三疣梭子蟹腺苷酸转移酶(ANT)基因的克隆与分析

腺苷酸转移酶(Adenine nucleotide translocase,ANT)是线粒体内膜上负责能量分子传导的转运蛋白,在能量代谢中起着关键作用。为了研究ANT基因在甲壳动物蜕皮中的作用,采用RT-PCR和c DNA末端快速扩增技术(RACE技术)克隆得到三疣梭子蟹ANT基因的序列全长(Gen Bank登录号:KM921660),该序列全长1 414 bp,包括132 bp的5'端非编码区,352 bp的3'段非编码区,具有930 bp的完整开放阅读框(ORF),编码309个氨基酸。将该ANT基因序列推导的氨基酸序列与已公布的其他物种ANT序列进行系统进化树分析发现,三疣梭子蟹ANT基因与其他甲壳动物ANT基因聚为一支,其中与拟穴青蟹ANT一致性高达96%。通过氨基酸序列比对发现,三疣梭子蟹ANT序列具有3个保守的线粒体穿膜功能结构域,是形成能量分子传导的转运通道,催化细胞质中ADP和线粒体内ATP间进行跨膜交换。采用实时荧光定量PCR技术,分析三疣梭子蟹ANT基因的组织差异表达,结果表明ANT基因在三疣梭子蟹肌肉(Ms)中的表达量最高,在其他组织中表达量均较低,具显著差异(P0.05);在三疣梭子蟹蜕皮周期中,肌肉中ANT基因的表达量A期最高(P0.05),然后下降,至C期最低,随后又逐渐上升至D1期,在D1期出现第2个峰值后再逐渐下降。研究结果说明ANT基因与三疣梭子蟹肌肉活动密切相关,可能在蜕皮调控中发挥重要作用。     

三疣梭子蟹nm23基因克隆及在卵巢发育中的表达分析

Nm23基因编码的核苷二磷酸激酶(NDPK)参与调控生物体的多项生理功能,包括生长、发育、分化和肿瘤转移等。根据三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)转录组数据库中的nm23同源序列,利用c DNA末端快速扩增技术(RACE)首次克隆获得了三疣梭子蟹nm23基因的全长c DNA序列(Gen Bank登录号:KP027331)。该序列全长777 bp,编码一个151个氨基酸的蛋白,该蛋白包含一个典型的核苷二磷酸激酶(NDPK)区域,具有NDPK活性位点和多肽结合位点。推导的氨基酸序列与已知甲壳动物的nm23一致性达到90%以上,与脊椎动物第一类nm23的一致性也达到70%以上。系统进化树分析发现第一类nm23与第二类nm23分别聚为一支,甲壳动物nm23属于第一类,且与nm23-1和nm23-2亲缘关系较近。采用实时荧光定量PCR(q PCR)技术分析了三疣梭子蟹nm23的组织差异表达及其在卵巢发育过程中的表达水平变化,结果表明nm23在三疣梭子蟹各组织内均有表达,其表达水平在眼柄、肌肉和Y器中最高,卵巢和肝胰腺次之。在三疣梭子蟹卵巢发育过程中,卵巢中nm23的表达水平在Ⅰ期最高,之后随着卵巢发育的进行,其表达水平逐渐下降,并在成熟期降至最低,这表明nm23可能参与调控三疣梭子蟹的卵巢发育。     

三疣梭子蟹Δ6脂肪酸去饱和酶基因全长cDNA克隆与组织表达

旨在探讨三疣梭子蟹高度不饱和脂肪酸自身合成能力,探究三疣梭子蟹HUFA生物合成途径。采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆得到三疣梭子蟹△6去饱和酶cDNA全长序列,并利用荧光定量PCR技术进行肝胰腺、肠道、鳃等8种组织的表达分析。通过分析序列表明,基因序列全长2875bp,其中5'非编码区长465bp,3'非编码区长1078bp,开放阅读框(ORF)长1332bp,编码443个氨基酸;并且编码的蛋白序列具有典型的去饱和酶特性:3个组氨酸保守区,一个N端细胞色素b5结构域以及一个血红素结合的HPGG结构域。荧光定量PCR结果显示,Δ6脂肪酸去饱和酶基因在三疣梭子蟹多个组织中均有表达,在肝胰腺中表达量最高,其次是肠道和肌肉,心脏中表达最少。结果表明三疣梭子蟹具有△6去饱和酶。     

三疣梭子蟹aqp2基因克隆及其在蜕皮中的功能

为研究水通道蛋白AQP的生理功能, 克隆了三疣梭子蟹 (Portunus trituberculatus) 水通道蛋白2基因(ptaqp2), 该基因全长4126 bp, 编码522个氨基酸, 具有水通道蛋白基因家族的保守结构域及功能结构域; 进化树聚类分析结果显示, ptaqp2基因属于水通道蛋白基因家族C-AQP类基因; 组织表达结果显示, ptaqp2呈泛组织表达特征, 在眼柄中的表达量最高, 在肠和肌肉中也有较高表达, 在血淋巴中的表达最低; ptaqp2基因在不同蜕皮时期呈显著差异表达(P<0.05), 且在蜕皮前期表达量最高; 在蜕皮激素(Molting Hormone简称MH)刺激下, 该基因在肌肉、肠及胃中均呈不同程度的上调表达趋势; 通过RNAi技术在蜕皮前期敲降ptaqp2的表达, 发现能够显著推迟蜕皮过程。研究初步证明了ptaqp2基因在三疣梭子蟹蜕皮中发挥重要作用。     

三疣梭子蟹蜕皮周期中MIH基因mRNA水平与蜕皮激素浓度变化

甲壳动物的蜕皮过程被认为是由位于眼柄的X器-窦腺复合体(XO-SG)分泌蜕皮抑制激素(MIH)通过调节Y器(YO)合成蜕皮激素而调控的。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)发现MIH基因在三疣梭子蟹眼柄X器-窦腺复合体中表达最强。采用qRT-PCR分析了MIH基因在三疣梭子蟹蜕皮周期中的表达变化, 结果表明; A期为(0.42±0.08)倍, B期为(1.09±0.09)倍, C期为(1.35±0.16)倍, D₀亚期为(1.00±0.10)倍, D₁亚期(0.78±0.07)倍, D₂亚期为(0.27±0.08)倍, D_3/4亚期为(0.20±0.04)倍。采用高效液相色谱-电喷雾串联质谱(LC-MS/MS)法完成了三疣梭子蟹蜕皮周期中蜕皮激素(20E)浓度变化的测定。A/B期蜕皮激素的浓度较低, 低于仪器检测限0.33 pg, C期为(1.666±0.762) ng/mL, D₀亚期为(4.047±1.5133) ng/mL, D₁亚期为(6.756±4.928) ng/mL, D₂亚期为(8.609±3.827) ng/mL, D₃亚期为(19.534±4.799) ng/mL, D₄亚期为11.616 ng/mL。在三疣梭子蟹蜕皮周期中, MIH基因表达量与血淋巴中蜕皮激素浓度呈现一定拮抗性, 揭示MIH抑制Y器合成蜕皮激素而调控着三疣梭子蟹蜕皮的发生和进行。     

三疣梭子蟹UHRF1基因在胚胎、幼体和性腺发育过程中的表达分析

为探讨泛素样含PHD和环指域蛋白1(UHRF1)基因在三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)发育过程中的作用, 实验采用SMART RACE方法, 克隆了三疣梭子蟹UHRF1(PtUHRF1)基因。该基因cDNA全长为2849 bp, 开放阅读框(ORF)为2298 bp, 预测其编码1个含有765个氨基酸的蛋白质。结构域分析显示, 该蛋白质包含UBL、PHD、TTD、SRA、RING finger 5个功能结构域。同源分析表明, 三疣梭子蟹PtUHRF1的氨基酸序列与其他物种有较高的同源性。qRT-PCR结果显示, PtUHRF1基因在三疣梭子蟹所有组织中均有表达, 但在精巢中表达量显著高于其他组织。该基因在胚胎和幼体发育不同时期表达差异显著, 在受精卵中的表达量最高, 并显著高于胚胎发育其他时期, 是多细胞时期表达量的2.5倍。PtUHRF1基因在性腺发育不同时期表达存在显著差异, 在卵巢II期表达量达到峰值, 之后逐渐下降; 在精巢Ⅰ期的表达量最高, 随着精巢发育逐渐下降。实验结果表明, PtUHRF1参与了三疣梭子蟹胚胎、幼体和性腺发育调控, 为进一步深入研究该基因在三疣梭子蟹及甲壳动物生长发育中的作用提供参考。     

三疣梭子蟹HMGBa基因克隆及其应答不同病原入侵的表达特征

为研究三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)高迁移率族蛋白B (High-mobility group box protein, HMGB)在其先天免疫中发挥的功能, 利用RACE技术首次克隆得到了三疣梭子蟹HMGBa基因, 命名为PtHMGBa。其cDNA序列全长1030 bp, 其中5′端非编码区(UTR)为94 bp, 3′端非编码区(UTR)为255 bp, 开放阅读框(ORF)为681 bp, 编码一个含有227个氨基酸, 分子量25.82 kD, 理论等电点为5.94的蛋白质。PtHMGBa蛋白包含2个HMG盒结构域和一个酸性尾部结构域。分析表明, 三疣梭子蟹HMGBa氨基酸序列与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei) HMGBa相似度最高。实时荧光定量PCR结果显示, PtHMGBa基因在血细胞和肝胰腺的表达量最高, 在眼柄中表达量最低。在副溶血弧菌和WSSV感染过程中, PtHMGBa基因在肝胰腺和血细胞中均出现了表达上调。其中, 经副溶血弧菌感染后, 该基因在上述2种组织中分别于48h和6h达到表达量的峰值; 经WSSV感染后, 该基因在2种组织中均在12h达到表达量的峰值。结果表明PtHMGBa基因参与了三疣梭子蟹抵御外来病原的免疫响应, 研究为深入开展三疣梭子蟹和其他甲壳动物的免疫调控机理提供了科学依据。     

miR-139555及其靶基因PtNBC在三疣梭子蟹适应盐度胁迫中的表达调控

为研究miR-139555及其潜在靶基因PtNBC(碳酸氢钠协同转运基因)在三疣梭子蟹(Portunus tritu-berculatus)适应盐度胁迫中的表达调控分析,利用RACE技术克隆了PtNBC基因,该基因全长5308 bp,开放阅读框(ORF)3570 bp,共编码1189个氨基酸.利用RT-PCR技术分析m...     

三疣梭子蟹Profilin基因全长cDNA的克隆与表达分析

三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）是我国沿海重要养殖品种之一,近年来养殖病害呈逐年上升趋势,制约了三疣梭子蟹养殖产业的健康可持续发展。克隆三疣梭子蟹免疫相关基因,研究免疫基因的功能和作用机制,可为三疣梭子蟹养殖病害的防治奠定基础。本研究从三疣梭子蟹血细胞全长cDNA文库中克隆了742 bp 的profilin基因全长cDNA。Profilin全长cDNA中开放阅读框长375 bp,编码125 aa。推导的三疣梭子蟹profilin理论等电点pI 5.87,氨基酸序列与冈比亚按蚊（Anopheles gambiae）profilin同源性最高,序列一致性为42.9%。荧光定量RT-PCR分析结果显示在正常的三疣梭子蟹机体中,血细胞profilin表达水平最高,其次为肝胰脏;在致病菌副溶血弧菌（Vibrio parahaemolyticus）诱导后,血细胞中profilin表达量显著上升（P<0.01）,表明profilin可能参与了三疣梭子蟹的免疫防御反应,是一个免疫相关因子。     

中国对虾蜕皮抑制激素全长cDNA的克隆及序列分析

对虾的蜕皮活动由蜕皮抑制激素和蜕皮激素调控,蜕皮抑制激素是甲壳动物CHH家族神经肽的成员之一,通过抑制Y器官蜕皮激素的合成而调节蜕皮,以中国对虾（Fennropenaeus chinensis）眼柄总RNA为材料,采用cDNA末端快速扩增（RACE）方法。首次得到蜕皮抑制激素的全长cDNA（GenBank登录号：AF469187）。该全长cDNA大小为697bp,是由320bp的3′RACE产物和468bp的5′RACE产物拼接而成,Blast搜索结果显示,该全长cDNA与甲壳动物的MIH基因序列具有较高的相似性,用Clustal X进行多序列比较结果表明,由该全长cDNA推导的氨基酸序列与对虾类的MIH的氨基酸序列同源性最高,其中与日本对虾,斑节对虾,刀额新对虾MIH的同源性分别为95.1%,83.1%,79.1%,根据以上数据,推断该697bp的全长cDNA为编码中国对虾MIH前体的cDNA。进一步序列分析表明,编码中国对虾MIH前体cDNA包括312bp的开放阅读框,81bp的3′UTR和302bp的5′UTR;编码103个氨基酸的MIH前体分子包括信号肽和成熟肽,信号肽由28个氨基酸组成,成熟肽由75个氨基酸组成,成熟肽中6个半胱氨酸非常保守。     

青花菜雄性不育相关基因BoDHAR的克隆与表达分析

以一个与甘蓝显性核不育相关的差异表达片段的序列为信息探针,通过在NCBI与TAIR网站数据库中进行同源EST序列搜索,经人工拼接、RT-PCR、PCR克隆与序列分析,获得了青花菜脱氢抗坏血酸还原酶DHARdehydroascorbatereductase基因的cDNA与DNA全长序列,命名为BoDHAR。并利用双链接头介导PCR的染色体步行技术(genomewalking)克隆了其上游644bp的5′端序列。所获的BoDHAR基因全长1486bp,存在两个内含子,DNA编码区序列633bp,编码210个氨基酸;序列分析表明BoDHAR与同源基因AT1G19570.1cDNA序列有82.3%的一致性,推导的氨基酸序列有79.6%的一致性;编码的水溶性蛋白存在多个磷酸化位点;5′端上游区存在明显的转录调控序列。半定量RT-PCR结果表明BoDHAR在可育系花蕾中的表达量明显高于不育系花蕾,在花药中的表达明显高于其它部位。     

三疣梭子蟹NF-κB家族基因Relish和Dorsal的克隆及表达特征

为研究Relish和Dorsal在三疣梭子蟹免疫过程中所起到的作用, 研究利用RACE技术克隆获得三疣梭子蟹Relish(Pt-Rel)、Dorsal基因(Pt-Dor) cDNA全长, 并通过实时荧光定量PCR技术分析了Pt-Rel和Pt-Dor基因在健康蟹不同组织及其原代培养的血淋巴细胞在感染不同微生物后的表达情况。结果显示, Pt-Rel cDNA长3254 bp, ORF长2949 bp, 编码983个氨基酸, Pt-Dor cDNA长2348 bp, ORF长1911 bp, 编码637个氨基酸; 蛋白结构预测分析发现Pt-Rel和Pt-Dor均包含RHD (Rel homology domain)及IPT (Immunoglobulin-like fold, Plexins, TranscriPtion factors)Rel/NF-κB家族蛋白经典结构域。Pt-Rel和Pt-Dor与其他节肢动物Relish、Dorsal氨基酸序列具有很高的相似性; 在系统进化分析中Pt-Rel和Pt-Dor分别与中华绒螯蟹等甲壳动物的Relish、Dorsal聚在一支, 而昆虫类聚在另一支。Pt-Rel和Pt-Dor在检测的6种组织中均有表达, 且2个基因均在血淋巴细胞中表达量最高。蟹血淋巴细胞体外感染实验结果表明, 不同病原微生物对2个基因表达的影响非常相似, 假丝酵母在2h明显诱导了Pt-Rel和Pt-Dor基因的表达, 而金黄色葡萄球菌及溶藻弧菌在感染4h后使Pt-Rel和Pt-Dor基因的表达显著上调。上述研究结果表明Pt-Rel和Pt-Dor基因很有可能参与了三疣梭子蟹的抗感染免疫过程。     

罗氏沼虾蜕皮周期中内分泌调控和蜕皮信号通路相关基因的表达分析

蜕皮是罗氏沼虾重要的生理过程,为了探究罗氏沼虾蜕皮周期中内分泌调控与蜕皮通路中相关基因在蜕皮周期中的表达模式,阐明罗氏沼虾蜕皮的分子调节通路。本研究测定了罗氏沼虾肝胰腺和血淋巴组织中蜕皮周期内蜕皮相关酶活性（谷氨酰胺合成酶,β-N乙酰氨基葡萄糖苷酶和几丁质酶）与蜕皮激素含量,并通过RT-qPCR分析了蜕皮信号通路中Mr-ETHR、MrFTZ-F1以及RXR、ECR和MIH基因在罗氏沼虾不同蜕皮周期内的表达模式。酶活测定结果表明,谷氨酰胺合成酶在血淋巴组织中活力高于肝胰腺组织（P<0.05）;β-N乙酰氨基葡萄糖苷酶在肝胰腺和血淋巴组织中蜕皮前期的活力远高于蜕皮后期（P<0.05）。在肝胰腺中几丁质酶在蜕皮后期活力显著高于其他时期（P<0.05）。肝胰腺和血淋巴组织中蜕皮激素含量在蜕皮间期最低,蜕皮后期达到最高,呈上升趋势。通过PCR扩增与测序验证获得了Mr-ETHR、Mr-FTZ-F1基因ORF全长序列,Mr-ETHR基因ORF全长1 173 bp,编码390个氨基酸;Mr-FTZ-F1基因ORF全长为1 206 bp,编码401个氨基酸。荧光定量结果表明Mr-ETH...     

中国米虾bursicon基因的功能及作用机制

为探讨米虾鞣化激素在其蜕皮周期及表皮角质层形成过程中的作用, 采用PCR技术克隆得到了米虾鞣化激素两个亚基基因的开放阅读框(ORF)序列。bursicon-α ORF全长441 bp, 共编码146个氨基酸; bursicon-β ORF全长411 bp, 共编码136个氨基酸。利用实时荧光定量PCR分析米虾整个蜕皮周期中鞣化激素2个亚基基因的表达特征, 结果发现, 鞣化激素bursicon-α和bursicon-β在米虾蜕皮周期的各个阶段的相对表达量存在差异, 在蜕皮前期(D期)相对表达量开始上升, 到D₃期时相对表达量最高, 蜕皮期E期相对表达量最低。RNA干扰(RNA interference, RNAi)介导bursicon-α和bursicon-β基因沉默后, 发现米虾的蜕皮周期延长, 表皮角质层明显变薄。结果提示, 鞣化激素(Bursicon)与新形成的外骨骼中角质层的加厚与硬化密切相关, 进而影响蜕皮时间。     

油茶脂酰辅酶A脱氢酶基因的克隆与表达分析

以国审油茶(Camellia oleifera)良种‘华硕’种子为材料,在已构建的转录组和表达谱数据库基础之上,采用RACE技术,克隆获得油茶脂酰辅酶A脱氢酶基因的全长c DNA序列,命名为Co ACAD(基因登录号KJ910338)。该基因c DNA全长为2702 bp,含有2487 bp的开放读码框,编码828个氨基酸,分子量为92.4113 k D,理论等电点p I为8.47,具有2个比较明显的跨膜区和酪氨酸蛋白激酶活性位点LVHGDFRIDNLVF,存在5个亚结构域;在Co ACAD基因c DNA全长序列的基础上构建表达载体,其中原核表达载体在宿主细胞BL21(DE3)中成功诱导表达,获得表观分子量约为93 k D的目的蛋白;实时荧光定量PCR分析表明,Co ACAD基因在果实膨大期和成熟期上调表达,预示着Co ACAD基因可能在种子发育过程中参与能量供应过程的调控。     

青海湖裸鲤CYP17a2基因的克隆及表达分析

CYP17a2基因是细胞色素CYP17(cytochrome P450,CYP)超家族成员之一,在卵巢发育过程中,可以与CYP17a1共同作用控制卵子的发育和成熟。研究和掌握青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)卵巢发育的基本规律,可为该鱼种的人工增殖放流及其资源保护和恢复提供技术支撑。本研究采用普通PCR和RACE方法克隆得到了青海湖裸鲤CYP17a2基因全长c DNA序列,并分析了其生物信息学意义,通过实时荧光定量PCR确定了CYP17a2基因在青海湖雌性裸鲤各组织中的表达分布特征。该基因的c DNA序列全长为1 871 bp,共编码390个氨基酸,所编码的氨基酸序列与斑马鱼和鲤鱼的同源性最高,分别为69%和64%。该基因在卵巢、卵巢膜、脑、肌肉、肝胰脏中均有表达,以在卵巢中表达量最高(p0.01)。本研究结果将为进一步开展CYP17a2基因在青海湖裸鲤卵巢发育的分子调节机理的研究中提供基础数据。     

苦荞查尔酮合酶基因CHS的结构及花期不同组织表达量分析

采用同源克隆、染色体步移和RT-PCR技术,首次克隆到苦荞查尔酮合酶基因(CHS)的全长DNA序列和cDNA开放阅读框(ORF)序列.序列分析表明,苦荞CHS DNA序列(GU172165)全长1 632 bp,含1个445 bp的内含子;cDNA编码区(HM852753)全长1 188 bp,编码395个氨基酸,命名为FtCHS.生物信息学分析表明,FtCHS和推导的氨基酸序列与其它植物CHS基因同源率在95%以上,含有CHS多基因家族的标签序列(GFGPG)、活性位点、底物结合口袋位点和环化反应口袋位点.半定量RT-PCR分析苦荞花期FtCHS空间表达模型表明,其表达量未成熟种子叶茎花根成熟种子,与苦荞芦丁含量的分布基本一致,具有组织特异性。     

棉铃虫漆酶2基因的分子鉴定

【目的】黑化反应在昆虫表皮骨化以及免疫防御过程中起着重要作用, 酚氧化酶是黑化反应中的关键酶类, 漆酶2 (laccase2, LAC2)是酚氧化酶的一种, 在昆虫变态发育和免疫系统中起着重要的作用。本研究旨在探讨LAC2在棉铃虫Helicoverpa armigera表皮骨化中表达模式及激素调控作用。 【方法】采用PCR及RACE的方法, 从棉铃虫5龄幼虫中得到了lac2 cDNA全序列。利用荧光定量PCR、 激素处理及RNA干扰方法, 对LAC2的表达模式差异和激素调控作用进行分析。【结果】序列分析表明, lac2 cDNA全长3 221 bp, 编码框长度为2 268 bp, 编码756个氨基酸残基。发育时序表达分析发现, lac2在幼虫各龄期表达规律相似, 均在蜕皮期高水平表达, 在5龄96 h转录水平达到最高峰。组织表达结果分析, lac2基因在幼虫表皮和成虫卵巢以及触角表达量较高。激素处理实验发现, 保幼激素类似物（methoprene）对lac2基因转录有抑制作用; 蜕皮激素（20-hydroxyecdysone）则促进其表达。进一步利用RNA干扰蜕皮激素受体EcR （ecdysone receptor）和USP （ultraspiracle isoform）基因发现, 干扰后蜕皮激素受体的表达明显受到抑制, 同时lac2基因的表达也显著受到抑制, 表明蜕皮激素调控lac2基因转录。【结论】这些结果为进一步研究漆酶在昆虫表皮的骨化以及免疫防御等方面不同的生理功能提供理论依据。     

三疣梭子蟹脂多糖-β-1,3-葡聚糖结合蛋白基因的克隆及表达模式分析

脂多糖-β-1,3-葡聚糖结合蛋白(LGBP)作为一种模式识别受体在甲壳动物的先天免疫中占有重要地位。利用SMART RACE技术,从三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)血细胞中克隆得到一条LGBP基因。该基因cDNA序列全长为1378bp,包括1095bp的开放阅读框(ORF),共编码365个氨基酸,在基因的5'端还含有138bp的非编码区(UTR),3'端含有144bp的UTR。预测的成熟肽相对分子质量为39825.24k,等电点为4.49。同时,用生物信息学方法对该基因的序列和二级结构进行了初步分析。RT-PCR结果显示:LGBP基因在被检测的组织,包括血细胞、肝胰腺、心脏、鳃和肌肉中都有表达。用金黄色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)和溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)刺激三疣梭子蟹后,发现在实验48h内,混合细菌刺激组血细胞中LGBP基因的表达量明显高于生理盐水对照组,推测该基因在抵抗细菌感染的免疫过程中发挥着积极的作用。