鲫Kaiso基因cDNA的克隆和表达分析

在爪蟾和斑马鱼中, Kaiso是一种在整个基因组范围内与甲基化CpG序列特异性结合的转录抑制因子, 在调控被甲基化基因表达的时间模式中起重要的作用。为深入研究DNA甲基化对我国重要养殖鱼类生殖和发育的影响, 我们克隆了鲫Kaiso基因的cDNA序列, 并对其时空表达模式进行了分析。该cDNA全长3145 bp, 5′-非翻译区132 bp, 3′-非翻译区1117 bp, 开放阅读框1896 bp, 编码631个氨基酸。鲫Kaiso蛋白与其他物种Kaiso蛋白的同源性分析表明, 与其他物种一样, 其 N端和C端分别有高保守性的BTB/POZ结构域和锌指结构域。整胚原位杂交结果显示, Kaiso mRNA在早期胚胎发育的各个时期均广泛表达, 信号均一, 但从尾芽期开始出现组织特异性表达差异。对不同发育阶段胚胎的实时定量PCR检测结果表明: 卵子中有高丰度的母源Kaiso mRNA存在; 在卵裂期至囊胚中期胚胎中Kaiso mRNA的丰度逐渐降低; 从囊胚中期至原肠早期都维持在最低水平状态; 原肠后期其表达水平又逐渐升高, 至尾芽期达到与未受精卵中相当的高水平后在器官发生期的整体水平又稍有下降。Kaiso mRNA丰度在胚胎发育早期的这种变化过程提示在卵裂期检测到的mRNA可能都是母源mRNA, 合子核Kaiso基因可能是在囊胚晚期后才开始转录。对成体不同组织的实时定量PCR检测结果表明Kaiso的表达存在明显的组织特异性差异, 在鲫肌肉、视网膜、心脏和脑中表达水平较高, 而在肾、胰、肝等器官中表达水平很低。Kaiso表达的时间和组织特异性提示其作为甲基化基因的转录抑制因子参与了胚胎和成体基因表达时空模式的调控。这些结果为进一步研究Kaiso和DNA甲基化修饰在鲫发育调控和遗传育种中的作用提供了基础资料。     

稀有鮈鲫HAN近交系的免疫与生化标记分析

目的 筛选稀有鮈鲫HAN近交系遗传质量检测标记.方法 采用鳞片活体移植和同工酶聚丙烯酰胺凝胶电泳法对稀有鮈鲫HAN近交系的遗传纯度进行检测.结果 在免疫标记分析中,鳞片同体移植存活率为96.7％以上,野生群体移植存活率为7.4％,而HAN系F22鳞片异体移植的成功率为80％,显著高于野生群体.在生化标记分析中,在HAN系F22中无多态性位点,不同个体的同工酶谱呈现高度一致,在野生群体中有2个多态位点即est2和est3,多态位点的比例为15.56％.结论 经过多代近亲交配,稀有鮈鲫HAN近交系生化标记基因已经纯合,鳞片异体移植存活率达到80％,表明HAN系具有较高的遗传均一性.选用鳞片的异体移植及酯酶和肌蛋白分别作为免疫和生化标记对稀有鮈鲫HAN近交系进行遗传质量检测是可行的.     

半滑舌鳎脑芳香化酶基因cDNA克隆及表达分析

为研究脑型芳香化酶(P450aromB)在半滑舌鳎性别分化中的作用,采用同源克隆策略,从半滑舌鳎脑分离了2184bp长的脑型芳香化酶的全长cDNA,该基因编码498个氨基酸。氨基酸序列和系统发育分析表明,P450aromB属于脑型P450arom,P450aromB的氨基酸序列与其他鱼类脑型P450arom的同源性较高(48.3%-66.1%),与性腺型P450arom的同源性较低(34.2%-49.9%),与自身的性腺型芳香化酶同源性为45.1%。RT-PCR分析表明:P450aromB mRNA的表达具有明显组织特异性,P450aromB只在性腺、脑、鳃和皮肤中表达,且脑中表达量远高于性腺,而在雌雄鱼的其他组织中都不表达。经过甲基睾酮浸浴处理和高温诱导半滑舌鳎由雌性性反转为雄性后,脑中P450aromB的表达量降低,这些结果表明P450aromB参与了半滑舌鳎的性腺分化和性别决定过程。     

稀有鮈鲫HSP70基因启动子的克隆及功能分析

热休克蛋白70(HSP70)作为一种分子伴侣,在环境毒理学中受到广泛研究。前期研究表明稀有鮈鲫HSP70基因(GrHSP70)表达量与五氯酚(pentachlorophenol, PCP)处理的浓度和时间在肝脏中呈现剂量/时间-依赖效应。为探究启动子在热休克蛋白70表达调控中的作用,根据已知的GrHSP70 cDNA序列,采用染色体步移技术克隆了GrHSP70的5'侧翼区的核苷酸序列。生物信息学分析从预测的转录起始位点(C)起的5'侧翼区域共1 487bp,潜在的转录因子结合位点包括雌激素响应元件(ERE)、Sp1结合位点(Sp1)、糖皮质激素响应元件(GRE)、TATA结合蛋白(TBP)、CCAAT/增强子蛋白结合位点(C/EBP)、Oct-1结合位点(Oct-1)、GATA转录因子结合位点(GATA-1)等。实验构建了含有启动子缺失片段的萤火虫萤光素酶(firefly luciferase)和海肾萤光素酶(renilla luciferase)报告基因表达载体,瞬时转染HeLa细胞后,利用双荧光活性检测确定获得的GrHSP70启动子具有启动活性,其核心启动位点位于转录起始点上游-1 487~-1 093bp。同时,用不同浓度PCP暴露成功转染了重组质粒(pGL-HSP70 promoter-Luc+)的HeLa细胞,培养24h后检测双荧光活性,与对照相比,随PCP浓度的增加,荧光活性均显著增加。说明在稀有鮈鲫肝脏中PCP会通过激活GrHSP70启动子来诱导GrHSP70表达,但PCP在稀有鮈鲫体内通过何种机制来调节HSP70的合成,仍然需要进一步研究。     

半滑舌鳎脑芳香化酶基因cDNA克隆及表达分析

为研究脑型芳香化酶（P450aromB）在半滑舌鳎性别分化中的作用,采用同源克隆策略,从半滑舌鳎脑分离了2184 bp长的脑型芳香化酶的全长cDNA,该基因编码498个氨基酸。氨基酸序列和系统发育分析表明,P450aromB属于脑型P450arom,P450aromB的氨基酸序列与其他鱼类脑型Ｐ450arom的同源性较高（48.3%—66.1%）,与性腺型Ｐ450arom的同源性较低(34.2%—49.9%),与自身的性腺型芳香化酶同源性为45.1％。RT-PCR分析表明：P450aromB mRNA的表达具有明显组织特异性,P450aromB只在性腺、脑、鳃和皮肤中表达,且脑中表达量远高于性腺,而在雌雄鱼的其他组织中都不表达。经过甲基睾酮浸浴处理和高温诱导半滑舌鳎由雌性性反转为雄性后,脑中P450aromB的表达量降低,这些结果表明P450aromB参与了半滑舌鳎的性腺分化和性别决定过程。     

稀有鮈鲫生命早期的己烯雌酚暴露对生长发育与繁殖的影响

研究了己烯雌酚(DES)对稀有鲫(Gobiocypris rarus)生命早期暴露的影响。经10μg/L和100μg/L己烯雌酚暴露26d后,稀有鲫死亡率升高,生长发育迟缓,鱼体内卵黄蛋白原(VTG)的诱导明显。经过一段时间清水养殖后,暴露组中雌鱼比例增加,雌雄鱼生长较对照组有显著变化。雌鱼性腺发育及产卵量与对照组相比虽无显著差异,但暴露组成鱼所繁育后代与对照组相比受精率、孵化率显著下降,死亡率、畸形率明显上升。这些结果说明己烯雌酚生命早期暴露影响稀有鲫的生长发育及生殖,稀有鲫生命早期暴露实验可以用于评价水生态系统中内分泌干扰物的生态影响。     

稀有鮈鲫表达8种脑垂体激素基因的细胞在垂体中的定位

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草鱼呼肠孤病毒上调稀有鮈鲫鳃中TLR3和Mx基因的表达

鳃暴露在水环境中,增加了对疾病的易感性。为了研究稀有鮈鲫人工感染草鱼呼肠孤病毒过程中鳃部先天性免疫反应机制,我们克隆了抗病毒效应分子Mx基因的部分序列,用适时荧光定量PCR检测双链RNA的模式识别受体（Toll-like receptor3,TLR3）及I型干扰素指示基因Mx的表达。TLR3和Mx基因的表达在注射病毒后12h显著升高（p〈0.05）,TLR3的表达水平在注射后48h恢复到正常水平（p〉0.05）,而Mx的高水平表达一直持续到实验结束（p〈0.05）。结果表明在GCRV感染中,鳃能发生局部免疫反应,其干扰素途径被激活。     

银鲫果糖-1,6-二磷酸酶的分子克隆与表达分析

果糖-1,6-二磷酸酶(EC 3.1.3.11)是糖异生中的关键限速酶之一, 在糖代谢中起重要作用。哺乳动物存在肝脏型和肌肉型两种果糖-1,6-二磷酸酶同工酶,分别由Fbp1和Fbp2编码。银鲫作为我国重要的经济养殖鱼类, 尚无果糖-1,6-二磷酸酶基因的有关资料, 其组织分布特征和胚胎发育模式亦不清楚。本研究采用RACE方法从银鲫原肠胚SMART cDNA文库中扩增了果糖-1,6-二磷酸酶基因的全长cDNA, 其长度为1170 bp,编码337个氨基酸残基,多重序列比对和系统发育分析表明该基因为肝脏型果糖-1,6-二磷酶。RT-PCR分析虽在银鲫的肝、脑、心、脾、肾、肠、肌肉和卵巢组织中皆能检测到该基因的表达, 但以肝组织的表达量最高。Western Blot检测表明, 肝脏组织除有一条与其他组织(肌肉除外)共有的蛋白带之外,还有一条特异带;肌肉中有不同于其他组织的特异带。成熟卵子和不同发育阶段胚胎的RT-PCR和Western Blot分析都可检测到母源的CagFbp转录本和蛋白,且其转录本从原肠期开始上升, 到神经胚时迅速上升到较高水平, 其蛋白从尾芽期以后出现一条比母源蛋白分子量小、与肝脏的特异带大小基本相同的蛋白带。这些结果证实本研究克隆的CagFbp为肝脏型,且鱼类至少存在肝脏型和肌肉型两种果糖-1,6-二磷酸酶同工酶。       

不同倍性鲫鲤鱼Dmc1基因cDNA的克隆 及其表达分析

酵母菌 Dmc1(disrupted meiotic cDNA)基因是一个在减数分裂前期Ⅰ表达的特异基因, 其产物是减数分裂同源染色体配对所必需的. 根据酵母菌、小鼠以及人的DMC1中保守氨基酸序列合成简并引物, 分别克隆了二倍体红鲫(Carassius auratus red var.)、湘江野鲤(Cyprinus carpio L.)、日本白鲫(Carassius cuvieri)、三倍体湘云鲫和异源四倍体鲫鲤Dmc1基因部分cDNA序列. 通过cDNA末端快速分离法(RACE)进一步获得了以上5种鱼Dmc1的cDNA全长, 其中红鲫Dmc1、湘江野鲤Dmc1和日本白鲫Dmc1全长均为1375 bp, 三倍体湘云鲫Dmc1全长1383 bp, 异源四倍体鲫鲤Dmc1全长1379 bp, 这5种鱼各自都编码342个氨基酸. 结果表明, 红鲫、湘江野鲤和日本白鲫的DMC1蛋白的氨基酸同源性高达97.3%, 说明DMC1蛋白在这3种鱼里具有高度保守性; 而三者与已知序列的人、小鼠和斑马鱼(Danio rerio)DMC1蛋白的氨基酸同源性分别为 86%, 86%和95%. 以分离得到的不同倍性鱼Dmc1基因编码区中完全相同的序列设计特异引物进行表达分析. RT-PCR结果表明, Dmc1只在性腺中表达, 在其他组织中不表达; 通过实时荧光定量PCR(real-time PCR), 对Dmc1基因在繁殖季节的二倍体红鲫, 三倍体湘云鲫, 四倍体鲫鲤性腺中的表达进行分析, 发现Dmc1在不同倍性鱼的性腺表达有差异, 在卵巢和精巢均表现为: 三倍体表达最高, 二倍体次之, 四倍体的表达最弱, 特别是在三倍体卵巢的表达远高于在二倍体和四倍体的表达. 同时, 对这3种鱼的性腺进行组织切片分析, 发现二倍体和四倍体鱼的性腺发育良好, 且四倍体成熟度高于二倍体, 而三倍体鱼性腺发育缓慢未达到性成熟, 特别是卵巢的发育相当不好. 由此可见, 在不同倍性鲫鲤鱼中Dmc1基因也是减数分裂特异的基因, 其表达与倍性无显著的相关性, 而与性成熟相关; 并且在三倍体卵巢中的过量表达可能与其减数分裂异常及其不育有关.     

稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)的骨骼特征及系统发育地位

稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)已作为新型实验动物而逐渐成为生物学研究各领域的热门对象,但是,其系统分类位置仍存在争议。本研究制作了稀有鮈鲫的透明骨骼标本,对其骨骼特征进行描述;选取47个形态特征,与鲤科各亚科鱼类的典型特征进行比较,建立了分支分析特征矩阵,并使用PAUP4.0软件中的最大简约法(MP)构建系统发育树。结果显示,稀有鮈鲫和鮈亚科鱼类聚在一起,属于鮈亚科。     

野生和近交稀有Ju鲫的遗传多样性

用ＲＡＰＤ技术对稀有Ｊｕ鲫近交１０代及３个野生群体的遗传多样性和群体间差异进行了研究。无论从多态位点的比例,个体间的共带率还是多样性指数来看,近交１０代的遗传多样性极低。在２２６个ＲＡＰＤ位点中,野生群体有近半数的位点是多态的,Ｓｈａｎｎｏｎ多样性指数在０．２９１１－０．３２３５间,表明自群本保持了较丰富遗传多样性。近交１０代与野生群体间遗传差异十分明显。野生群体间在１１－１９个位点上的表型频率存     

东湖茶港排污口底泥对稀有鮈鲫的毒性

以东湖茶港排污口底泥复溶水为试验相,采用96h急性毒性试验和胚胎—卵黄囊吸收阶段毒性试验方法,研究了东湖茶港排污口底泥对稀有的鮈鲫毒性。结果显示,高浓度的复溶水对稀有鮈鲫胚胎、仔鱼和幼鱼具有明显的毒性效应,而胚胎—卵黄囊吸收阶段更为敏感。随着复溶水浓度的增加,稀有鮈鲫受精卵孵化率降低,仔鱼畸形率增高、成活率降低、生长减慢;对胚胎—卵黄囊吸收阶段的NOEC、LOEC和MATC分别为12.5%、25%和17.68%;对幼鱼96h LC50为69.1%。本文的研究还表明,底泥经晾晒后毒性大幅降低,暗示恢复东湖通江状态并让水位自然涨落,可能有助于缓解污染、恢复生态环境。     

四川裂腹鱼脑型芳香化酶Cyp19b基因组织分布及温度对其表达水平的影响

为研究脑型芳香化酶基因Cyp19b在四川裂腹鱼(Schizothorax kozlovi)早期性别分化中的作用,采用RACE方法从四川裂腹鱼脑中扩增得到该基因c DNA全长序列,并应用荧光定量RT-PCR技术测定该基因m RNA的相对表达量,探讨该基因在不同规格四川裂腹鱼鳃、脑、心、肝、脾、肾、肌肉、精巢、卵巢组织中的表达差异,以及温度对其早期仔鱼阶段该基因表达的影响。四川裂腹鱼Cyp19b基因的c DNA全长序列共3 021 bp,共编码507个氨基酸,属于脑型芳香化酶基因;四川裂腹鱼Cyp19b基因编码的氨基酸序列与其他鱼类脑型芳香化酶基因编码的氨基酸序列同源性可达70%以上,而与性腺型芳香化酶基因编码的氨基酸序列同源性较低,为64%左右;四川裂腹鱼Cyp19b基因仅在脑组织中表达,具有比较高的组织特异性,且随着个体的增长,逐渐呈现显著的雌雄差异;对不同温度处理12日龄仔鱼6 d后,低温(10℃和14℃)能显著促进Cyp19b基因表达量的升高,但高温(26℃)却对其表达量无显著影响。由此推测,脑型芳香化酶基因Cyp19b可能在低温导致四川裂腹鱼雌性化过程中发挥着重要作用。     

丙型肝炎病毒非结构区NS4b基因片段的克隆和表达

采用聚合酶链反应（ＰＣＲ）技术和ＤＮＡ体外重组方法,克隆出５７９ｂｐ的丙型肝炎病毒（ＨＣＶ）ＮＳ４ｂ基因片段,插入到原核高效表达载体ｐＥＴ－２８ａ中,构建重组质粒ｐＥＴ／ＮＳ４ｂ,转化大肠杆菌ＢＬ２１（ＤＥ３）菌株,经ＩＰＴＧ诱导培养后,获得了目的蛋白的高效表达。ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析显示在３０ｋＤ处有一条表达的目的蛋白区带。通过固定化金属配体亲和层析（ＩＭＡＣ）纯化目的的蛋白,ＥＬＥＳＡ检测结果表     

烟草磷转运蛋白基因NtPHT2;1的克隆和表达分析

植物对磷酸盐的吸收与利用主要依靠磷转运蛋白,其中PHT2家族编码的低亲和磷转运蛋白主要负责植物在正常供磷条件下磷酸盐的吸收、转运与再利用。为了探究低亲和磷转运蛋白基因NtPHT2;1在烟草转运磷酸盐中的作用和表达模式,本研究以普通烟草K326的cDNA为模板,克隆得到NtPHT2;1,对该基因进行生物信息学分析和蛋白质的亚细胞定位,并通过荧光定量PCR技术对该基因在低磷等非生物胁迫下的基因表达模式进行分析。结果表明：（1）NtPHT2;1基因的全长为1 764 bp,编码587个氨基酸。（2）亚细胞定位结果表明,NtPHT2;1蛋白定位于叶绿体上。（3）同源性比对发现,NtPHT2;1蛋白与辣椒CaPHT2;1蛋白的同源性最高达到91.00%。（4）启动子分析表明,NtPHT2;1启动子含有参与调控植物衰老、逆境胁迫相关的顺式作用元件。（5）组织表达模式分析表明,NtPHT2;1在叶片中的表达量最高,新叶中的表达量比老叶中的高;在低磷诱导条件下,该基因的表达量与正常条件相比差异不显著。（6）不同非生物胁迫下的表达模式表明,在盐胁迫和干旱胁迫下,该基因的表达量显著降低。研究认为,NtPHT2;1基因主要是负责烟株正常生长发育条件下磷酸盐的转运与利用。     

Expression of a cytochrome P450 gene family in maize

Maize seedlings, like seedlings of many other plants, are rich in cytochrome P450 (P450) enzyme activity. Four P450 genes (CYPzm1–4), isolated from a seedling-specific cDNA library, are characterised by a transient and seedling-specific expression pattern. The maximum steady state mRNA levels are reached at 3 days in root and at 7 days in shoot tissue, respectively. All four genes belong to one gene family and are closely related to the CYP71 family of plant P450 genes, which includes the enzymes of the ripening avocado fruit (CYP71A1) and eggplant hypocotyls (CYP71A2, A3, A4). The expression of these related P450 genes in monocot and dicot plants indicates that these enzymes play a significant role in plants; however, the in vivo enzyme functions are unknown. The divergence of the four members of the maize gene family is sufficiently high to account for different substrate and/or reaction specificity. Although the general expression pattern of the four genes is identical, the maximum steady-state mRNA levels vary in different maize lines. In situ hybridisation reveals the highest mRNA levels in the coleoptile, the first developed leaflets, the ground tissue of the nodular complex, and in the cortex and pith of the region of cell division in the root. The mapping of the maize CYPzm genes shows that, as in animals, P450 genes of the same family can be clustered. The presence of the CYPzm gene cluster in maize argues for generation of distinct plant P450 gene families by gene duplication.