人雄激素芳香化酶基因（CYP19）结构及其表达调控研究进展

人雄激素芳香化酶与乳腺癌的发生和发展密切相关.综述了编码该酶的CYP19基因的结构、独特的组织特异性表达和调控CYP19基因表达的各种因素及其有关的调控机制.     

MRFs家族基因在翘嘴鳜成体不同组织及器官中的表达特征

生肌调节因子(MRFs)家族成员包括MRF4、Myf5、Myogenin和MyoD,是肌肉形成的关键控制因素,其作为一种转录因子在肌肉的发育分化过程中发挥重要作用。本研究通过RT-qPCR方法分析MRFs家族基因在翘嘴鳜成体中不同组织及器官的表达情况,阐明其在肌肉组织中的特异性表达。结果显示:MRFs家族基因在成体翘嘴鳜肌肉、心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肠道和脑组织及器官中均检测到表达,且在肌肉中的表达量显著高于其他组织及器官中的表达量(p<0.05)。为研究生肌调节因子在翘嘴鳜肌肉发育过程中的作用提供了基础资料。     

翘嘴鳜per1 mRNA表达量分析中采用的内参基因稳定性比较

为筛选生物钟核心基因per1表达定量中的相对稳定性最好的内参基因,本研究取翘嘴鳜成鱼心脏、肝脏、肾脏、脑、红肌、白肌、肠、眼和脾等九个组织为研究对象,选取GAPDH、18S rRNA、β-actin、rps29、RPL13a、B2M和EF1a为内参基因,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对per1基因mRNA表达水平进行检测分析。研究结果表明18S rRNA和GAPDH的平均稳定值M最低,相对表达量最稳定。以18S rRNA和GAPDH为内参基因时分析发现per1基因表达量在肝脏中最高。本研究为在鱼类per1 mRNA表达检测过程中选用稳定的内参基因提供了实验和理论参考。     

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。     

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达水平,最后通过甲基化检测方法比较分析了翘嘴鲌性腺组织igf3基因组水平的CpG岛修饰水平。实验结果显示igf3 cDNA序列全长901 bp,包含92 bp的5′端非编码区和203 bp的3′端非编码区,开放阅读框606 bp,编码201个氨基酸。序列分析显示,类似于其他IGF家族成员igf1和igf2, igf3同样存在保守的特征结构域,主要划分为前体信号肽、B、C、A、D和E区。igf3基因在翘嘴鲌不同组织中的表达水平差异明显(P<0.05),在卵巢中表达量最高,其次是精巢组织,而在脑、心脏、脾脏、肝脏、肌肉和肾脏中表达丰度极低。甲基化检测结果显示在卵巢中CG位点几乎不发生甲基化,然而精巢中的甲基化程度非常高,这与其表达水平正好呈负相关。研究结果表明igf3...     

翘嘴鳜病原嗜水气单胞菌分子特征及LAMP检测方法的建立

嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)是一种危害鳜鱼养殖生产的重要病原细菌, 为进一步明确该病原菌的分子特征及建立快速检测技术, 实验对引起翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)暴发性死亡的病原嗜水气单胞菌进行了致病性、菌株毒力特征研究, 同时以嗜水气单胞菌气溶素基因aerA为分子靶标设计引物, 利用环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification, LAMP)建立了病原嗜水气单胞菌的快速检测方法。结果表明, 本次引起翘嘴鳜暴发性死亡的病原嗜水气单胞菌半致死浓度为1.6×106 CFU/mL, 携带aerA等14种毒力基因, 此14种毒力基因可用于其致病性分析及分子检测。以气溶素基因aerA设计引物进行的环介导恒温扩增, 结果显示可扩增出阶梯状条带, 加入SYBR Green I染色后呈现绿色的阳性反应, 而对照组均未出现任何扩增条带且反应体系呈现橙色, 表明LAMP检测方法对于嗜水气单胞菌检测具有很好的特异性; 灵敏度检测的最低检测限为4.6×101 CFU/mL; 10种经人工感染的淡水养殖鱼虾组织匀浆增菌液, 提取DNA后进行LAMP方法检测, 结果均可获得阳性扩增结果, 而对照未染菌组呈阴性, 表明该方法具有较好的应用性, 可应用于嗜水气单胞菌引起的水生动物疾病的检测。     

稀有鮈鲫脑芳香化酶cDNA片段的克隆与表达分析

芳香化酶（P450arom）是雌激素合成过程中的关键酶,在性别分化中起重要作用。鱼类存在卵巢性和脑型两种芳香化酶,分别由Cyp19a和Cyp19b编码。稀有鮈鲫作为我国特有的实验动物,尚无其芳香化酶的有关资料,其性别分化机制亦不清楚。本研究采用RT-PCR的方法以简并引物扩增了稀有鮈鲫脑型芳香化酶基因Cyp19b的部分序列,其长度为1070 bp, 编码357个氨基酸残基,具有典型的芳香化酶结构域。RT-PCR分析发现该基因主要在稀有鮈鲫的脑中表达,在性腺、肠、肾中也有表达;其在雌、雄脑中的表达差异不显著。在胚胎发育阶段,Cyp19b的表达从囊胚期开始,至神经胚期达到较高水平,随后下降,孵化期又有所增强,孵化10天后维持在高水平。这些结果说明Cyp19b以脑中表达为主,可能在稀有鮈鲫神经系统发育和脑的性别分化中有重要作用。     

翘嘴鲌胰岛素样生长因子-Ⅰ的克隆及序列分析

为探讨胰岛素样生长因子-Ⅰ(Insulin like growth factor-Ⅰ, IGF-Ⅰ)对于翘嘴鲌(Culter alburnus)生长性状的影响, 对其DNA序列进行了克隆。翘嘴鲌IGF-Ⅰ全长14567 bp, 由5个外显子和4个内含子组成。其5个外显子长度分别为298、160、182、36 和1360 bp。推测的阅读框为486 bp, 编码由161个氨基酸组成的IGF-Ⅰ前体蛋白。前体肽由信号肽、成熟肽、E肽三部分组成, 其中信号肽44个氨基酸, 成熟肽70个氨基酸, E肽47个氨基酸。成熟肽由B、C、A、D四个区域组成, 其中B结构域和A结构域的保守性最高, 在这2个区域包含由6个半胱氨酸残基形成的3个二硫键。翘嘴鲌B区域还包含保守的IGF-Ⅰ受体识别序列(PheB23-TyrB24-PheB25)。E肽的长度表明翘嘴鲌IGF-Ⅰ属Ea-2型。同源性分析表明翘嘴鲌与鲤科鱼类的IGF-Ⅰ编码氨基酸同源性较高, 为94%—100%, 但在聚类分析中翘嘴鲌并不是首先和鲌亚科的鱼类聚集在一起。Real-time qPCR组织特异性表达结果显示IGF-Ⅰ mRNA在肝脏组织中的表达量最高, 脾、心脏、精巢、脑次之, 肾、鳃、胃和卵巢中表达量较低。翘嘴鲌IGF-Ⅰ基因4个内含子长度分别为1170、9364、251 和1746 bp。相对外显子来说, 种间内含子变异较大, 其中第三内含子变异最大。翘嘴鲌IGF-Ⅰ基因中包含6个微卫星, (GATG)₅AATAT (ATAG)₁₁位于第一内含子中, (CT)₈、(TTA)₅、(AC)₁₃、(TG)₁₂和(ATT)₅位于第二内含子中。其中4个微卫星位点具有多态性, 将它们在120尾同塘养殖的翘嘴鲌中进行基因型与生长性状的关联性分析, 均未达到显著水平(P>0.05)。结果为进一步研究该基因的表达、功能及其转录调控特征奠定了分子基础。     

松鼠胰腺型核糖核酸酶A基因的克隆与表达

核糖核酸酶A(ribonucleases A,RNases A)构成一个大家族,其成员表现出不同程度的水解RNA的酶活性。一些成员还表现出特殊的生物学活性。旨在克隆松鼠核糖核酸酶A的基因,利用原核细胞系统表达重组蛋白,并进行初步的酶学性质的研究。结果表明,所克隆的基因属于核糖核酸酶A家族,保留了核糖核酸酶A家族酶活性必要的保守序列。进化分析表明,该基因属于松鼠胰腺型核糖核酸酶基因,与其它啮齿类动物胰腺型酶一样,重组的核糖核酸酶具有酶活性,为进一步进行啮齿类动物核糖核酸酶的宿主防卫功能研究打下了基础。     

鳜胰岛素样生长因子-I cDNA全长克隆及组织表达分析

采用RT-PCR、cDNA末端快速扩增法(RACE)等技术克隆了鳜(Siniperca chuatsi)肝组织胰岛素样生长因子-I(IGF-I)cDNA全长序列.结果表明,鳜IGF-I cDNA全长1 784 bp,包括5'端非翻译区233bp,3'端非翻译区990 bp和开放阅读框561 bp,共编码186个氨基酸;前肽由信号肽、成熟肽、E肽三部分组成,其中,信号肽44个氨基酸,成熟肽68个氨基酸,E肽74个氨基酸;成熟肽由B、C、A、D 4个区域组成,E肽分析表明,鳜IGF-I属Ea-4型.鳜IGF-I氨基酸序列与其他脊椎动物IGF-I氨基酸序列相似度达81%～99%,表明IGF-I在脊椎动物进化中较为保守.运用实时荧光定量RT-PCR技术检测了鳜IGF-I在成鱼不同组织中的表达水平,其中,肝中表达量最高,肾、脑、后肠、皮肤、性腺表达量次之,胃、脾、前肠、鳃、心、肌肉表达量较低.本研究结果为该基因的时序表达、生长调控等研究奠定了分子基础.     

翘嘴鳜NADPH氧化酶2个催化亚基cDNA的克隆和表达特征

吞噬细胞NADPH氧化酶能生成用于清除病原微生物的活性氧(reactive oxygen species, ROS),在机体的防御体系中起着非常重要的作用.本文利用RT-PCR结合RACE-PCR的方法,克隆到翘嘴鳜NADPH氧化酶的催化亚基gp91phox和p22phox的cDNA全长.并研究两者在正常的翘嘴鳜和注射了柱状黄杆菌灭活菌苗（FKG4）的翘嘴鳜组织中的表达模式.结果表明,gp91phox基因cDNA序列全长2 037 nt,开放阅读框长度为1 698 nt,翻译成565个氨基酸;p22phox 基因cDNA序列全长1 296 nt,开放阅读框561 nt,翻译成186个氨基酸.将这2个亚基推导的氨基酸序列与人的对应亚基相比,相似性分别为68.7%和60.8%,且具有相似的结构域和功能域,说明翘嘴鳜与人的NADPH氧化酶具有相似的功能活性.半定量PCR分析显示,在翘嘴鳜血液、脑、心脏、肾、肝、脾、胸腺等11种组织中均能检测到gp91phox和p22phox的基因表达.经FKG4免疫后,gp91phox在翘嘴鳜血液、头肾和脾3种组织中的表达量显著上升,p22phox在头肾和脾2种组织中的表达量显著上升.由此推断,NADPH氧化酶可能参与了机体的抗菌免疫应答.     

鳜肌酸激酶M-CK cDNA的克隆与组织表达分析

利用RT–PCR和cDNA末端快速扩增法（RACE）克隆了鳜（Siniperca chuatsi）肌酸激酶（creatine kinase,CK）cDNA序列,并分析了该基因的结构特征和系统关系。鳜CK cDNA序列全长1586 bp,包括5′端非翻译区92 bp,3′端非翻译区348 bp和开放阅读框（ORF）1 146 bp,共编码381个氨基酸。鳜CK具有脊椎动物CK共有的保守结构域和肌型肌酸激酶（M-CK）同工酶的特异识别位点;氨基酸序列与M-CK型的相似度最高,而与脑型肌酸激酶（B-CK）和线粒体型肌酸激酶（Mi-CKs）的相似度较低;在CK系统关系树中鳜CK与M-CK群聚类。这些均表明,鳜CK属脊椎动物M-CK型。RT-PCR分析表明,鳜M-CK在成体不同组织中的表达量不同,其中,在皮肤、卵巢、肾脏、胃、肌肉和心脏中表达较强;而在眼和脑、肝胰脏中表达较弱。     

翘嘴鳜NADPH氧化酶三个调节亚基cDNA的克隆及表达特征

吞噬细胞NADPH氧化酶能生成用于清除病原微生物的活性氧簇 (reactive oxygen species, ROS),在机体的防御体系中起着非常重要的作用。该文利用RT-PCR结合RACE-PCR的方法,对翘嘴鳜 (Siniperca chuatsi) NADPH氧化酶的3个调节亚基p40phox、p47phox和p67phox的cDNA进行了克隆。结果显示p40phox基因cDNA序列全长为1 406 nt,开放阅读框长度为1 050 nt,翻译成349个氨基酸;p47phox 基因cDNA序列全长为1 686 nt,开放阅读框为1 209 nt,翻译成402个氨基酸;p67phox基因cDNA序列全长为2 185 nt,开放阅读框长度为1 488 nt,翻译成495个氨基酸。半定量PCR分析显示在翘嘴鳜血液、脑、鳃、性腺、心脏、头肾、肠、肾、肝、脾、胸腺组织中都能检测到这3个亚基的mRNA表达,然而,它们在不同组织中的表达强度具有差异。经柱状黄杆菌灭活苗FKG₄免疫后,p40phox亚基mRNA在翘嘴鳜血液和头肾中的表达量显著上升,p47phox在头肾和脾脏中的表达量显著上升,而p67phox在血液、头肾和脾脏中的表达量均显著上升。由此推断NADPH氧化酶参与了翘嘴鳜机体的抗菌免疫应答。     

鳜皮肤图案中色素细胞的分布与排列

色素细胞是皮肤图案形成的基础,为了解鳜(Siniperca chuatsi)皮肤图案区域色素细胞的种类、分布及排列特征,采用光学显微镜与电子显微镜对鳜皮肤中图案区域、非图案区域及交界处皮肤的色素细胞进行显微及超显微结构观察。结果显示,鳜皮肤中含有黑色素细胞、黄色素细胞、红色素细胞及虹彩细胞,主要分布于表皮层和色素层。头部过眼条纹、躯干纵带、躯干斑块等图案区域皮肤表皮层与色素层均含有黑色素细胞,非图案区域仅表皮层含有少量黑色素细胞。躯干图案区域(纵带、斑块)皮肤色素层色素细胞分布层次明显,由外到内依次为黄色素细胞、红色素细胞、黑色素细胞和虹彩细胞,其中,虹彩细胞内反射小板较长,整齐水平排列;躯干非图案区域皮肤色素层由外到内依次为黄色素细胞、红色素细胞和虹彩细胞,其中,虹彩细胞内反射小板较短,无规则排列。头部过眼条纹色素层含有4种色素细胞,色素细胞数量较少,且无规则排列,其中,黑色素细胞内黑色素颗粒较大。交界处皮肤色素层黑色素细胞数量向非图案区域一侧逐渐减少,虹彩细胞数量逐渐增加。结果表明,鳜图案区域与非图案区域、不同图案区域的色素细胞分布与排列各不相同,本研究结果为鳜色素细胞图案化形成机...     

鳜早期味蕾发育的组织学特征

采用石蜡切片、H.E染色研究了3 ~ 28日龄鳜（Siniperca chuatsi）味蕾发育的组织学特征,并通过扫描电镜观察28日龄鳜口咽腔组织味蕾类型与数目。结果表明,未开口期（3日龄）,鳜口裂未张开,味蕾尚未分化;开口期（7日龄）,鳜口裂张开明显,味蕾呈椭圆形,突起高度平缓,主要分布在上下颌上皮上,舌、咽、鳃弓上皮上有少量分布;稚鱼期（14日龄）,味蕾呈圆锥形,突起高度上升,舌和咽上味蕾数目增加;21日龄,味蕾呈近梯形,突起高度不变,下颌、舌、咽上味蕾数增加,鳃弓上味蕾数目显著增加;28日龄,味蕾发育完全,口咽腔味蕾数继续增加。扫描电镜观察表明,鳜味蕾主要有3种类型：Ⅰ型味蕾近球形,含有大量微绒毛,突起高于上皮,味孔向外突起;Ⅱ型味蕾含有少量微绒毛,突起略高于黏膜上皮,味孔向内凹陷;Ⅲ型味蕾微绒毛含量最少,突起几乎与黏膜上皮共面,味孔平坦或凹陷。上下颌、咽、鳃中以Ⅰ型味蕾数量最多,Ⅱ型味蕾最少,舌上主要分布Ⅰ型味蕾,无Ⅲ型味蕾。结果表明,鳜早期味蕾结构发育与其摄食关联,推测其主要通过Ⅰ型味蕾和Ⅱ型味蕾对食物的机械性和化学成分进行识别。     

斑鳜myostatin基因及其启动子的克隆与序列分析

采用Tail-PCR和常规PCR技术首次克隆出斑鳜myostatin基因及其启动子序列。经生物信息学分析发现,斑鳜myostatin基因由3个外显子和2个内含子组成,编码区1131bp,共编码376个氨基酸。斑鳜myostatin启动子区域大小为840bp,存在1个TATAA-box、4个E-box和1个CAAT-box作用元件。利用软件CLUSTALW和MEGA3.1构建14种硬骨鱼的myostatin启动子的系统进化树结果表明:斑鳜同大口黑鲈亲缘关系最近,与鲤鱼和缨野鲮亲缘关系较远,其结果与传统形态学分类中的亲缘关系一致。斑鳜myostatin基因及其启动子克隆与特征分析,将为进一步研究鱼类myostatin基因的表达调控及其功能分析提供参考。     

鳜鱼基因表达转录分析中的内参选择比较

目前基因表达的转录分析多采用单一或多个看家基因作为内参来校正目的基因的表达量。该实验以鳜鱼6个不同组织和5个不同胚胎发育阶段为研究对象,应用实时荧光定量PCR技术,观察了GAPDH、β-actin和18S rRNA三个看家基因mRNA水平的表达情况。geNorm统计分析表明,胚胎发育阶段β-actin表达最为稳定;不同的组织样品间,GAPDH表达最为稳定;而18S rRNA 的表达在不同的发育阶段不稳定。当利用多基因作为内参时,使用两个最稳定表达的看家基因即可对目的基因的表达进行准确校正。该结果证实了基因表达转录分析中内参基因选择的必要性,同时为鳜鱼等鱼类基因表达分析时内参基因的选择提供有价值的参考     

鳜鱼CRP cDNA和斜带石斑鱼AAT cDNA的克隆与序列分析

采用RT-PCR及RACE法分别克隆得到鳜鱼(Siniperca chuatsi)C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)cDNA全序列和斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)α1-抗胰蛋白酶(α1-antitrypsin,AAT)cDNA全序列.鳜鱼CRP基因cDNA全长为914 bp,其中5'非翻译区(5'-UTR)为49 bp,3'非翻译区(3'-UTR)为199 bp,开放阅读框(ORF)为666 bp,编码222个氨基酸.序列同源性分析发现,推测的鳜鱼CRP氨基酸序列与小鼠(Mus musculus)、人类(Homo sapiens)、大鼠(Rattus,norvegicus)、非洲蟾蜍(Xenopus tropicalis)和中国鲎(Tachypleus tridentatus)的CRP氨基酸同源性分别为33.2%、32.4%、31.5%、24.9%和22.4%.斜带石斑鱼肝脏ATT基因cDNA全序列长1 785 bp,其中,5'-UTR为13 bp,3'-UTR为530 bp,ORF为1 242 bp,编码414个氨基酸.序列同源性分析发现,推测的斜带石斑鱼AAT氨基酸序列与斑马鱼(Danio rerio)、非洲爪蟾(X.laevis)、楔齿蜥(Sphenodon punctatus)、大鼠、人类、狒狒(Papio papio)和小鼠的AAT氨基酸序列同源性分别为59.2%、40%、38.6%、38.5%、37.7%、37%和36%.鳜鱼CRP基因和斜带石斑鱼AAT基因cDNA全序列的获得为其疾病相关分子机理研究奠定了基础,对今后进一步进行种苗育苗的研发,并以此为依据提高其人工育苗仔鱼成活率有重要意义.