翡翠贻贝外套膜转录组及贝壳珍珠质层和肌棱柱层蛋白质组分析

贝类贝壳在生物材料学及仿生学研究中占据着重要地位。贝壳基质蛋白质是贝壳中的主要有机质成分,对贝壳的形成以及贝壳的力学性能至关重要。翡翠贻贝(Perna viridis)贝壳主要由肌棱柱层和珍珠质层两种微观结构组成,其结构层次较简单,是研究贝壳基质蛋白质及其与贝壳形成关系的极好材料。为深入研究翡翠贻贝贝壳基质蛋白质的分子组成以及分布特点,首先采用扫描电子显微镜,观察翡翠贻贝贝壳内表面珍珠质层和肌棱柱层的微观结构;采用刮取法获得贝壳内表面珍珠质层和肌棱柱层的粉末;对不同层次的贝壳粉末,利用酸溶法去除碳酸钙成分,所获得的有机质组分通过离心将其分为酸可溶性组分和酸不溶性组分。采用Illumina深度测序技术对翡翠贻贝外套膜组织进行大规模测序和序列组装,在此基础上,采用LC-MS/MS质谱技术结合外套膜转录组数据库搜索,对翡翠贻贝肌棱柱层和珍珠质层贝壳基质蛋白质开展组学分析。扫描电镜观察结果表明,翡翠贻贝贝壳有两种不同形貌结构的层次,其中珍珠质层为片状堆叠结构,而肌棱柱层为柱状结构。翡翠贻贝外套膜转录组测序共计获得 69 859 条Unigene。蛋白质组学鉴定结果表明,翡翠贻贝贝壳中总计鉴定到蛋白质54种,其中38种为肌棱柱层所特有蛋白质,3种珍珠质层特有蛋白质,另有13种在珍珠质层和肌棱柱层均被鉴定到。肌棱柱层特有蛋白质的分子多样性明显强于珍珠质层。上述研究为进一步探讨贝壳不同微观层次的形成机制,以及贝壳基质蛋白质对贝壳不同结构层次的调控作用机制奠定了基础。     

一种新型贻贝抗菌肽的分离纯化及鉴定

厚壳贻贝（Mytilus coruscus）广泛分布于我国东部海域,其体内富含各种抗菌肽分子,是研究软体动物免疫防御机制以及开发抗菌肽来源的新型生物抗生素的重要对象。采用多步反相高效液相色谱对厚壳贻贝血清进行分离纯化,获得一种分子量为6261.55 D的具有抗菌活性的多肽成分;经多肽N端测序和基因克隆,结果表明该抗菌肽由55个氨基酸残基构成,含6个半胱氨酸并形成三对二硫键。结构域分析表明该抗菌肽具有几丁质结合结构域（Chitin-biding domain）,因此将该抗菌肽命名为mytichitin-A。Mytichitin-A对革兰氏阳性菌具有较强的抑制作用,同时对真菌及革兰氏阴性菌也具有抑制作用。荧光定量PCR检测表明,mytichitin-A主要在厚壳贻贝的性腺组织中表达且在细菌诱导后12h其表达量达到峰值。研究为深入了解厚壳贻贝抗菌肽的分子多样性及免疫机制奠定了基础。       

不同浓度微塑料对厚壳贻贝生理和转录物组的影响

微塑料(<5 mm)广泛分布在海洋环境中，对双壳贝类构成严重威胁。本文主要对不同浓度聚苯乙烯微塑料(PS微塑料，直径90μm, 200μg/L MPs、2μg/L MPs)对厚壳贻贝(Mytilus coruscus)的酶活、能量代谢和转录物组的影响进行研究。结果表明，厚壳贻贝微塑料暴露后SOD、CAT活性上升，MDA含量升高，摄食率显著下降(P<0.05),并呈现剂量效应。转录物组分析结果表明，与对照组相比，高浓度微塑料暴露组共鉴定到3 087个差异基因，包括上调的差异基因1 989个，下调的差异基因1 098个；低浓度微塑料暴露组共鉴定到2 184个差异基因，上调的差异基因有1 514个，下调的差异基因有670个。与低浓度微塑料暴露组相比，高浓度微塑料暴露组共鉴定到81个差异基因，包括上调的差异基因41个，下调的差异基因40个。分别对不同比较组的上、下调DEGs进行富集分析，上调的差异基因主要富集到RNA转运(RNA transport)、甲状腺激素信号通路(thyroid hormone signaling pathway)和黑色素生成(melanogenesis)等...     

壳损伤及海水酸化对厚壳贻贝脲酶和碳酸酐酶的影响

海洋酸化是当前全球面临的最为紧迫的环境问题之一，已显现出对具生物矿化现象物种的严重影响。以往研究发现，贻贝表现出对海洋酸化较强的耐受性。为探究贻贝对海洋酸化耐受性的可能机制，选择两种对生物矿化具有重要影响的酶(碳酸酐酶和脲酶)为研究对象，分析其在壳损伤以及酸化海水条件下基因表达量和酶活力的变化；进一步对上述条件下的贻贝贝壳内表面开展了显微观察。研究结果表明，相比对照组，壳损伤或酸化海水处理诱导碳酸酐酶和脲酶的基因表达量产生不同程度的上调(P<0.05),酶活力测试与基因表达量分析结果具有类似特征，但存在时序性差异。而壳损伤叠加海水酸化处理则诱导碳酸酐酶和脲酶的基因表达量及酶活性在外套膜中均明显下调(P<0.05),但碳酸酐酶在血细胞中明显上调(P<0.05);在酸化海水中添加尿素则明显上调血细胞和外套膜中碳酸酐酶和脲酶的基因表达量以及酶活性(P<0.05)。贝壳内表面显微观察结果进一步表明，海水酸化及壳损伤导致损伤部位附近的贝壳内表面产生明显纹理质地改变，尿素可诱导海水酸化条件下壳损伤部位修复层的重新出现。上述结果表明，碳酸酐酶和脲酶可能参与了对壳损伤修复及海洋...