR-200b在鳗弧菌（Vibrio anguillarum）感染半滑舌鳎后不同时间点的4种免疫相关组织（肝脏、肠、脾脏和头肾）中的表达呈现出先上调后下降的规律,但表达达到峰值的时间点有所不同。miR-200a在肝脏和脾中的表达峰值出现在鳗弧菌感染后6h,在肠和头肾中则是鳗弧菌感染后12h,miR-200b在肠、脾和头肾中均在鳗弧菌感染后12h达到表达高峰;miR-200a和miR-200b在脂多糖（LPS）、肽聚糖（PGN）、葡聚糖（WGP）、聚肌胞苷酸（poly I:C）4种病原模拟物刺激后的半滑舌鳎肝脏细胞系中呈现出上调表达趋势,其中Poly I:C刺激半滑舌鳎肝脏细胞系后miR-200a上调表达趋势明显,6h的表达量为0h的9倍,在WGP刺激半滑舌鳎肝脏细胞后miR-200b上调表达趋势明显,2h的表达量为0的9倍。研究结果为揭示miRNA在半滑舌鳎免疫应答中的作用提供了科学依据。     

Induction of Mx protein in Atlantic cod with poly I:C: immuno-cross reactive studies of antibodies to Atlantic salmon Mx with Atlantic cod

A polyclonal rabbit antiserum directed against the conserved region of the Atlantic salmon antiviral Mx1 protein was used to detect the putative Atlantic cod Mx protein using Western and dot blotting. A doublet band at about 75kDa and 65kDa was detected by Western blotting in kidney and spleen extracts of cod 3 and 4 days after i.p. injection with poly I:C but not in control fish injected with PBS. In blood leucocyte lysates, similar immunostaining could also be detected in Atlantic cod weakly after injection with PBS and more intensely after injection with poly I:C, suggesting some constitutive expression of Mx protein by leucocytes. Dot blot analysis showed that the Mx protein level was significantly higher in spleen, kidney, liver and gill of cod at least up to 4 days after injection with poly I:C when compared with the PBS-injected controls.