基因的克隆及表达分析

DNA重组激活基因（Recombination activating genes RAG）是脊椎动物特异性免疫反应的关键基因,也是脊椎动物进化分析的标记基因之一。鲫鱼具有很强的适应性和抗病能力,是我国广泛养殖的重要经济淡水鱼;由于具有不同的倍性和丰富的遗传多样性,又是研究鱼类基因组进化的独特材料。本研究用PCR方法扩增、克隆了鲫鱼的Rag基因。鲫鱼Rag1基因从起始密码到终止密码总长4188bp,由三个外显子和两个内含子组成,其中开放阅读框长3192bp,编码1063个氨基酸。Rag2基因从起始密码到终止密码总长1593bp,没有内含子,只有单一的编码区,编码530个氨基酸。Rag1和Rag2基因的ORF和氨基酸序列在不同鱼类中的对比结果表明其在进化过程中非常保守。不同鱼类Rag1基因的第二内含子也是高度保守的,转录因子结合位点分析表明在第二内含子的保守区域中有许多转录因子的可能结合位点。其中有一段在所有已知鱼类中都存在的保守区域是与性腺发育相关的转录因子SRY和SOX5的可能结合位点,提示Rag1基因的表达可能与性腺发育具有相关性。用RT-PCR方法进行的组织特异性表达分析表明Rag1基因在鲫鱼成体的头肾和精巢都能检测到表达,提示Rag基因不仅主导了免疫组织中的DNA重组,也可能参与了生殖细胞的DNA重组。RT-PCR检测证明Rag1基因在鲫鱼胚胎发育至第5天开始表达,在第7天鲫鱼胚胎的胸腺原基中可检测到Rag1基因mRNA的杂交信号,在第9天鲫鱼胚胎的胸腺原基中可以检测到很强的Rag1 mRNA原位杂交信号,说明该时期可能是鲫鱼免疫基因重组的活跃时期。     

鲫鱼Rag基因的克隆及表达分析

DNA重组激活基因(Recombination activating genes RAG)是脊椎动物特异性免疫反应的关键基因,也是脊椎动物进化分析的标记基因之一.鲫鱼具有很强的适应性和抗病能力,是我国广泛养殖的重要经济淡水鱼;由于具有不同的倍性和丰富的遗传多样性,又是研究鱼类基因组进化的独特材料.本研究用PCR方法扩增、克隆了鲫鱼的Rag基因.鲫鱼Rag1基因从起始密码到终止密码总长4188bp,由三个外显子和两个内含子组成,其中开放阅读框长3192bp,编码1063个氨基酸.Rag2基因从起始密码到终止密码总长1593bp,没有内含子,只有单一的编码区,编码530个氨基酸.Rag1和Rag2基因的ORF和氨基酸序列在不同鱼类中的对比结果表明其在进化过程中非常保守.不同鱼类Rag1基因的第二内含子也是高度保守的,转录因子结合位点分析表明在第二内含子的保守区域中有许多转录因子的可能结合位点.其中有一段在所有已知鱼类中都存在的保守区域是与性腺发育相关的转录因子SRY和SOX5的可能结合位点,提示Rag1基因的表达可能与性腺发育具有相关性.用RT-PCR方法进行的组织特异性表达分析表明Rag1基因在鲫鱼成体的头肾和精巢都能检测到表达,提示Rag基因不仅主导了免疫组织中的DNA重组,也可能参与了生殖细胞的DNA重组.RT-PCR检测证明Rag1基因在鲫鱼胚胎发育至第5天开始表达,在第7天鲫鱼胚胎的胸腺原基中可检测到Rag1基因mRNA的杂交信号,在第9天鲫鱼胚胎的胸腺原基中可以检测到很强的Rag1 mRNA原位杂交信号,说明该时期可能是鲫鱼免疫基因重组的活跃时期.     

合浦珠母贝鳃的显微与超微结构

合浦珠母贝(Pinctada fucata)是典型的滤食性瓣鳃类动物,也是我国重要的海水珍珠养殖贝类。本研究用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察了合浦珠母贝鳃的显微和超微结构。结果表明,合浦珠母贝鳃结构属于异丝鳃型,左右两侧各2个鳃瓣,每个鳃瓣由内鳃瓣和外鳃瓣组成。鳃瓣由主鳃丝和普通鳃丝构成,主鳃丝在鳃瓣中主要起支架作用,每2根主鳃丝之间的9～12根普通鳃丝由"簇内连接"(intrabunchial junction)相连成簇。普通鳃丝之间通过"丝间连接"(interfilament junction)相连,丝间连接的上皮细胞与普通鳃丝的扁平细胞结构一样,为鳃的呼吸上皮。丝间连接的存在扩大了鳃的表面积,这种结构有助于进行气体交换。主鳃丝和普通鳃丝表面有前纤毛和侧纤毛,与食物运送和气体交换有关。普通鳃丝表面的纤毛为典型的"9+2"型微管结构。     

合浦珠母贝IGF2BP1基因的克隆与表达分析

胰岛素样生长因子2信使核糖核酸结合蛋白(insulin-like growth factor 2 mRNA binding protein,IGF2BP)在脊椎动物体内功能很多,但在贝类中研究很少。为研究IGF2BP1是否参与了贝类的生物矿化过程,本研究通过RACE技术克隆获得合浦珠母贝(Pinctada fucata)IGF2BP1基因cDNA序列,命名为PfIGF2BP1。该基因全长2 980 bp,其中开放阅读框长1 737 bp,预测编码579个氨基酸,有4个KH结构域和2个RRM结构域。多重序列分析发现各物种的IGF2BP1氨基酸序列非常保守。实时定量PCR结果显示PfIGF2BP1在肠等8个组织和壳顶期等5个胚胎发育时期中均有表达,表达量最高的组织为珍珠囊(p0.05),说明Pf IGF2BP1可能参与了珍珠形成过程。Pf IGF2BP1在眼点期表达量最高,其次为壳顶期,说明PfIGF2BP1可能参与次生壳的形成过程。原位杂交表明PfIGF2BP1在外套膜边缘的外褶中表达,推测其可能参与棱柱层的形成。本研究为以后探讨IGF2BP1在贝类生物矿化过程中的作用奠定了基础。     

糙刺参（Stichopus horrens）线粒体基因组及一种新的基因排列顺序

线粒体基因组序列在后口动物进化研究中有着重要的作用.本研究使用PCR方法获得糙刺参（Stichopus horrens）线粒体全基因组序列.该序列全长16257bp,包含13个蛋白编码基因,22个tRNA基因和2个rRNA基因.除了一个蛋白编码基因（nad6）和5个tRNA基因（tRNASer（UCN）,tRNAGln,tRNAAla,tRNAVal,tRNAAsp）在轻链上编码外,其余的基因都在重链上编码.糙刺参线粒体重链碱基有30.8%A,23.7%C,16.2%G,和29.3%T构成.假定的线粒体控制区长675bp.基因间间隔碱基长1～50bp,共227bp.11个基因间有重叠碱基,长1～10bp,共25bp.13个蛋白编码基因起始密码子均为ATG,终止密码子大多为TAA（nad3和nad4的为TAG）.亮氨酸编码频率最高（16.29%）,随后是丝氨酸（10.34%）和苯丙氨酸（8.37%）.所有的22个tRNA基因均能折叠成三叶草结构.通过和其他4种海参的线粒体基因排列顺序比较,本研究发现糙刺参的线粒体基因排列顺序是一种新的排列方式.     

草鱼RAGs的克隆及不同发育阶段的表达分析

草鱼(Ctenopharyngodon idellus)在1、2龄阶段的抗病能力很差,但到3龄阶段后义具有了很强的抗病能力,提示草鱼的免疫系统可能要到3龄发育阶段才会完善.重组激活基因(Recombination activating genes,RAGs)编码的蛋白质专一性介导淋巴细胞抗原识别受体基因的V(D)J重组,在脊椎动物淋巴细胞正常发育成熟过程中起关键作用.为了进一步研究草鱼免疫系统建立和完善的发育遗传学因素,通过PCR方法克隆了草鱼重组激活基因rag1和rag2,分析了它们在不同发育阶段的表达.草鱼rag1基因从起始密码到终止密码总长4188 bp,由三个外显子和两个内含子组成,其开放阅读框长3192 bp,编码1063个氨基酸.草鱼rag2基因从起始密码到终止密码总长1593bp,没有内含子,编码530个氨基酸.氨基酸序列比对分析表明,预测的草鱼RAG1和RAG2蛋白的功能区域与其他脊椎动物的相应功能区具有很高的同源性.从受精后第4天开始,RT-PCR即可检测到rag1基因的表达,在随后的幼鱼阶段rag1基因维持了高水平的表达.在1龄草鱼的头肾中仍可以检测到rag1基因的表达,但在3龄草鱼头肾中没有检测到rag1基因的表达.这些结果表明草鱼从胚胎的孵化期开始到1龄幼鱼阶段是免疫球蛋白(Ig)和T细胞受体(TCR)V(D)J重组的活跃时期,在3龄发育阶段其淋巴细胞系中V(D)J重组活动已经很少,免疫系统中Ig和TCR库的多样化过程趋于完成,其免疫系统已经比较完善.     

红罗非鱼MyoD基因克隆及序列分析

MyoD基因是MRFs家族中的一员,能调控肌肉细胞活性和增殖,在肌肉形成过程中起正调控作用。采用同源基因克隆和RACE方法获得红罗非鱼Myo D基因的c DNA序列。开放阅读框长903 bp,编码300个氨基酸,其中第1-114个氨基酸为碱性结构(Basic domain),第109-165个氨基酸为螺旋-环-螺旋结构(Helix-Loop-Helix domain),第199-213个氨基酸为周期蛋白依赖性蛋白激酶4(CDK4)结合区域,第233-249为Helix III结构,无信号肽序列。Myo D蛋白的二级结构为螺旋-环-螺旋二聚体。基于Myo D构建的鱼类系统进化树显示红罗非鱼,尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼聚为一支。