日本鳗鲡TLR21基因的鉴定、免疫应答与启动子分析

为研究TLR21（Toll like receptor 21）在低等脊椎动物中的功能及表达调控机制,我们扩增获得了日本鳗鲡TLR21（AjTLR21）cDNA序列,其编码的蛋白具有TLR家族的共同特征。AjTLR21基因结构与其他鱼类和两栖类TLR21相同,由单个外显子编码。荧光定量结果显示,AjTLR21在血液、鳃、脾脏、中肾等11个组织/器官中转录表达,其中在血液中表达量最高。经Poly I:C诱导后8h,AjTLR21在脾脏和中肾中的表达量显著性上调;诱导后16h,AjTLR21在血液、鳃、肠和脾脏中的表达量显著性上调（P < 0.05）。双荧光素酶报告基因结果显示,在AjTLR21 5'上游调控序列-1179 bp到+117 bp存在Poly I:C调节的正调控元件。经Edwardsiella tarda诱导后16h和72h,AjTLR21分别在血液和中肾组织的表达量显著性上调,表明AjTLR21同时也参与了抗细菌免疫应答,其在机体免疫系统中的功能具有多样性。研究对于理解日本鳗鲡AjTLR21的免疫学功能具有重要的理论意义和应用价值。     

牛IFN-γ原核表达、单克隆抗体制备及其ELISA检测方法的建立

实验旨在建立牛重组IFN-γ(BovIFN-γ)的ELISA检测技术,为牛传染病的免疫学诊断提供新方法。PHA刺激体外培养的奶牛外周血白细胞,从培养细胞中提取总RNA,经过RT-PCR扩增出BovIFN-γ基因cDNA,进一步克隆至pET28a,转化大肠杆菌,经IPTG诱导,表达出预期大小(18kD左右)组氨酸标记蛋白,经鉴定为BovIFN-γ;以纯化的重组BovIFN-γ为免疫原,应用淋巴细胞杂交瘤技术,获得4株能稳定分泌抗BovIFN-γ单克隆抗体的细胞株,分别命名为A7、A10、G6与G10。免疫球蛋白亚类鉴定证明杂交瘤细胞所分泌的抗体均为IgG1,腹水效价在1∶210×100~1∶211×100之间。Western-blot分析显示,4株单抗均能特异性结合重组BovIFN-γ。ELISA试验表明,4株单抗只与融合蛋白BovIFN-γ反应,而不与非相关性蛋白Ag85B、ESAT-6-CFP-10、GM-CSF等发生反应。选取A10细胞株分泌的单克隆抗体、纯化的多克隆抗体及辣根过氧化物酶(HRP)标记的羊抗兔IgG,建立了检测BovIFN-γ的双抗体夹心ELISA方法。实验结果表明,此方法检测敏感性达到2ng/mL,特异性良好,为进一步建立灵敏、特异的病原感染诊断方法奠定了基础。     

EphA3基因启动子区域定位表达及活性分析

目的构建含有不同长度EphA3基因启动子片段的报告基因载体,研究其在293T细胞和MEF细胞中的转录活性。方法以Balb／C小鼠基因组DNA为模板,扩增不同长度的EphA3基因启动子片段,并克隆进入荧光素酶报告基因质粒pGL3-Basic真核表达载体内。酶切鉴定及基因测序无误后,将重组质粒和pRL—CMV内对照质粒共转染293T和MEF细胞,分析不同长度的OhA3基因启动子片段的转录活性。结果酶切和测序鉴定表明表达载体构建成功,EphA3基因的核心启动子区域位于-279bp～＋110bp之间,在293T细胞和MEF细胞中其转录活性相似。结论成功构建了荧光素报告基因重组质粒,并确定了BphA3基因的核心启动子区域。     

斑马鱼ifn-γ基因启动子的克隆和报告基因载体的活性分析

本研究利用加州大学圣克鲁兹分校基因组浏览器(University of California Santa Cruz (UCSC) Genome Browse)数据库预测斑马鱼ifn-γ基因的启动子序列并通过PromoterScan和AliBaba软件预测转录因子结合位点,运用Methprimer-Design软件预测CpG岛。之后克隆ifn-γ启动子,并构建成pGL3-ifn-γ-promoter-enhancer表达载体,经双酶切验证和测序鉴定后,通过双荧光素酶报告基因实验检测pGL3-ifn-γ-promoter-enhancer重组载体的活性。结果显示,利用PromoterScan软件预测ifn-γ启动子上存在Promoter区,AliBaba在线分析发现该启动子上存在CRE-BP、CREB、TBP、ICSBP、C/EBP、HNF、c-Fos、TEC、Spl、AP-1、ATF、GATA、RSRFC、Oct、NF-1、c-Jun、TFIID和NF-kappaB等重要的转录因子结合位点,Methprimer-Design在线分析没有预测到CpG岛,但是其5′侧翼序列含有与转录密切相关的TATA Box和CAAT Box转录元件。之后将克隆的ifn-γ启动子片段构建成pGL3-ifn-y-promoter-enhancer表达载体,双酶切后显示目的片段大小和序列正确。最后,在RAW264.7和HEK293T细胞系中证实构建的报告基因载体具有启动子活性。以上结果表明,构建的斑马鱼ifn-γ基因启动子报告基因载体可为详细研究免疫蛋白的功能及其参与的免疫相关信号通路之间的调控作用提供有力的研究工具。     

唐鱼b-actin基因近端和远端启动子的鉴定及其启动活性分析

利用高保真PCR技术获得唐鱼(Tanichthys albonubes)长为1.3 kb的b-肌动蛋白(b-actin)近端启动调控序列(TA, 1.3 kb)。在此基础上采用基因组步移技术(Genome walker)获得5￠侧翼上游序列1.7 kb, 再根据所获的近端启动子序列和上游序列设计引物, 扩增获得全长为3.0 kb的唐鱼b-actin基因远端启动调控序列(TLA, 3.0 kb)。此1.3 kb和3.0 kb启动调控序列均包含3个转录活性元件: CAAT Box(-89~-85), CArG Box (-59~-49), TATA Box(-26~-20)。利用启动子分析软件TRANSFAC 6.0分析, 结果显示启动调控序列(-105~1261)中含有E-Box、NF-Y、Sp1等多个重要转录因子结合位点, 在远端启动调控序列(-1719~1261)中还含有更多的重要转录因子结合位点。将这两个序列分别定向克隆到红色荧光蛋白(Red fluorescent protein,RFP)表达载体中, 构建重组表达载体pTLA-DsRed和pTA-DsRed, 并分别注射到唐鱼受精卵中, 结果显示转pTLA-DsRed基因唐鱼的阳性率较转pTA-DsRed的高, 且所发出的红色荧光的强度也比后者的强。采用RT-PCR检测孵化后第15天的转基因唐鱼中RFP的mRNA, 结果显示转pTLA-DsRed基因唐鱼中RFP mRNA的表达量比转pTA-DsRed基因唐鱼高35.7%。结果表明两种长度的启动调控序列均能有效驱使外源基因在唐鱼体内表达, 且长度为3.0 kb的启动子序列具有更强的驱动活性。     

日本鳗鲡肝脏表达抗菌肽2基因的克隆与表达

为探讨鱼类抗菌肽基因的生物学功能,研究应用RACE方法克隆获得了日本鳗鲡 (Anguilla japonica) 肝脏表达抗菌肽2基因 (Liver-Expressed Antimicrobial Peptide 2,LEAP-2),即AJLEAP-2的cDNA序列,全长为450 bp,开放阅读框编码89个氨基酸。其成熟肽含有LEAP-2保守基序C-X5-C-X4-C-X4-C。AJLEAP-2基因组结构与其他脊椎动物LEAP-2相同,都包含有三个外显子。利用荧光定量PCR检测了AJLEAP-2在日本鳗鲡不同组织/器官中的表达,发现其转录子在肝脏中表达量最高,是内参基因 (-actin) 的6倍; 其次是肠道,但其表达量仅为肝脏的1/130。此外,还检测了AJLEAP-2在日本鳗鲡玻璃鳗(Glass eel)阶段的转录表达水平,结果显示,玻璃鳗中AJLEAP-2的转录表达量仅低于黑仔期的肝脏,为黑仔鳗肠道表达量的2倍。LPS和迟缓爱德华菌 (Edwardsiella tarda) 刺激能显著上调鳗鲡血液中AJLEAP-2的转录表达,刺激16h后上调倍数最高,分别为对照组的86倍和12倍。此外,LPS刺激72h和E. tarda 刺激8h后,肠道中AJLEAP-2显著上调表达(P0.05),为对照组的8倍。Poly I:C刺激24h后,血液中AJLEAP-2转录表达显著下调。结果表明,AJLEAP-2在日本鳗鲡抗细菌感染过程中起重要的作用。     

人NDRG2启动子的克隆与活性鉴定

目的:克隆人NDRG2的启动子,并进行启动子的活性鉴定。方法:用Advantage-GC Taq酶,采用PCR方法,以BCA克隆R-998D1为模板,克隆人NDRG2(-1455/ 274)的启动子。分别构建NDRG2(-1131/ 274)、NDRG2(-273/ 274)、NDRG2(-135/ 274)、NDRG2(-79/ 274)和NDRG2(-79/ 57)等不同长度的截短体,并分别亚克隆入pGL3-basic报告基因载体,测序鉴定。分别转染HEK293和HeLa细胞后,运用双荧光报告基因系统进行启动子活性分析,从而判断核心启动子的位置。结果:人NDRG2的启动子克隆成功,并构建了不同长度的截短体,DNA测序结果与报道一致。报告基因分析结果将人NDRG2启动子的核心区域定位于NDRG2(-79/ 57)。结论:随着人NDRG2的启动子的长度逐渐被截短,启动子的基础活性也逐渐降低,可将人NDRG2启动子的核心区域定位于NDRG2(-79/ 57)。     

香蕉凝集素基因启动子的分离、序列分析及鉴定

香蕉是世界上最重要的水果之一,由于香蕉果实是利用转基因方法生产重组药用蛋白或有价值的化合物的理想器官,构建能在香蕉果实中高水平表达异源蛋白质的表达载体是非常有意义的。而一个高效表达的载体,启动子则是其最重要元件之一,因此,果实特异性表达启动子的获得是香蕉作为生物反应器的前提。香蕉凝集素是一种在香蕉果实中大量存在的蛋白质,其基因被证明在果肉组织中大量表达。利用染色体步移法克隆到香蕉凝集素基因5′端上游的一段长702bp的序列,经序列测定及软件分析表明,该序列具有典型的启动子结构。此序列置换植物表达载体pBI121的CaMV35S启动子,构建植物表达载体,命名为pBIL2,该启动子下游为gus基因。利用基因枪法转化香蕉的根、叶和果实薄片,对gus基因的瞬时表达进行测定,结果表明所获得的凝集素基因启动子,只在香蕉果肉中瞬时表达,该启动子的表达具有果实特异性,并且表达量较高。     

唐鱼β-actin基因近端和远端启动子的鉴定及其启动活性分析

利用高保真PCR技术获得唐鱼(Tanichthys albonubes)长为1.3 kb的卢肌动蛋白(β-actin)的端启动调控序列(TA,1.3 kb).在此基础上采用基因组步移技术(Genome walker)获得5'侧翼上游序列1.7 kb,再根据所获的近端启动子序列和上游序列设计引物,扩增获得全长为3.0 kb的唐鱼β-actin基因远端启动调控序列(TLA,3.0 kb).此1.3 kb和3.0 kb启动调控序列均包含3个转录活性元件:CAAT Box(-89～-85),CArG Box(-59～-49),TATA Box(-26～-20).利用启动子分析软件TRANSFAC 6.0分析,结果显示启动调控序列(-105～1261)国含有E-Box、NF-Y、Spl等多个重要转录因子结合位点,在远端启动调控序列(-1719～1261)中还含有更多的重要转录因子结合位点.将这两个序列分别定向克隆到红色荧光蛋白(Red fluorescent protein,RFP)表达载体中,构建重组表达载体pTLA-DsRed和pTA-DsRed,并分别注射到唐鱼受精卵中.结果显示转pTLA-DsRed基因唐鱼的阳性率较转pTA-DsRed的高,且所发出的红色荧光的强度也比后者的强.采用RT-PCR检测孵化后第15天的转基因唐鱼中RFP的mRNA,结果显示转pTLA-DsRed基因唐鱼中RFPmRNA的表达量比转pTA-DsRed基因唐鱼高35.7%.结果表明两种长度的启动调控序列均能有效驱使外源基因在唐鱼体内表达,且长度为3.0 kb的启动子序列具有更强的驱动活性.     

大豆油酸脱氢酶基因启动子的克隆及其表达活性分析

大豆油酸脱氢酶(FAD2-1B)基因是种子特异表达基因,利用PCR方法从大豆基因组DNA中分离FAD2-1B基因的启动子片段,命名为FP.PLACE在线启动子预测工具分析表明:序列中含有多种典型的种子特异性表达元件,如Skn-1 motif、AACACA、SEF4 motif、E-box、ACGT等.将克隆得到的FP片段替换pCAMBIA1301中的CaMV35S启动子,构建表达载体pCAM-FP.通过农杆菌介导法在大豆各组织中进行瞬时表达,GUS组织化学染色显示FP驱动GUS基因在大豆根、茎、叶中基本不表达,在种子中有较高的表达活性,推测FP启动子具有种子特异表达活性.     

日本鳗鲡精子形成过程中的形态结构特点

本文通过扫描电镜、透射电镜观察了日本鳗鲡（Anguilla japonica）精子形成的特殊过程及产生细胞器的特殊结构。由精细胞变成精子包括四个特殊阶段,即经过早期、中期、晚期和精子期．最后形成正常成熟的精子．（1）早期阶段：其特征是细胞核由椭圆形逐步变成长条形;在细胞核的一端．有一个大的圆的染色较浅的形状似球形的特殊结构,约占细胞核的三分之一,其内含有少量着色深的颗粒状和线条状物质,外面由质膜包被着与细胞核分开,该结构和细胞核的外层还有一层质膜包着形成一个整体：精子早期阶段没有形成独立的线粒体和中心粒。（2）中期阶段：其特征是细胞核呈长条形．有球形结构的一端成为细胞核的上端,无球形结构的一端成为细胞核的下端,在下端出现鞭毛的原基;球形结构伴随着精子的发生也发生变化,内部逐步分化出中心粒和线粒体等细胞器：在细胞核的中段有明显的溶酶体分布。（3）晚期阶段：其特征是细胞核呈“眉形”或“新月形”．中心粒从球形结构中释放出来形成独立结构．球形结构中只剩下还没有形成独立结构的线粒体：在细胞核的下端鞭毛的原基处长出较长的鞭毛,这时期的精子已具有运动能力。（4）精子期：其特征是细胞核呈圆形,中心粒位于植入窝内,线粒体分布在细胞核的下面．在线粒体的下面有袖套腔形成,此时形成的鞭毛为“9＋2”结构。日本鳗鲡精子经过四个时期的变态．才能形成真正成熟的精子。     

睾酮对日本鳗鲡离体下丘脑-脑垂体复合物GtH合成与分泌的影响

用离体孵育的方法研究了睾酮（T）对日本鳗鲡（Anguilla japonica)完整的正丘脑-脑垂体复合物（hypothalamus-pituiary complex,HPC)、分离的下丘脑（hypothalamus,H)加脑垂体（pituitary,P)以及单独的脑垂体（pituitary,P)促性腺激素（GtH)合成与释放的影响,在不加T的孵育液中孵育,HPC组的孵育液及其脑垂体中的GtH含量最高,H P组次之,而P组最低,表明下丘脑通过GnRH直接刺激脑垂体GtH的合成与释放,在加入T的孵育液中孵育,P组的孵育液及脑垂体中的GtH含量显著增加,并且和孵育液中的T呈剂量依存的正反馈作用,当T和H与P一起孵育时,低浓度的T（0.1和1μmol/L)刺激HPC组和H P组的GtH释放,呈现正反馈作用,而高浓度的T（10μmol/L)则抑制HPC组和H P组的GtH释放,表现负反馈作用。这些结果直接证明日本鳗鲡下丘脑对脑垂体GtH分泌的调控以及性类固醇激素（如雄鳗的睾酮）对脑垂体GtH分泌的反馈作用。     

鳗鲡出血性开口病的病理学研究

本文报告了我国发生的一种鳗鲡病毒病──鳗鲡出血性开口病的组织病理变化：肝、肾、脾脏组织出血、细胞变性,骨质内有大县白细胞浸润,肝、肾、脾脏细胞超微结构病理变化明显,肾、脾脏造血组织和外周血细胞出现核染色质边集、奇异形核,大量髓鞘样结构、自噬体和自噬溶酶体等,并可见类似凋亡细胞及调亡小体结构和邻近细胞内吞噬体增多现象。根据骨组织中白细胞浸润及器官和血液中部分细胞结构已出现异型性特征,作者认为,鳗鲡出血性开口病可能有癌变的趋势．     

鳗鲡肝脏、脾脏显微与超微结构

经光镜和电镜观察发现：鳗鲡肝脏的肝小叶不规则。肝细胞胞质内富含多种细胞器及包含物。胆小管由２—４个肝细胞围成，相邻肝细胞间有连接复合体封闭胆小管。肝血窦为有孔型、孔处无隔膜，内有巨噬细胞。窦周隙明显，未见贮脂细胞。肝细胞向胆小管腔与窦周隙面伸出许多指状微绒毛。脾脏内白髓中淋巴细胞聚集成群，未见明显脾小结、淋巴鞘。红髓由脾索与脾窦组成，动脉分支末端（壁厚的毛细血管）可开放于红髓，无明显巨噬细胞中心。脾窦及脾小动脉内皮细胞通常为长杆状、沿血管纵向平行排列。脾窦为有孔型，孔处可见薄的隔膜。脾小动脉内皮外为２—５层平滑肌（多数为纵行）。     

日本鳗鲡的C-型和G-型溶菌酶研究

研究以日本鳗鲡(Anguilla japonica Temminck et Schlegel)为研究对象, 根据其基因组数据库, 预测并扩增出2类, 共5个溶菌酶基因, 包括1个C-型溶菌酶和4个G-型溶菌酶, 分别命名为AJLysC、AJLysG1、AJLysG2、AJLysG3和AJLysG4。它们的cDNA全长分别为811、749、1352、1175和733 bp, 编码143、193、185、185和187个氨基酸。SignalP预测表明, AJLysC和AJLysG1的N-端分别包括15和19氨基酸的信号肽, 另外3种溶菌酶没有信号肽。基因组分析显示, AJLysC、AJLysG2、AJLysG3和AJLysG4的基因结构与其他鱼类的同类溶菌酶的基因结构相似, C-型溶菌酶具有4个外显子, G-型则具有5个。但是, AJLysG1的基因结构与其他鱼类G-型溶菌酶不同, 具有6个外显子, 与其他鱼类溶菌酶的蛋白序列比较, 发现AJLysG1缺失其他G-型溶菌酶存在的第2个酶活性位点氨基酸, 即天冬氨酸Asp。AJLysC与其他很多物种的C-型溶菌酶具有较高的同一性, 如与牙鲆的同一性为72.7%。G-型溶菌酶中AJLysG2、AJLysG3、AJLysG4彼此之间以及与其他物种G-型溶菌酶的同一性相对较高; 而AJLysG1与其他物种以及与其他3种G-型溶菌酶的同一性均不高, 且都在50%以下。组织表达分析显示, 所有5个溶菌酶基因在12种检测的组织中均有表达。C-型溶菌酶在胃及免疫相关组织的表达量较高; G-型溶菌酶在各组织/器官中的表达则差异较大, AJLysG1在皮肤和肌肉中的表达量最高, AJLysG2在免疫组织/器官如血液、头肾、体肾和鳃中表达量较高。经迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)刺激48h后, 这5个溶菌酶基因在组织/器官中的表达量均有上调, 其中在血液、肠道和头肾等的上调较为显著。此外, 研究尝试重组表达这些抗菌肽, 获得了AJLysG2、AJLysG3和AJLysG4基因在鲤上皮瘤细胞(Epithelioma papulosum cyprinid, EPC)细胞中的表达, 重组蛋白表现出对溶壁微球菌(Micrococcus lyso-deikticus)生长的明显抑制作用。文章较全面地研究了日本鳗鲡溶菌酶基因的组成和类型及其表达变化, 并重组表达了部分基因, 这为进一步研究这些溶菌酶的功能, 特别是对病原微生物的作用奠定了基础。     

欧洲鳗鲡红头病病原的研究

我国南方各省欧洲鳗鲡养殖过程中,在黑仔及幼鳗期易发生一种以头部充血发红为主要特征的严重疾病,被称为“红头病”。本文描述了欧鳗红头病的症状,从病鳗血液中分离到３株菌,肌注和口服人工感染试验出现与自然发病相似的症状,死亡率分别９ ８３％和６７％,从病鳗身上重新分离到性状的菌株。４株分离菌的特性完全一致。均为革兰氏阴性杆菌,以周鞭毛运动,兼性压氧,发酵葡萄糖产酸,氧化酶阴性,过氧化氢酶阳性,还原硝酸盐Ｖ     

爱德华氏菌人工经口感染及病理观察

用从病鱼体内分离到的福建爱德华氏茵（Ｅｄａｗａｒｄｓｉｅｌｌａｆｕｊｉａｍｅｎｓｉｓ）人工经口感染鳗鲡获得成功,证明该菌由消化道传染。人工感染后一系列组织病理观察表明：该菌对肝脏的损害是致肝细胞融解形成灶性坏死,对肾脏引起造血组织增生。当继发感染气单胞菌（Ａｅｒｏｍｏ－ｎａｓ）后,灶性坏死区形成脓肿。继发感染是爱德华氏病致死的原因,同时也是鳗鲡爱德华氏病症伏表现为肝脏型或肾脏型两种类型的原因。     

欧洲鳗鲡外周血细胞的显微和超微结构

利用光镜和透射电镜技术研究了欧洲鳗鲡（Anguilla anguilla）外周血细胞的显微和亚显微结构。结果表明：在外周血细胞中可以区分出红细胞、单核细胞、大淋巴细胞、小淋巴细胞、嗜中性粒细胞和血栓细胞;嗜中性粒细胞内的特殊颗粒包括A、B、C三型;嗜中性粒细胞分为Ⅰ型粒细胞（内含A、B、C三种特殊颗粒）、Ⅱ型粒细胞（内含A型和C型两种特殊颗粒）和Ⅲ型粒细胞（内含C型特殊颗粒）。还见到幼稚的和正在分裂的红细胞和单核细胞,提示示幼稚的红细胞能直接进入外周血流中,嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞无论在血涂片上或超薄切片上均未见到。描述了上述各种血细胞在光镜和电镜观察下的形态和细微结构。血栓细胞体积最小,嗜中性粒细胞体积最大;淋巴细胞数目最多,嗜中性粒细胞数目最少。