日本对虾(Marsupenaeys japonicus)HsP70基因cDNA的克隆与序列分析

根据中国明对虾(Fenneropenaeuschinensis)Hsp70的cDNA序列及日本对虾(Marsupenaeusjaponicus)Hsp70cDNA序列片段设计引物,用RT-PCR方法,从经热休克处理的日本对虾鳃总RNA中克隆到长1992bp的Hsp70cDNA序列,包括长1959bp的完整编码序列(CDS)。根据编码序列推导出相应的652个氨基酸,与其他真核生物Hsp70家族成员进行同源性比较,发现与凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)、斑节对虾(PinaeusmonodonFabricius)、中国明对虾(Penaeuschinesis)的相似度分别为99.5%、99.4%、99.4%,与日本沼虾(Macrobrachiumnipponense)和罗氏沼虾(M.rosenbergii)的相似度分别为93.7%和92.9%,与虹鳟(Oncorhynchusmykiss)、原鸡(Callusgallus)、家鼠(Musmusculus)和人(Homosapiens)的相似度为89.2%、85.4%、88.3%和88.3%,表现出较高的保守性。分析表明所得到的日本对虾Hsp70是一种Dnak亚家族类型的细胞质Hsp70,拥有完整的N端ATP酶结构域(约45kDa)、底物肽结合结构域(18kDa)及C端结构域(10kDa)。以上结果说明我们所得到的序列是一条包含完整CDS的Hsp70基因序列。     

罗氏沼虾Rab11基因cDNA克隆及其组织表达分析

为了发掘罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)免疫相关基因, 研究Rab蛋白(Ras-related proteins inbrain)在罗氏沼虾免疫应答中发挥的作用, 研究采用RACE-PCR技术克隆了罗氏沼虾Rab11基因全长cDNA序列, 记为MrRab11。全长1381 bp, 包括226 bp的5'UTR, 511 bp的3'UTR和645 bp的开放阅读框, 编码214个氨基酸, 含有一个Rab结构域。氨基酸序列比对显示, 罗氏沼虾与冈比亚按蚊(Anopheles gambiae)、蚤状溞(Daphniapulex)、叶蝉(Homalodisca vitripennis) Rab11一致性分别为82%、83%和82%。软件预测, MrRab11编码的蛋白分子量约为23.75 kD, 等电点约为5.34。实时荧光定量表达分析表明, MrRab11基因在罗氏沼虾各组织中都有表达, 肝胰腺中的表达量最高, 其次是肌肉和肠道。在阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)感染12h后, 罗氏沼虾肝胰腺中MrRab11的表达量上升, 显著高于对照组(P0.05), 推测这是MrRab11对阴沟肠杆菌的应激表达,MrRab11在肝胰腺中参与了罗氏沼虾免疫应答过程。     

斑节对虾α-淀粉酶基因的克隆及其表达分析

为了研究斑节对虾α-淀粉酶基因的结构和生物学功能, 根据原实验室构建的斑节对虾(Penaeus monodon) cDNA文库得到的EST序列, 利用RACE技术获得了斑节对虾α-淀粉酶基因(PmAmy)的cDNA全长序列。该基因序列全长2465 bp, 包括2175 bp的开放阅读框, 编码724个氨基酸, 分子总量为78.9 kD, 理论等电点为4.66。PmAmy包含一个α-淀粉酶家族保守的A结构域(Thr34-Ser410)和一个C结构域(Glu420-Ala496)。PmAmy氨基酸序列与其他物种的相似性为47%—99%, 利用PmAmy构建的进化树显示斑节对虾和凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的亲缘关系最近。基因表达结果显示PmAmy在肝胰腺组织中的表达量显著高于其他组织(P<0.05)。斑节对虾PmAmy基因在卵巢发育的过程中均有表达, 表达量有所变化, 虽然没有发现显著性的差异(P=0.09)。斑节对虾PmAmy在整个生长阶段的检测中都有表达, 其中幼体发育过程中存在显著性差异, 糠虾时期PmAmy表达量显著高于无节幼体、溞状幼体和仔虾时期(P<0.05)。以上实验结果初步说明了PmAmy可能与斑节对虾的幼体发育相关。     

日本沼虾三群体线粒体16S rRNA基因片段序列的差异与系统进化

通过对日本沼虾(Macrobrachium nipponense)3个群体线粒体DNA 16S rRNA基因片段进行扩增和测定,得到长度为495bp的片段,其碱基A、T、G和C的平均含量分别为28.6%、36.1%、22.7%和12.5%,AT含量明显高于GC含量。通过对日本沼虾16SrRNA基因片段遗传特征的研究发现其种内变异很小,在3个群体中只有5个位点发生转换。另外,利用其454bp的同源序列,以中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)为外群探讨了沼虾属日本沼虾、罗氏沼虾(M.rosenbergii)等8种沼虾的系统进化关系。用MEGA3.1软件中的NJ法构建的分子进化树,日本沼虾3个群体先聚在一起后与海南沼虾聚在一起;另外,罗氏沼虾与马氏沼虾、短腕沼虾与贪食沼虾亲缘关系较近先聚在一起,然后再与大臂沼虾和等齿沼虾聚在一起,最后才与外群中国明对虾聚在一起。     

两种沼虾溶菌酶基因ORF的克隆和罗氏沼虾溶菌酶基因的组织表达(英文)

分别提取罗氏沼虾和日本沼虾血细胞总RNA,RT-PCR扩增获得特异性cDNA片段,纯化后克隆到T载体上。序列测定表明所克隆的两种沼虾溶菌酶基因的开放阅读框(ORF)为477bp,共编码158个氨基酸,包括溶菌酶成熟肽140个氨基酸残基和信号肽18个氨基酸残基。同源性分析表明,罗氏沼虾和日本沼虾溶菌酶基因的碱基序列及推测氨基酸序列高度同源,分别为99.4%和98.1%。两种沼虾溶菌酶基因的碱基序列和推测氨基酸序列与Gen-Bank上其他对虾溶菌酶的同源性达83.0%和80.0%以上。两种沼虾溶菌酶都具有c-型溶菌酶典型的两个酶活性位点(Glu51)和(Asp68),以及8个保守结构氨基酸残基Cys,且在101、106和107位上缺少Asp,因而推测本实验所克隆的两种沼虾溶菌酶基因属c-型溶菌酶基因的非钙结合亚型。以PCR法制备罗氏沼虾溶菌酶基因的生物素标记探针,斑点杂交检测感染弧菌后溶菌酶基因mRNA在各组织中的转录水平,结果表明受感染6h后在眼、肌肉、鳃、肝胰腺、肠管中的表达量均有升高,其中在肝胰腺中的表达量最高,约为对照组的560%。在不同感染时间里,肝胰腺中该基因表达量有较大的变化:感染后3h表达量最低,24h后表达量升至最高,大约为对照组的430%,48h时的表达量又有所下降,但仍明显高于对照组(约为330%)。受弧菌感染后罗氏沼虾溶菌酶基因转录的上调证明溶菌酶基因在非特异性免疫中的直接作用,同时表明肝胰腺可能在沼虾的免疫防御过程起重要作用。       

口虾蛄proPO基因全长cDNA的克隆与组织表达

口虾蛄是海湾底拖网渔业中具有重要经济价值的种类,分布广泛.其自然资源日渐衰退,人工育苗技术获得成功后,口虾蛄养殖过程中病害问题及其防治应引起足够的重视.为此,拟通过分子生物学手段研究口虾蛄免疫系统的核心酶——酚氧化酶(PO)的分子结构及该基因的组织表达,从而在分子水平上深入探究其免疫机理.采用反转录PCR(RT-PCR)与cDNA末端快速克隆(RACE)技术从口虾蛄血细胞中克隆了酚氧化酶原(O-proPO)基因,cDNA全长为2436bp,其中开放阅读框为2142bp,编码713个氨基酸.预测分子量为82446Da,等电点(pI)为8.78.该基因与Genbank上登录的斑节对虾、凡纳滨对虾、罗氏沼虾、短沟对虾、日本对虾proPO基因序列具有较高的同源性,分别为82％、76％、76％、72％、70％.序列分析表明O-proPO为proPO家族中的一个成员,其氨基酸序列中含有多个免疫调节作用位点.系统进化分析显示O-proPO与十足目种类的proPO为同一分支的2个亚群,而后于丰年虫的proPO形成一分支.O-proPO基因表达具有组织特异性,在血淋巴和肠中表达,但在血淋巴中表达量明显高于肠.     

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。       

罗氏沼虾缅甸野生原种rDNA-ITS区序列特征

对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)全序列特征进行了分析.罗氏沼虾ITS1长度为1 070～1 150 bp,GC含量为51.4%～52.7%;5.8S长度一致为163bp,GC含量为55.2%;ITS2长度为48...     

三种沼虾的COI基因序列变异及其分类地位探讨(英文)

罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)和日本沼虾(M.nipponense)经在我国得到广泛的养殖,产生巨大的经济效益.祁连沼虾(M. qilianensis)是自然分布在我国甘肃省的土著虾种,因其外部形态符合沼虾属的特征,而被前人归入沼虾属.为了从分子生物学的角度理解罗氏沼虾、日本沼虾与祁连沼虾的遗传差异,为合理开发和利用沼虾资源提供理论基础,作者对这3种沼虾的线粒体COI基因序列进行研究.从甘肃、浙江等地分别采集这三种沼虾的样本各10尾,共30尾,其中祁连沼虾是野生样本,而罗氏沼虾和日本沼虾都是养殖样本.通过PCR方法扩增线粒体COI基因,并测序.通过比对,获得一致序列649 bp.在30个样本中共检测到169个变异位点,占总变异的26.04%;共检测到7种单倍型.3种沼虾的核苷酸多态性分别为:罗氏沼虾0.411%、日本沼虾0.092%、祁连沼虾0.031%.野生的祁连沼虾遗传多样性远远低于养殖的罗氏沼虾和日本沼虾.三种沼虾单倍型之间的Kimura双参数遗传距离在19.87%～23.84%,三者之间的遗传距离较大,提示三者均为有效种.为进一步确定这三种沼虾在长臂虾科的分类地位, 我们从NCBI数据库中下载了长臂虾科的其它种类的COI序列进行系统发生分析.用NJ法构建的分子系统树显示:日本沼虾和罗氏沼虾与沼虾属的其它种类聚成一枝,而祁连沼虾与同亚科的脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)和长角长臂虾(Palaemon debilis)较沼虾属另10种虾的遗传距离近,即祁连沼虾与白虾属及长臂虾属聚成另一枝.凶此,COI序列的结果不支持祁连沼虾归入沼虾属.但其分类地位应该综合多方面证据重新进行分析确定.     

日本沼虾MT基因克隆、组织差异性表达及与饲料铜、锌含量的相关性

为了更全面理解日本沼虾(Macrobrachium nipponense)的铜/锌营养生理作用,研究利用RACE技术从日本沼虾肝胰腺中克隆获得一金属硫蛋白基因cDNA全长(mn-MT),并对该基因分子特征、组织表达谱和饲料铜/锌水平对其表达的影响进行分析。结果显示:(1)mn-MT cDNA全长665 bp,含编码59个氨基酸的180 bp的开放阅读框,预测该多肽的理论分子量为6.085 kD,等电点为7.73。该蛋白中半胱氨酸含量最高(30.5%),其次是赖氨酸(16.95%)和丝氨酸(10.17%)。相似性分析显示mn-MT氨基酸序列与美洲海螯虾、斑节对虾和中华绒螯蟹MT的相似性分别达到78%、75%和75%。(2)qRT-PCR分析显示, mn-MT mRNA在肝胰腺、血细胞、鳃、胃、卵巢、肠和肌肉中都有表达,其中肝胰腺中表达量最高。(3)用4组铜添加量分别为0、20、40及160 mg/kg的饲料和3组锌添加水平分别为0、35和210 mg/kg的饲料饲喂初重为(0.1010.002) g日本沼虾56d后,分析各组虾肝胰腺的mn-MT mRNA表达。mn-MT mRNA表达随饲料铜水平的提高而升高,到40 mg/kg组达到最高(P0.05),而后开始下降;饲料中高锌(210 mg/kg)显著提高mn-MT表达(P0.05), 0和35 mg/kg组间差异不显著(P0.05)。结果表明饲料中铜/锌均可影响mn-MT表达,且呈现不同的剂量依赖效应。       

环链棒束孢hsp90基因的克隆及冷热胁迫下的表达特征分析

通过本地Blast筛选转录组数据库方法,首次克隆了环链棒束孢热休克蛋白90基因全长cDNA序列,命名为Ichsp90（GenBank登录号KT944289）。克隆结果表明,该序列含有2 284个碱基,包括一个含2 097个碱基的开放阅读框,编码699个氨基酸,推测蛋白的分子量为79.23kDa,等电点（pI）为4.86,且含有5个Hsp90家族特征基序和胞质特征序列MEEVD,推导的氨基酸序列与其他丝状真菌相似性在92%-96%之间。用qRT-PCR方法分析了冷热胁迫下,该基因在环链棒束孢中的相对表达情况,结果表明：在4℃冷胁迫下15min检测到Ichsp90表达量下降到最低点,为对照的-1.8倍;随后表达量开始上升,至120min表达量是对照的1.07倍。在39℃高温胁迫下,60min Ichsp90表达量达到最高峰,为对照样品的5.02倍;随后表达量开始下降,至110min为对照样品的2.46倍。因此推测,Ichsp90基因在环链棒束孢抵抗外界温度胁迫中发挥重要的作用。     

双齿围沙蚕诱导型热休克蛋白70基因的克隆及Cu胁迫下的表达分析

本研究主要评估了双齿围沙蚕热休克蛋白70(HSP70)基因的分子特征,记录了其对于液态Cu²⁺胁迫的基因表达情况,并通过测序获得的HSP70 cDNA序列与其他沙蚕及无脊椎动物HSP70同源性比对来判定蛋白特性.结果表明: 该HSP70基因全长cDNA序列共2161 bp,包括5′非翻译区48 bp,3′非翻译区142 bp,一个多聚腺苷酸信号序列(AATAAA)和Poly A尾巴以及开放阅读框1971 bp.阅读框共编码656个氨基酸,总分子量为71.43 kD,理论等电点为5.15.该氨基酸序列中含有HSP70家族的3个签名序列——IDLGTTYS、IFDLGGGTFDVSIL和IVLVGGSTRIPKIQK,以及细胞质特异性调控基序EEVD,C端重复序列GGMP.同源性分析表明,本研究所获双齿围沙蚕HSP70氨基酸序列与已报道的序列相似性高达94%,与其他无脊椎生物的HSP70相似性也高达79%以上.荧光实时定量PCR分析表明,Cu²⁺(0.2～5.0 mg·L^-1)胁迫能够显著诱导沙蚕HSP70 mRNA表达,并于1 d后达到峰值.本研究系统描述了双齿围沙蚕HSP70的分子特性,其可被液态Cu²⁺诱导表达,具备作为环境污染分子生物标记物的潜力.     

罗氏沼虾与克氏原螯虾血细胞的比较研究

对罗氏沼虾与克氏原螫虾血细胞的分类与组成进行了染色观察比较研究。根据染色后光镜下血细胞的核质比、颗粒的大小和数量等来对血细胞进行分类,罗氏沼虾与克氏原螯虾的血细胞均可分为透明细胞、半颗粒细胞和颗粒细胞三类;其血细胞浓度分别为1.02±0.21×10⁷ Ind·ml^-1和0.85±0.15×10⁷Ind·ml^-1。2种虾血细胞的颗粒形态存在显著差异;透明细胞、半颗粒细胞和颗粒细胞占血细胞总量的百分比在罗氏沼虾为21.3±6.3%,45.7±2.5%,33.0±6.8%:在克氏原螯虾为12.0±5.8%、49.5±5.1%和38.5±9.5%。     

Molecular cloning of bovine cardiac muscle heat-shock protein 70 kDa and its phosphorylation by cAMP-dependent protein kinase in vitro

The 70-kDa heat-shock protein (Hsp70) has been cloned and sequenced from bovine cardiac muscle. On the basis of sequence features, the gene corresponds to the cytoplasmic form of Hsp70. This cardiac Hsp70 cDNA clone has an open reading frame of 1926 bp coding for 641 amino acids and a predicted molecular mass of 70.25 kDa. Comparison of the amino acid sequence revealed an extensive sequence identity with other species of Hsp70. Escherichia coli expressed cardiac Hsp70 stimulated a 2-fold increase in calcineurin (CaN) activity. Notably, we observed that Hsp70 directly interacts with CaN using a pull-down assay. Furthermore, expressed cardiac-specific Hsp70 was phosphorylated in vitro by cAMP-dependent protein kinase. Phosphorylation resulted in the incorporation of 0.1 mol of phosphate per mol of Hsp70. The phosphorylated Hsp70 was unable to activate the phosphatase activity of CaN. This is the first demonstration that Hsp70 is phosphorylated by cAMP-dependent protein kinase and provides an on/off switch for the regulation of CaN signaling by Hsp70.     

Molecular cloning, characterization and expression analysis of thrombospondin gene from Penaeus monodon

In present study, a thrombospondin gene was obtained from the ovary and neurosecretory organ in eyestalk cDNA library of black tiger prawn (Penaeus monodon). The full-length P. monodon thrombospondin (PmTSP) cDNA contained a 5' untranslated region (UTR) of 9 bp, an open reading frame (ORF) of 2778 bp encoding a polypeptide of 925 amino acids with molecular mass 100.57 kDa, and a 3'UTR of 99 bp. ScanProsite analysis indicated that PmTSP contained four chitin-binding type-II domains, an EGF-like domain, eight thrombospondin type-III repeats and one thrombospondin C-terminal domain. Homology analysis of the deduced amino acid sequence of the PmTSP with other known TSP sequences by MatGAT software revealed that the PmTSP shows very high homology with the sequences of Fennerpenaeus chinensis (89.9% similarity, 83.8% identity). Analysis of the tissue expression pattern of the PmTSP gene showed that the PmTSP mRNA was expressed in all tested tissues, including hepatopancreas, ovary, muscle, intestine, neurosecretory organ in eyestalk, neurosecretory organ in brain, stomach, and heart, with highest level in the ovary. Furthermore, the PmTSP expression was found to be of high level in six development stages of the ovary. The results indicated that PmTSP might play an important role in ovarian development.     

马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)Pm-HSP70基因的克隆及其对温度胁迫的响应

本实验利用RACE技术克隆获得了马氏珠母贝HSP70 (Pm-HSP70)基因,并对其基因和氨基酸序列结构特征进行了生物信息学分析,同时采用荧光定量PCR技术分析了该基因在不同组织的表达模式及不同温度下的时序表达模式。序列分析表明,Pm-HSP70 cDNA序列全长为2 215 bp,其中开放式阅读框1 899 bp,5'UTR 107 bp,3'UTR 209 bp,编码632个氨基酸,理论蛋白分子量为69.44 kD,理论等电点为5.61。该蛋白具有HSP70家族典型的结构域HSP70,以及ATP结合位点、细胞质特征性保守序列和3个HSP70家族标签。多序列比对结果表明Pm-HSP70与菲律宾蛤仔HSP70同源性最高,为80%;系统进化分析发现,Pm-HSP70与菲律宾蛤仔等贝类HSP70聚为一支。组织表达定量分析结果显示,Pm-HSP70在马氏珠母贝多个组织中均有表达,在肝胰腺中表达量最高,其次是性腺;对不同温度下鳃组织中Pm-HSP70的时序表达分析发现,在处理后各时间点高温组(32℃)基因表达水平最高,且均显著高于对照组(22℃)和低温组(17℃)。以上结果表明Pm-HSP70可能参与马氏珠母贝的高温胁迫响应。该研究为进一步探索Pm-HSP70在马氏珠母贝温度适应性中的作用提供了基础资料。