黄盖蝶抗冻蛋白的分离与cDNA克隆

五十年代末,六十年代初,国外学者从极地鱼类中 发现并分离出能使血液冰点降低的抗冻物质。这种物 质分为塘蛋白及抗冻肤两类。人们以美洲拟蝶(Pseudopleuronecscs americanus）等为材料,对抗冻肚的性 质、一级结构、mRNA,基因表达等都进行了研究。 有关抗冻肤的作用机理以及基因的表达调节都是学者 注意的中心。对抗冻蛋白基因的研究,在理论上可以 使人们了解鱼类血清冰点降低的遗传基础,研究基因 表达的调节等基础问题,另一方面也可为用遗传工程 手段改良经济鱼类品种,提高鱼类抗冻能力作一些贡 献。但国内这方面的工作起步较晚,目前尚少有类似 的工作报道。     

抗冻肽的研究和应用

抗冻肽是一些寒带动物在秋季体内产生的一类能降低细胞间体液冰点的多肽或糖肽.文内综述抗冻肽的研究进展,重点介绍抗冻肽分子的结构和功能.     

鱼类抗冻蛋白的研究进展

抗冻蛋白 (AFP)可非依数性地降低溶液冰点 ,对冷冻细胞和胚胎具有高效的保护作用。目前的研究表明 ,不同的鱼类抗冻蛋白尽管都具有降低冰点的活性 ,但在结构和组成上又存在有较大的差异。根据其结构和化学组成 ,一般将它们分为 4大类 :AFP I、AFP II、AFP III和AFP IV。抗冻蛋白的编码基因为基因组中多拷贝基因家族的成员 ,其基因表达在很大程度上要受到季节变化的影响。目前 ,普遍使用吸附抑制假说来解释AFP非依数性降低溶液冰点的分子机制 ,但不同类抗冻蛋白在降低溶液冰点时的作用模式却不尽相同。现就鱼类的 4类抗冻蛋白的结构组成、基因性质、抗冻机制及其在细胞和胚胎冻存中的作用等领域的研究进展进行概括性综述     

抗冻蛋白的生物化学与抗冻作用机制

生物的抗冻作用已引起人们的广泛注意,海洋鱼类血液中含有Nacl和少量的Ca~+、K~+、尿素、糖和游离氨基酸而略微降低体液的冰点,但南北极严寒地区的海洋鱼类则主要依靠血液内所含的抗冻蛋白降低体液的冰点,减少冰晶的生长速度,以防止因体液冻结而致死。     

抗冻蛋白及其基因结构

(一)鱼抗冻蛋白的发现简况由于海水的溶质依数性质冰点温度降低到-1.9℃.海洋硬骨鱼类血清中溶质浓度约为海水的1/3,故冰点为-0.8℃.当水温降到-0.8℃时有冻死的危险.有些鱼类则游到较暖和或较深的海水中去,在100米深处海水温度可低于-0.8℃,但由于缺乏冰晶成核作用而处于过冷状态,鱼类可以生存.有些适应于冰层下生活的鱼类如何抗冻呢?1957年有人报导生活在北极的鱼血清冰点为-1.4℃,是什么原因使冰点降低这么多呢?这激发了研究者的兴致.1969年斯坦     

鱼类抗冻蛋白的研究——Ⅱ.黄盖鲽抗冻蛋白基因cDNA的克隆及其在大肠杆菌中的表达

产于我国黄海的黄盖鲽(Pseudopleuronectes yokohamae)体内含有能阻止血液冰冻的抗冻肽(Antifreeze peptide AFP)。在对该蛋白进行纯化及对其特性的一系列研究的基础上,我们合成了一段抗冻肽基因的寡核苷酸片段。以此为引物,与黄盖鲽的mRNA进行杂交,从而特异性地反转录出抗冻肽基因cDNA片段。该片段经EcoRI Linker连接法克隆至大肠杆菌(E.coli)质粒载体pUC19上。抗冻肽cDNA插入片段经杂交证实后,对其进行了酶谱分析,核酸序列测定。重组克隆还在大肠杆菌JM83中得到了表达。     

海鱼抗冻剂的结构功能和抗冻机制

海水在-1.86℃结冰,而极区鱼的血液在-2.0℃左右才结冰。经分析,发现它们血液中存在一种大分子物质,能使鱼的血液冰点下降。近年来,对这种大分子抗冻剂作深入研究,已证明四种鱼的血清中,两种鱼的这种抗冻剂是糖蛋白,另两种鱼的是蛋白质。这些抗冻剂在化学组成和空间构型上有所不同,但都能降低血液的冰点。最近的研究表明,它们的抗冻机制也很相似。一、抗冻剂的分子结构     

植物抗冻蛋白研究进展

低温胁迫会对植物的生长造成威胁,使农作物产量降低,无法满足人们的生产生活需要。因而,提升植物抗寒能力具有重要意义。抗冻蛋白是提高生物体对低温适应能力的一种蛋白质。目前发现的抗冻蛋白可以通过降低体系冰点、改变冰晶形态、抑制冰晶生长来防止低温胁迫对生物体造成伤害,提高生物体对低温的适应能力。现已在鱼类,昆虫和植物中发现并分离出具有抗冻能力的蛋白质,并且把植物或动物或动植物融合的抗冻蛋白相关基因转入到受体植株,植株的抗寒能力均有所提高,农作物的产量也随之增加。以表格的形式总结了近年来各类抗冻蛋白的研究进展,将从抗冻蛋白的发现、效应、活性的评价方式、作用机理、研究进展及应用等方面进行综述。另外有文献表明,在一些植物中还存在着一些具有调控抗冻蛋白积累的物质,如茉莉花酸和乙烯等,对提高植物在低温下的生活能力也具有重要意义,还需要进一步研究。其次,也发现具有其他的功能的抗冻蛋白,但是这些抗冻蛋白的同源性也不高,还需要我们去进一步探索。     

美洲拟鲽抗冻肽基因在E.coli中的表达

动物抗冻肽（ＡＦＰ）以降低动物体液冰点而使其能在寒冷的环境中生活,因而ＡＦＰ在防寒抗冻方面有较大的潜力。根据美洲拟鲽ＡＦＰ基因的ｃＤＮＡ序列,人工合成了ＡＦＰ及春含前导序列的ｐｒｏＡＦＰ的ｃＤＮＡ,并构建成ＰＡＦＰ及ＰＰＡＦＰ原核表达载体。由于ＡＦＰ表达量少且蛋白分子很小,用ＳＤＳ－蛋白电泳难以检测。为了提高检测的灵敏度,把报道基因ＣＡＴ的ＣＤＮＡ按读码框连接到ＡＦＰ的３＇末端,构建成融合基因表达     

抗冻蛋白与细胞的低温和超低温保存

抗冻蛋白(AFP,Antifreeze,Proteins)最早发现于极地海洋鱼类,它能非连续地降低体液冰点,并通过吸附于冰晶的特殊表面有效阻止和改变冰晶生长。现已证明,一些陆生节肢动物、维管植物、非维管植物、真菌和细菌等,也存在抗冻蛋白。鱼类抗冻蛋白一般分成四     

鱼类染色体BSG-G显带法

鱼类染色体多重带技术的应用,对鱼类遗传变异、分类进化、基因定位、基因表达与调控等问题的深入研究,显得日益重要。然而,鱼类染色体的多重带显带一直是个尚未过关的技术难题。近年来,许多学者尤其是国内学者在这个领域中进行了很多探索,并已取得一定进展。鉴于鱼类染色体短小,中期染色体螺旋     

美洲拟鲽抗冻肽基因在E.coli中的表达

动物抗冻肽(AFP)能降低动物体液冰点而使其能在寒冷的环境中生活,因而AFP在防寒抗冻方面有较大的应用潜力。根据美洲拟鲽AFP基因的cDNA序列,人工合成了AFP及其含前导序列的proAFP的cDNA,并构建成pAFP及pPAFP原核表达载体。由于AFP表达量少且蛋白分子很小,用SDS-蛋白电泳难以检测。为了提高检测的灵敏度,把报道基因CAT的cDNA按读码框连接到AFP的3′末端,构建成融合基因表达载体pAFP/CAT和pPAFP/CAT。在大肠杆菌表达系统JM109(DE 3)中诱导表达。结果表明,融合蛋白AFP/CAT和proAFP/CAT具有明显CAT活力。这表明AFP和proAFP可以在大肠杆菌中表达。     

鱼类低温耐受机制与功能基因研究进展

不同鱼类适应环境温度的能力不同,这是经过长期适应和进化的结果,是遗传信息特异性表达的具化表现,也是鱼类自身生理生化性能差异的反映。当前,对低温下鱼类的生理反应已经有深入研究,同时,对鱼类适应低温环境和耐受低温胁迫的分子生物学机制的研究方兴未艾,引起研究人员的广泛兴趣。高通量测序技术成本的降低和生物信息学技术的应用,允许研究者利用组学方法研究低温胁迫下鱼类的代谢途径和分子信号通路,在生物整体水平上分析鱼类响应低温胁迫的分子机制,挖掘低温耐受功能基因。研究发现,极地鱼类在长期适应环境的过程中,基因组不断进化,通过功能基因的获得、缺失和大规模扩增,适应长期低温环境;在转录调控水平上,低温胁迫下鱼类转录表达谱既表现出多细胞动物的保守性,同时又具有明显的物种特异性和组织特异性。抗冻(糖)蛋白、分子伴侣、代谢酶类和膜通道蛋白等都参与鱼类响应低温胁迫的过程。但是,不同种类蛋白质的编码基因结构与表达、功能与应用研究不尽相同。从进化、遗传表达和表观遗传学角度分别综述鱼类低温耐受的分子机制,总结鱼类低温耐受相关功能基因,预测鱼类低温耐受机制和应用研究热点,旨在为本领域研究人员提供思路。     

内皮型一氧化氮合酶与脑血管病的研究进展

血管内皮细胞可释放一种使血管松弛的物质,该物质称为内皮源性舒张因子(endothelium-derived relax ing factor,EDRF),相关领域学者们对EDRF的生物学特性、功能等进行了大量的研究。其后研究者们通过药理学、化学发光等方法证明了EDRF即为一氧化氮(nitric oxide,NO)。近期的研究发现,NO在中枢神经系统中有重要的作用。在我国,脑血管病的发病率、死亡率、致残率相对较高,相关学者对其发病机制的研究也在不断加深。脑血管病发病因素多,一氧化氮合酶基因是研究的主要侯选基因。本文欲对NO在脑血管病中的生理和病理作用加以概述。     

延伸因子-1α-A和β-肌动蛋白启动子在青鳉转基因胚胎中的表达（简报）

转基因技术是二十世纪八十年代初发展起来的一项生物领域高新技术。近年来,外源基因经显微注射导入哺乳类、两栖类、昆虫类以及鱼类的受精卵或胚胎,从而使人们对在整个动物的系统发育期间外源基因表达的研究更加深入。与哺乳类、两栖类以及昆虫类相比,鱼作为在脊椎动物进化的低级阶段,更适合在受精卵或胚胎期的显微操作。转基因鱼模型的研究为鱼类基因工程育种奠定了理论基础,基因导入方法的成熟、胚胎干细胞技术的发展以及基因组学理论的应用则为鱼类基因工程育种提供     

延伸因子-1α-A和β-肌动蛋白启动子在青鳉转基因胚胎中的表达(简报)

转基因技术是二十世纪八十年代初发展起来的一项生物领域高新技术。近年来,外源基因经显微注射导入哺乳类、两栖类、昆虫类以及鱼类的受精卵或胚胎,从而使人们对在整个动物的系统发育期间外源基因表达的研究更加深入。与哺乳类、两栖类以及昆虫类相比,鱼作为在脊椎动物进化的低级阶段,更适合在受精卵或胚胎期的显微操作。转基因鱼模型的研究为鱼类基因工程育种奠定了理论基础,基因导人方法的成熟、胚胎干细胞技术的发展以及基因组学理论的应用则为鱼类基因工程育种提供了操作平台。通过对鱼类基因组的定向改造,可以     

鱼类抗冻蛋白的研究 Ⅰ.黄盖鲽血清抗冻蛋白的特性及分离

本文首次报道了中国沿海鱼类中有含抗冻蛋白的鱼种存在。从产于中国黄海的黄盖鲽血清中分离提纯了抗冻蛋白,并对其进行了研究分析。黄盖鲽抗冻蛋白具有十分明显的降低血液冰点的作用,存在特征性的热滞现象。该蛋白的分子量为4500道尔顿左右,经Sephsdex G-25柱层析及高效液相色谱逆向层析法二步提纯。氨基酸组成分析结果表明它含有60％左右的丙氨酸。抗冻蛋白产生于黄盖鲽的冬季血清中,而不存在于夏季血清中。从肝脏中提取mRNA。Northern杂交证实,黄盖鲽抗冻蛋白是一类在转录水平上受到调控的蛋白。该蛋白的提纯及对其特性的研究,对研究抗冻基因的克隆及表达都具有重要的意义。     

鱼类基因内含子研究进展

内含子是指断裂基因中的非编码区序列,在编码蛋白质前被去除。在高等生物中,内含子的长度远大于外显子,大部分随机突变会发生在内含子中。因此,内含子的存在使高等生物对突变的耐受能力大大增强了。研究表明,内含子可以提高基因表达效率;影响RNA的转录、剪接加工、出核孔以及翻译等过程;启动某些基因的表达;并通过选择性剪接调控基因的表达。内含子功能的研究成果给当前鱼类免疫基因研究开拓了全新的视野。对内含子的分类、剪接、功能以及鱼类内含子研究的新进展进行了综述,并展望了内含子在鱼类免疫基因研究中的应用。     

我国淡水养殖鱼类育种的实践和思考

用于鱼类育种的传统方法 ,如引种驯化、选种和杂交 ,虽然有其自身的局限性 ,但都是行之有效的 .自本世纪 70年代以来兴起的生物工程技术 ,已应用于鱼类育种 ,如细胞工程中的雌核发育、多倍体形成和性别控制等方面都取得了较好的成效 .80年代以来 ,基因工程技术也已用之于鱼类育种的研究中 ,并取得了一些成效 .实践证明 ,基因工程育种离生产尚有一定距离 .根据当前的实际 ,鱼类育种仍然离不开传统方法 ,应该是细胞工程和传统方法相结合 ,或是细胞工程和基因工程相结合 ,或是传统方法、细胞工程和基因工程相结合的综合技术育种     

泥鳅受精卵的电脉冲基因转移

鱼类具有怀卵量大、受精卵易得,容易进行体外操作、人工孵化及培育等优点,使得它成为转基因动物研究的极好材料。1985年朱作言等首次发表了转基因鱼研究的初步结果,随后又建立了较为完整的转基因鱼模型,并获得了可遗传的转基因鱼及其子一代。这一研究现已扩展到了十多个国家和地区的几十个实验室。已有的研究成果表明,鱼类基因转移与传统育种技术相结合,将有可能带来育种史上的革命,并建立定向、快速的鱼类育种新技术。已发表的转基因鱼研究,都是采用显微注射的方法直接将外源基因导入鱼类受精卵