光棘球海胆(Mesocentrotus nudus)TGF-β基因克隆及其对海水酸化的响应

旨在明确光棘球海胆(Mesocentrotus nudus)转化生长因子-β(transforming growth factorβ,TGF-β)基因的序列及结构信息,探明该基因在海水酸化胁迫下的表达模式。利用同源克隆和cDNA末端快速扩增(RACE)技术首次获得光棘球海胆TGF-β基因(命名为MnTGF-β)的全长cDNA序列。结果显示:(1)光棘球海胆TGF-β基因的cDNA全长为2 299 bp,其中5'非编码区长度为745 bp,3'非编码区长度为261 bp;开放阅读框(ORF)长度为1 290 bp,编码430个氨基酸,相对分子量为48.31 kD,理论等电点为5.34。(2)同源性及系统进化分析显示,光棘球海胆MnTGF-β蛋白序列与紫球海胆(Strongylocentrotus purpuratus)SpTGF-β2蛋白序列高度保守(同源性97.69%)。(3)实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测发现,MnTGF-β基因在光棘球海胆性腺、体腔液、肠、围口膜、管足5种组织中均有表达,其相对表达量从高到低依次为:管足围口膜肠体腔液性腺。(4)与自然海水组(pH 8.06±0.01)相比,当海水△pH为-0.3时,随酸化时间延长,MnTGF-β基因在光棘球海胆性腺中的相对表达量呈先升高而后极显著降低(P0.01)再极显著升高(P0.01)趋势,在管足中的相对表达量呈现极显著上调趋势(P0.01),而在肠组织中的相对表达量则先极显著降低(P0.01)而后显著升高(P0.05);当海水△pH为-0.4和-0.5时,随酸化时间的延长,MnTGF-β基因在光棘球海胆性腺和管足中的相对表达量呈现先降低后升高的趋势,而在肠组织中的相对表达量则呈现极显著降低趋势(P0.01)。     

马氏珠母贝galectin-4基因cDNA的克隆及表达分析

半乳糖凝集素(Galectins)属于一种多功能凝集素家族,在机体抵抗微生物的感染中起重要作用。本研究利用cDNA末端快速扩增(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆获得马氏珠母贝galectin-4(PmGal-4)基因cDNA的全长,并对其序列进行分析。PmGal-4基因cDNA全长1 071 bp,5′非翻译区(5′UTR)长75 bp,3′非翻译区(3′UTR)长72 bp;其开放阅读框(open reading frame,ORF)长度为924 bp,编码307个氨基酸组成的前体肽,理论分子量约为34.6 kD,理论等电点为8.80。多序列比对结果显示各物种间galectin-4具有高保守性。序列分析结果显示PmGal-4的氨基酸序列具有典型富含半胱氨酸(cysteine-rich domain,CRD)的结构域。实时荧光定量PCR分析表明,PmGal-4基因在马氏珠母贝所检测的组织中呈组成型表达特征,但在闭壳肌和外套膜中表达量最高。上述结果表明PmGal-4基因可能参与了马氏珠母贝多种生理功能,特别是在免疫防御反应中具有重要的作用。     

虾夷马粪海胆(Strongylocentrotus intermedius)Vasa基因的克隆与表达

Vasa基因是DEAD-box家族成员中的一种ATP依赖的RNA解旋酶编码基因,在生殖系分化过程中发挥重要作用。采用同源克隆和cDNA末端快速扩增技术(RACE),从虾夷马粪海胆精巢中克隆得到Vasa基因3′端cDNA序列。该3′末端cDNA长1057bp,与太平洋牡蛎、紫球海胆、非洲爪蟾、小鼠及虹鳟经同源进行比对,其中与紫球海胆的同源率最高达到95%,并确定其为DEAD-box家族的Vasa亚家族成员。利用实时定量RT-PCR检测Vasa mRNA在虾夷马粪海胆组织和胚胎发育期的表达情况,研究结果表明Vasa基因在生殖腺表达量最高,雌、雄个体生殖腺中转录水平上的表达差异明显,雄性高于雌性,差异显著(P<0.05),在肠、体腔液、肌肉、围口膜、管足中表达量低,其中体腔液表达量最低。胚胎发育期检测发现Vasa基因在16细胞期时表达量最高,16细胞期后表达量呈下降趋势,囊胚期表达量最低。试验结果为虾夷马粪海胆生殖系统起源、分化研究提供科学依据。对于虾夷马粪海胆生殖系分化途径来讲,Vasa可作为一种有利的研究工具,追溯其生殖系的起源和分化。     

团头鲂nanos3基因的克隆鉴定

为了标记团头鲂(Megalobrama amblycephala)的原始生殖细胞(Primordial Germ Cells, PGCs), 首次克隆并鉴定了团头鲂nanos3基因(mananos3)。mananos3全长1027 bp, 包括48 bp 5′UTR (5′untranslated Region), 490 bp 3′UTR和489 bp开放阅读框(Open Reading Frame, ORF)。该基因编码162个氨基酸。通过序列比对发现Mananos3蛋白和其他物种Nanos蛋白一样, 存在一个保守的RNA结合功能域, 该功能域包含一个锌指基序(Motif)。系统发育树结果显示, Mananos3与鲤(Cyprinus carpio)的Nanos3最为相近。半定量和定量PCR结果表明, mananos3具有较高的母源表达, 并在胚胎发育早期高量表达, 而在1000细胞期之后表达量逐渐降低。在成体组织中, mananos3仅在卵巢中检测到表达。mananos3和斑马鱼(Danio rerio) nanos3 (zfnanos3)的3′UTR均可以介导绿色荧光蛋白特异标记团头鲂和斑马鱼胚胎发育早期的PGCs, 但是mananos3的3′UTR能够更特异地标记团头鲂的PGCs。通过比对mananos3和zfnanos3的3′UTR发现, mananos3 的3′UTR中有一个非经典的miR430识别位点(GCACTA)。通过对该位点的突变研究证实其有利于nanos3在非PGCs组织中的降解。综上所述, 团头鲂mananos3的3′UTR序列中的非经典miR430识别位点(GCACTA)可能与介导报告基因在PGCs中特异表达相关。     

牡丹开花相关基因PsAP1的克隆与表达

APETALA1基因对花器官的形成具有重要作用,并且能够调节花期.以牡丹品种赵粉(Paeoniasuffru-ticosaL.cv.Zhaofen)为试材,采用RT-PCR和RACE方法从花瓣中获得了1个牡丹APETALA1基因cDNA全长,命名为PsAP1,GenBank登录号为HM143943.其cDNA全长1103 bp,包含130 bp的5′非编码区、244 bp的3′非编码区和1个长度为729 bp编码242个氨基酸的开放阅读框.序列比对和系统进化分析表明,PsAP1与葡萄的亲缘关系最近,相似性达80%以上,属于MADS家族AP1/SQUA亚家族.相对荧光定量PCR分析表明,PsAP1在花瓣中的表达量最高,在雄蕊中表达量最低.     

石斑鱼性反转相关基因 ECaM的克隆及表达特征分析

用甲睾酮片饲喂 2 ～ 4 龄赤点石斑鱼 (Epinephelus akaara) , 6 周后 90% 以上的雌鱼性逆转为功能性雄鱼 . 运用抑制性差减杂交技术 (SSH) ,结合 SMART cDNA 合成和 RACE-PCR 方法,从性反转雄鱼性腺中克隆到钙调蛋白基因 (ECaM). 该基因 cDNA 全长为 582 bp ,开放阅读框长 450 bp ,编码的蛋白质由 149 个氨基酸组成, 5 ′端非编码区 74 bp , 3 ′端非编码区 58 bp. 虚拟 RNA 印迹表明, ECaM 在性反转雄鱼性腺中表达,而在正常雌鱼性腺中表达微弱 . 各种组织的半定量 RT-PCR 显示, ECaM 在脑、心、肝、脾、肾都有转录,在精巢和下丘脑中表达水平较高,而在肌肉中表达甚弱 . 性反转不同时期性腺的半定量 RT-PCR 及蛋白质印迹表明,性逆转过程中性腺里 ECaM 的表达量逐渐增加 . 上述结果提示钙调蛋白可能在赤点石斑鱼性逆转过程中发挥着作用, ECaM 可能是促使石斑鱼由雌向雄转变的重要功能基因之一 .     

马氏珠母贝Caspase-3基因克隆和组织表达分析

半胱氨酸蛋白酶3 (Caspase-3)作为细胞凋亡通路中重要的效应蛋白,在细胞凋亡过程中发挥着重要作用.为初步探究马氏珠母贝Caspase-3(PmCaspase-3)的生物学功能,本研究利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆获得PmCaspase-3基因cDNA的全长序列并对其序列特征进行分析;同时利用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)方法分析了PmCaspase-3基因mRNA在马氏珠母贝不同组织和不同发育时期的表达差异.结果 显示,PmCaspase-3基因cDNA全长为2233 bp,其中5'端非编码区长度为80 bp,3'端非编码长度为31 bp,开放阅读框长度为2088 bp,共编码695个氨基酸;生物信息学分析显示,PmCaspase-3含有Caspase家族特有的CASc结构域和半胱氨酸蛋白酶家族p20、p10活性位点以及多种磷酸化位点,经进化分析以及多序列比对可知与其他物种Caspase-3蛋白同源性较高.RT-qPCR结果表明,PmCaspase-3在肝胰腺中的表达量最高,在闭壳肌中的表达量最低;在发育过程中D型幼虫期和眼点期的表达量较高.     

芒果SEPALAATA基因的克隆与表达分析

以芒果品种‘吕宋’(Mangifera indica L.Carabao)为试材,利用同源克隆和RACE技术从花序中获得了1个芒果SEPALAATA(SEP)基因cDNA全长,命名为MSEP1(GenBank中登录号为KP702299)。MSEP1基因的cDNA全长为921bp,包含一个长度为726bp开放阅读框,编码241个氨基酸,蛋白质相对分子质量为27.7kD,理论等电点为5.79。序列比对和系统进化树分析表明,MSEP1具有保守的MADS-box及半保守的K区,属于MADS-box家族的SEP亚家族。器官特异性表达分析表明,MSEP1基因在芒果根、茎中表达量较低,在叶片、花芽中表达量较高,而在花序中表达量最高。研究推测,MSEP1基因可能在芒果生殖生长中发挥重要作用。     

油菜BnHMGB2基因的克隆及表达分析

通过RACE技术从陇油6号油菜中克隆得到了一种新的BnHMGB2基因的cDNA,全长823 bp,其中包括438 bp的开放阅读框,131 bp的5′非翻译区（5′UTR）,253 bp的3′非翻译区（3′UTR）。与拟南芥AtHMGB2的同源性达到了87.4%,因此命名为BnHMGB2(GenBank登录号：JN807314)。该基因编码145个氨基酸的蛋白质,分子量15.9 KDa,等电点为5.63。实时荧光定量PCR结果表明该基因在油菜根、茎、叶、下胚轴均有表达,根中表达量最高。同时,该基因的表达受低温胁迫的诱导,表明该基因在油菜适应低温胁迫的过程中发挥作用。     

羊草OEE1基因的克隆及盐胁迫下的表达

从羊草(Leymus chinensis )叶片cDNA文库中克隆得到可能编码33 kD的光系统Ⅱ(PSⅡ)外周蛋白(oxygen-evolving enhancer protein1,OEE1)全长cDNA(GenBank登录号为EF583851),命名为LcOEE1.序列分析结果表明,该cDNA全长1 107 bp,5′非编码区为32 bp,3′非编码区为71 bp,编码区长987 bp,编码328个氨基酸.BALSTp比对发现,该基因氨基酸序列与已报道的小麦和水稻中的OEE1序列具有95%和94%的相似性.聚类分析表明,该基因与小麦和水稻的亲缘关系较近,与拟南芥和菠菜OEE1基因的亲缘关系较远.Northern杂交结果表明,在200 mmol/L的NaCl处理7 d的幼叶中,OEE1 mRNA的表达量明显高于未处理的对照,说明羊草中OEEl基因受盐诱导.     

中华鲟促性腺激素释放激素受体基因cDNA序列的克隆及表达分析

为了研究中华鲟(Acipenser sinensis)促性腺激素释放激素受体(Gonadotropin-releasing hormone receptor, GnRH-R)基因在中华鲟中的组织表达特征, 为中华鲟生长发育调控研究提供基础数据, 通过构建中华鲟(Acipenser sinensis)垂体的SMART cDNA质粒文库, 采用cDNA末端快速扩增(RACE), 克隆得到了中华鲟GnRH-R基因的cDNA全长序列。该序列全长1530 bp, 有478 bp的5′非翻译区, 579 bp的开放阅读框和473 bp的3′非翻译区, 共编码192个氨基酸, 其成熟多肽含有5个Ｎ连糖基化位点。通过和已知其他鱼类的GnRH-R基因进行氨基酸序列多重比对, 发现其与真鲷(Pagrus major)的同源性最高, 为76%, 与米氏叶吻银鲛(Callorhinchus milii)的同源性最低, 为39%。采用实时荧光定量PCR (Real time PCR)方法, 检测了GnRH-R的mRNA在中华鲟心、肝、脾、肾、肠道、精巢、肌肉及脑组织中的表达状况, 发现其在精巢中大量转录, 而在其他组织中则表达微弱。以上结果表明中华鲟GnRH-R基因在性腺发育特别是精子发生过程中可能起重要作用。     

火把梨谷胱甘肽S-转移酶基因的克隆与表达

依据火把梨编码谷胱甘肽S-转移酶(GST)的EST序列设计基因特异引物,采用快速扩增cDNA末端技术,从云南火把梨中克隆到一个新的GST基因的全长cDNA序列。该基因被命名为PpGST(GenBank登录号为HQ889136)。PpGST全长cDNA为1 177bp,具有130bp 5′-UTR、696bp ORF以及351bp 3′-UTR,编码含231个氨基酸的蛋白质。与已知植物GSTs家族成员间的氨基酸序列聚类分析将PpGST聚为zeta类GST。RT-PCR分析显示,PpGST在火把梨光照的果皮和没有光照的果皮中大量表达,并且表达强度不受光照时间的影响,而在幼嫩叶片中没有表达。研究结果暗示在果皮中大量表达的PpGST可能参与维持火把梨果实发育过程中的氧化还原平衡及应答逆境胁迫。     

草鱼和翘嘴鲌fgfrhl-1基因的克隆和表达分析

成纤维细胞生长因子受体同源类似物1(fgfrhl-1)基因是目前仅在鱼类基因组中检测到的fgfr基因家族成员, 该序列在鱼类进化过程中高度保守。为研究fgfrhl-1基因的表达情况和具体的功能, 在亲缘关系较远的草鱼(Ctenopharyngodon idellus)和翘嘴鲌(Culter alburnus Basilewsky)中克隆了fgfrhl-1的cDNA序列, 并通过半定量RT-PCR和冰冻切片原位杂交分析了该基因在成体不同组织中的表达情况。克隆结果的序列分析表明: 草鱼fgfrhl-1 cDNA序列全长为1472 bp, 5′-UTR长213 bp, 3′-UTR长56 bp, 开放阅读框长1203 bp; 翘嘴鲌fgfrhl-1 cDNA序列全长为1886 bp, 5′-UTR长298 bp, 3′-UTR长385 bp, 开放阅读框长1203 bp。在两种鱼类中该基因都编码400个氨基酸, 其预测的氨基酸序列同源性高达95.5%。蛋白二级结构预测表明Fgfrhl-1具有FGFRs家族蛋白的胞内酪氨酸激酶区, 跨膜的螺旋区和胞外配体识别结合区, 但其胞外区比FGFRs缺少了3个免疫球蛋白样结构域。通过RT-PCR方法在两种鱼类的心脏、鳃、肝、脾、尾鳍以及肌肉组织的肌间隔中均检测到了fgfrhl-1表达, 但在肌纤维中均没有检测到其表达。对这两种鱼类的肌肉组织、肝脏和脾脏进行的组织切片原位杂交表明fgfrhl-1只在这些组织和器官的结缔组织及导管中表达, 不在间质细胞结构中表达。这些结果说明: fgfrhl-1的成体组织特异性表达模式在不同鱼类中基本一致, fgfrhl-1在鱼类各组织和器官的结缔组织和导管的细胞中表达, 不在间质细胞中表达。因此, fgfrhl-1可能在鱼类结缔组织及导管分化调控或功能维持中有独特作用。     

cDNA cloning, tissues, embryos and larvae expression analysis of Sox10 in half-smooth tongue-sole, Cynoglossus semilaevis

A half-smooth tongue-sole, Cynoglossus semilaevis Sox10 (Accession no.: EU070763) was isolated from brain of tongue sole by using homologous cloning and RACE method. The complete cDNA of the tongue sole Sox10 contains a 35 bp 5′UTR, a 1338 bp open reading frame (ORF) encoding 445 amino acids and a 1155 bp 3′UTR. A condensed phylogenetic tree was constructed based on the amino acid sequences of tongue sole Sox10 and other well-defined vertebrate Sox. The overall topology of the tree showed the tongue sole Sox10 clusters with all Sox10. Alignment of amino acid residues of the tongue sole Sox10 gene with those from other vertebrate indicated high level conservation of amino acid sequence. The RT-PCR analysis demonstrated that the tongue sole Sox10 was highly expressed in brain, gills, skin and eyes, intermediately in spleen, heart, head–kidney and muscles, weakly expressed in kidneys and intestine and no expression in liver and gonad. The Sox10 was also expressed weakly in germ cell and zygote. We cannot detect the expression of the Sox10 in 8-cells stage. However it resumed expression weakly from blastula stage to middle of gastrula. And it expressed highly from neurula stage to 25 dah (day after hatching). It suggested that the Sox10 was involved in the development of embryos and larvae in tongue sole.     

中国绿水螅抗坏血酸过氧化物酶基因的克隆、抗体制备及表达分析

为探讨中国绿水螅(Hydra sinensis)抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase, APX)基因的起源及功能, 研究采用RACE方法克隆了中国绿水螅APX基因的全长cDNA序列。该cDNA序列总长1357 bp, 包括5′非编码区107 bp, 3′非编码区146 bp及开放阅读框(Open reading frame, ORF) 1104 bp, 共编码367个氨基酸, 预测蛋白质分子量为40.79 kD。BLAST结果表明中国绿水螅APX蛋白同源序列绝大部分来自植物界; 通过最大似然法(Maximum-likelihood)和贝叶斯分析(Bayesian inference)进行的系统发生分析显示植物界及动物界物种的APX序列各自形成单系群。把APX基因ORF全长序列克隆到原核表达质粒pET-GST中, 重组质粒转化E. coli BL21 (DE3)菌株, IPTG诱导后成功表达重组融合蛋白GST-APX, 再使用纯化的重组蛋白免疫新西兰兔制备多克隆抗体用于APX蛋白的免疫印迹分析(Western blotting assay, WB)。在不同光照时长梯度(光强度2000 lx, 每天分别光照0、4h、8h、12h、16h、20h及24h)下培养中国绿水螅30d, 实时定量PCR (Quantitative real-time PCR, qPCR)及WB检测结果均表明光照时间较长时(每天光照12h以上)绿水螅APX表达呈现一定程度的上调。在长时间光辐射下水螅体内共生绿藻连续进行光合作用所累积的大量活性氧能够扩散到水螅细胞内, 此时水螅体内表达上调的APX可能参与清除其细胞内的活性氧。     

翘嘴鲌胰岛素样生长因子igf3基因的克隆及表达分析

为研究翘嘴鲌(Culter alburnus Basilewsky)胰岛素样生长因子(Insulin-like growth factor 3,igf3)基因在性别调控过程中的作用,基于分子克隆手段RT-PCR和RACE技术相结合方法扩增到翘嘴鲌igf3基因完整cDNA序列,利用qRT-PCR技术检测其在不同组织中的表...     

曼氏无针乌贼神经肽sCAP基因克隆与组织表达定位

为研究曼氏无针乌贼(Sepiella japonica)小心激肽(small cardioactive peptides, sCAP)生理功能, 通过RACE技术克隆曼氏无针乌贼sCAP基因(简称SjsCAP, GenBank登录号:MG779491), 得到总长度为696 bp的cDNA序列, 包括111 bp的5′非编码区(UTR)和324 bp的3′UTR, 预测的开放阅读框(ORF)共261 bp, 编码86个氨基酸, 相对分子量(MW)为9.331 kD, 等电点(pI)为8.52。信号肽以及跨膜区预测结果表明, sCAP中含有明显的信号肽序列和跨膜区结构。因此, 推测该蛋白可能由细胞内分泌到细胞外发挥作用。亲水性分析显示该蛋白为亲水性蛋白。基于sCAP氨基酸序列进行的系统进化分析表明曼氏无针乌贼与商乌贼(Sepia officinalis)亲缘关系最近, 相似性达到90%。通过荧光定量PCR (Quantitative real-time PCR, qRT-PCR)技术对SjsCAP基因在成熟雄性和雌性曼氏无针乌贼不同组织中的表达量进行分析, 结果显示sCAP主要在视叶中显著表达, 在脑中也有较高的表达量, 其中雄性个体表达量显著高于雌性个体。原位杂交实验结果显示sCAP基因在曼氏无针乌贼的脑组织的视叶、食道上神经团的垂直叶、亚垂直、脑脚叶、背外侧叶和视腺均可以观察到明显的阳性杂交信号。sCAP基因的成功克隆以及组织表达定位分析为sCAP的亚细胞定位以及生物学功能研究奠定一定的基础, 同时为曼氏无针乌贼的种质资源保护与开发提供一定的理论支持。     

三叶木通花粉前纤维蛋白基因的克隆与表达

以三叶木通花蕾为材料,采用RT-PCR、3-′RACE方法克隆了三叶木通花粉前纤维蛋白基因,命名为Atf-Pro(GenBank登录号GQ478584)。结果表明:AtfPro的cDNA全长735 bp、阅读框393 bp、编码131个氨基酸,有1个342 bp的3′端非翻译区。预测分子量约为14.081 kD,等电点4.74。氨基酸和核苷酸序列的同源性分析发现,AtfPro基因属于植物花粉profilin基因家族的新成员。RT-PCR定性分析表明,AtfPro基因在三叶木通花蕾、花药、雌花花瓣和柱头组织中均有表达,但在幼叶、茎尖、根尖组织中低水平表达或不表达,生殖器官中的表达时期从花序分化发育开始到开花散粉结束。     

西里伯斯青鳉tyr和slc24a5的克隆及表达分析

为了探究黑色素合成相关基因酪氨酸酶(Tyrosinase,tyr)和溶质载体24家族成员5(Solute carrier family 24,member 5,slc24a5)在西里伯斯青鳉(Oryzias celebensis)中的表达特征,研究采用RACEs(Rapid Amplication of cDNA En...