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。     

马氏珠母贝Pm-CTSC基因的克隆与表达分析

组织蛋白酶C在无脊椎动物中具有重要的非特异性免疫防御功能。为了研究马氏珠母贝组织蛋白酶C(Pm-CTSC)的功能,本实验利用RACE技术克隆获得了Pm-CTSC,并对其结构和组织表达模式进行了分析。结果表明:Pm-CTSC基因cDNA序列全长为1 914 bp,其中开放式阅读框1 413 bp,5'UTR 25 bp,3'UTR 476 bp,共编码470个氨基酸,该蛋白理论分子量为53.41 k D,理论等电点为6.03。结构域分析发现Pm-CTSC具有组织蛋白酶C两个典型的结构域Cathepsin C exclusion和Peptidase_C1A_CathepsinC。多序列比对结果表明Pm-CTSC与太平洋牡蛎的同源性最高,为68.8%;系统进化分析发现,Pm-CTSC与无脊椎动物聚为一支。qRT-PCR表达分析发现,Pm-CTSC在肝胰腺中显著高表达(p0.05),表明Pm-CTSC可能参与马氏珠母贝的免疫应答。本研究为进一步探讨组织蛋白酶C在马氏珠母贝天然免疫应答中的作用提供了基础资料。     

马氏珠母贝Pm-vasa基因的克隆与表达分析

vasa蛋白是DEAD-box家族蛋白的一员,在真核生物原生殖细胞形成过程中起关键作用。本实验利用RACE技术克隆获得了马氏珠母贝vasa基因(Pm-vasa),并对其结构和组织表达模式进行了分析。结果表明:Pm-vasa c DNA序列全长为1 709 bp,其中开放式阅读框1 431 bp、5'UTR 148 bp、3'UTR 131 bp,共编码476个氨基酸,分子量为52.139 k D,理论等电点为6.24。SMART软件分析显示Pm-vasa蛋白具有典型的DEAD-box结构域,且具DEAD-box家族蛋白9个典型保守基序。多序列比对结果表明Pm-vasa与紫贻贝vasa同源性最高,为74%;系统进化分析发现,Pm-vasa与紫贻贝等软体动物聚为一支。组织表达定量分析发现Pm-vasa基因m RNA在性腺中显著高表达。我们的研究结果表明Pm-vasa可能参与马氏珠母贝的性腺发育。     

马氏珠母贝PmCOLVIA6基因的克隆和表达分析

collagenⅥ(COLⅥ)是胶原蛋白家族的重要成员,广泛分布于动物体细胞外基质,在脊椎动物骨骼形成过程中发挥重要作用。为了探究COLⅥ在马氏珠母贝贝壳形成中的作用,本研究运用聚合酶链式反应(PCR)和c DNA末端快速扩增技术(RACE)获得了马氏珠母贝Pm COLVIA6基因的全长序列,克隆获得其启动子区域,并对其蛋白结构进行了分析。荧光定量PCR技术检测了该基因在马氏珠母贝各个组织的表达量分布,并利用原位杂交技术检测Pm COLVIA6基因在外套膜的表达定位。结果表明:Pm COLVIA6序列全长为2 100 bp,开放阅读框(ORF)长为1 875 bp,编码624个氨基酸,5'非翻译区(5'UTR)长56 bp,3'非翻译区(3'UTR)长169 bp,于5'调控区克隆得到长为1 826 bp的序列,可能存在4个启动子序列。Pm COLVIA6蛋白含有典型的v WA结构域,但三股螺旋结构缺失。荧光定量分析表明Pm COLVIA6基因在马氏珠母贝的各个组织均有表达,而在珍珠囊和外套膜中央区的表达量显著高于其它组织。原位杂交结果显示Pm COLVIA6的m RNA主要分布于外套膜中央区的外表皮细胞。综上所述,Pm COLVIA6可能参与马氏珠母贝珍珠层的形成。     

马氏珠母贝TLR13基因的克隆与组织表达分析

TLR13(Toll like receptor 13)是一种TLR模式识别受体,属于TLR11家族,在机体抵抗细菌、真菌、病毒和寄生虫的感染过程起重要的作用。为研究马氏珠母贝TLR13(PmTLR13)在马氏珠母贝免疫反应中的作用,本研究采用RACE扩增技术获得了PmTLR13基因cDNA全长序列,并且运用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)技术检测PmTLR13基因在马氏珠母贝7个组织中的表达模式。结果显示,Pm TLR13基因序列全长2 750 bp,其中5'UTR长为25 bp,3'UTR长为34 bp,开放阅读框(ORF)为2 106 bp,编码701个氨基酸,预测其分子量约为81.22 kD,等电点为8.77。SMART分析结果显示PmTLR13具有富含亮氨酸的重复序列(LRRs)、TIR域、跨膜域和信号肽,符合典型的TLR家族特征;多序列比对结果表明物种间TLR13具有较高的保守性;RT-PCR数据分析表明,PmTLR13基因在马氏珠母贝肝胰腺、性腺、闭壳肌、鳃、血细胞、中央膜区、边缘膜区中均有表达,其中鳃中表达量最高,其次是外套膜边缘区和肝胰腺。研究结果表明,PmTLR13可能在马氏珠母贝免疫防御反应中担任着重要的角色。     

马氏珠母贝Sox11基因的克隆及时序表达模式分析

为探究Sox(SRY-related HMG-box genes)基因家族在马氏珠母贝个体发育及性别分化中的作用, 研究首先利用兼并引物从马氏珠母贝基因组中克隆到一个HMG框(high mobility group box), 利用RACE-PCR技术从SMART cDNA文库中克隆到一个Sox基因的cDNA全长, 通过Clustal X和MEGA 4软件对该序列进行比对分析并构建系统进化树; 通过荧光定量PCR技术对该基因在不同组织及发育不同时期性腺中的表达情况进行分析。结果显示, 马氏珠母贝该Sox基因的cDNA全长为1579 bp, 其中开放阅读框(ORF)为1008 bp, 编码336个氨基酸, 5'非编码区为126 bp, 3'非编码区为445 bp。同源性分析表明, 马氏珠母贝Sox基因与太平洋牡蛎Sox11基因的同源性(Identity)最高, 为80%, 故命名为pmSox11; 系统进化树分析也显示pmSox11与太平洋牡蛎Sox11基因的亲缘关系最近。荧光定量PCR分析组织表达特异性显示, pmSox11在马氏珠母贝神经节分布较多的组织如外套膜、鳃、足、消化盲囊等大量表达, 在神经节相对较少的闭壳肌和卵巢中表达量较少; 时序表达图谱显示, pmSox11在3月龄幼贝性腺和1年龄发育早期精巢中表达量最高, 在2年龄成熟精巢和2年龄性转换性腺中表达量降低, 而在2年龄卵巢中表达量最低。研究表明, pmSox11基因可能在马氏珠母贝早期神经系统发育和性别发育的调控方面起到重要作用。     

马氏珠母贝组蛋白H3基因的克隆与表达特性分析

组蛋白H3是组成核小体的基本组分之一。研究表明,组蛋白不仅参与染色质的组装,也可以通过调节基因表达参与调控细胞分裂、凋亡、DNA修复等细胞生命过程。为了探究马氏珠母贝组蛋白H3(Pinctada martensii histone H3,Pm H3)的序列及表达特征,本文运用c DNA末端快速扩增(RACE)技术克隆得到Pm H3的c DNA全长序列,并且应用实时荧光定量PCR技术对Pm H3基因在马氏珠母贝不同组织中的表达进行检测。结果显示,Pm H3基因序列全长627 bp,其中开放阅读框(ORF)为411 bp,编码136个氨基酸,5'UTR为42 bp,3'UTR为174 bp,包含26 bp的poly A。预测其相对分子量为15 388.0 Da,理论等电点为11.27,不稳定系数为47.19,疏水性水平-0.604。多序列比对结果表明H3基因极为保守,在各物种间的相似度达到99%~100%。SMART软件分析发现Pm H3具有一个典型的H3结构域。荧光定量PCR数据结果显示,Pm H3基因在马氏珠母贝外套膜边缘区、外套膜中央区、鳃、血细胞、闭壳肌、足、性腺、肝胰腺八种组织中均有表达,其中在性腺中表达量最高。本研究可为进一步探讨Pm H3基因在贝类中的生物学特性以及组蛋白修饰提供理论依据。     

马氏珠母贝STA RDL3基因的克隆与表达性分析

采用RACE技术克隆获得马氏珠母贝STARDL3基因c DNA全长序列(Pm-STARDL3);利用荧光定量技术检测Pm-STARDL3基因在各个组织中的表达量。结果表明,Pm-STARDL3基因c DNA序列全长3 655 bp,开放阅读框(ORF)长1 491 bp,编码496个氨基酸,5'非翻译区(5'UTR)长110 bp,3'UTR长2 054 bp。PmSTARDL3氨基酸序列同源比对分析显示与华贵类栉孔扇贝(Mimachlamys nobilis)STARDL3的序列的相似度最高。SMART软件分析得出,Pm-STARDL3有STARD类蛋白特有的结构域。荧光定量PCR检测结果表明Pm-STARDL3在肝胰腺中表达量最高,其后依次是外套膜、鳃与闭壳肌,各组织的表达量差异具统计学意义(p0.05)。     

马氏珠母贝生长激素诱导跨膜蛋白基因GHITM克隆与表达分析

生长激素诱导跨膜蛋白(growth hormone-induced transmembrane protein,GHITM)是一类在进化上高度保守的跨膜蛋白,参与机体生长发育、老化及先天免疫等过程。为探究GHITM在马氏珠母贝生长发育过程中的作用,本实验利用c DNA末端快速扩增技术(rapid amplification of c DNA ends,RACE),克隆得到马氏珠母贝GHITM(Pinctada martensii GHITM,Pm-GHITM)基因c DNA全长序列,并对其序列特征以及在组织中的表达进行分析。结果显示:Pm-GHITM基因c DNA全长为1 468 bp,其中,开放阅读框(open reading frame,ORF)为1 017 bp,编码338个氨基酸,5'UTR长62 bp,3'UTR长389 bp,分子量约为35.48 ku,等电点(p I)为9.87;多序列及系统进化树分析表明Pm-GHITM与其他物种的GHITM有较高的同源性,与太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)的GHITM相似度最高,为67%;结构域分析结果表明Pm-GHITM序列中包含一个高度保守的BI-1(Bax inhibitor-1)结构域;荧光定量数据指出Pm-GHITM在马氏珠母贝的血淋巴、外套膜、足、鳃、性腺、闭壳肌以及肝胰腺中均有表达,在性腺的表达量最高,肝胰腺和闭壳肌次之,血淋巴中的表达量最低(p0.05)。本研究可以为进一步探究Pm-GHITM在马氏珠母贝的生长发育过程中的作用做铺垫。     

马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)Pm-CTSL基因的克隆及表达分析

组织蛋白酶L (cathepsin L, CTSL)是无脊椎动物体内非特异性免疫的重要组成部分。为了研究马氏珠母贝CTSL (Pm-CTSL)的功能,本实验利用RACE技术克隆获得了Pm-CTSL基因,并对其结构和组织表达模式进行了分析。结果表明,Pm-CTSL基因c DNA序列全长为1 237 bp,其中开放式阅读框957 bp,5'UTR69 bp,3'UTR 211 bp,共编码氨基酸318个。结构域分析发现Pm-CTSL具有CTSL两个典型的结构域Inhibitor_I29和Pept_C1。Pm-CTSL也具有信号肽、保守序列ERFNVN和GNFD、两个潜在的N-糖基化位点和催化活性位点三联体残基(Cys, His和Asn)。多序列比对结果表明Pm-CTSL与太平洋牡蛎的同源性最高,为42%;系统进化分析发现,Pm-CTSL与虾夷扇贝等贝类聚为一支。实时荧光定量分析发现,Pm-CTSL在肝胰腺中显著高表达(p<0.05),表明Pm-CTSL可能参与马氏珠母贝的免疫应答。本研究为进一步探讨CTSL在马氏珠母贝非特异性免疫应答中的作用提供了基础资料。     

马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)PmHEX基因的分子克隆及表达分析

β-N-乙酰-己糖胺酶(beta-N-acetylhexosaminidase/beta-Hexosaminidase,HEX)是一种糖苷水解酶,在几丁质降解、N-糖基化修饰、糖复合物代谢等过程发挥重要作用。为了探究PmHEX在马氏珠母贝贝壳形成中的作用,本研究利用RACE技术克隆获得马氏珠母贝PmHEX(Pinctada fucata martensii HEX,PmHEX)cDNA全长序列并通过qRT-PCR检测其在不同组织的表达模式。结果表明,PmHEX序列全长3 812 bp,其中5'UTR为22 bp,3'UTR为364 bp,开放阅读框(ORF)为3 426 bp,编码1 141个氨基酸;预测其相对分子量为125.92 kD,理论等电点为9.06;SMART软件分析PmHEX蛋白质序列,发现它具有典型的GH20和GH20b结构域和一个碳水化合物结合结构域;多序列比对显示PmHEX与其它物种的HEX具有较高的保守性,与珠母贝HEX序列相似度高达54%;q RT-PCR表达分析显示PmHEX在外套膜各区表达量较高,且在边缘区的表达量显著高于其他组织。综上所述,PmHEX可能参与马氏珠母贝贝壳的形成过程。     

马氏珠母贝组蛋白去乙酰化酶HDAC11基因的克隆与表达分析

组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases,HDACs)可以将组蛋白尾部发生乙酰化的位点去除,进而改变染色体的表观遗传状态。其中,HDAC11是组蛋白去乙酰化酶家族Ⅳ类中唯一成员。为了探究马氏珠母贝组蛋白去乙酰化酶PmHDAC11基因的序列及表达特征,本研究利用RACE技术克隆得到PmHDAC11基因全长并进行结构和表达分析。结果显示,PmHDAC11的cDNA序列全长为2 143 bp,其中5′-UTR为124 bp,3′-UTR为516 bp,包含29 bp polyA尾巴。开放阅读框(ORF)长度为1 503 bp,编码500个氨基酸。根据推导的氨基酸序列预测其相对分子量为56 371.52 Da,理论等电点为7.66,不稳定系数为38.97,总平均亲水性为-0.284。Signal 4.1和TMHMM Server 2.0显示,PmHDAC11无信号肽与跨膜结构域。系统进化树显示,PmHDAC11与美洲牡蛎(Crassostrea virginica)聚为一簇,与传统分类结果基本一致。多序列比对显示,PmHDAC11与其他物种的HDA C11有较高的保守性,与牡蛎(Crassostrea gigas)的同源序列达66.31%。LPS刺激后,PmHDAC11基因在马氏珠母贝血液中的相对表达量在6 h上调,后在12 h恢复到正常水平,在24 h后降低,说明其可能与马氏珠母贝机体的免疫反应有关。本研究可为进一步探讨PmHDAC11基因在马氏珠母贝中的生物学特性及功能提供依据。     

马氏珠母贝前列腺素E合酶2基因PGES-2的克隆与表达分析

前列腺素E合酶2 (prostaglandin E synthase, PGES-2)是一种核周蛋白,是前列腺素E_2(prostaglandin E_2, PGE_2)合成的末段限速酶之一。研究发现,PGES-2通过与上游诱导酶偶合形成通路调节PGE_2产生方式参与有机体炎症反应、神经系统疾病、促进组织溃疡等各种病理生理事件。为探索马氏珠母贝前列腺素E合酶2 (Pinctada fucata martensii, Pm-PGES-2)的序列特征及其表达情况,本实验通过RACE技术克隆出马氏珠母贝PGES-2基因的cDNA全长序列(Pm-PGES-2),并通过生物信息学软件分析该序列的功能结构;运用实时荧光定量技术检测马氏珠母贝PGES-2基因在各组织中的相对表达量。实验结果显示马氏珠母贝PGES-2基因cDNA序列全长1 419 bp,其中开放阅读框993 bp,编码330个氨基酸,非翻译区5 UTR长170 bp,3 UTR长256 bp。荧光定量PCR检测结果显示该基因在肝胰腺中表达量最高,鳃、边缘膜次之,各组织表达量差异具统计学意义(p0.05)。本研究为进一步探究PGES-2在马氏珠母贝中的生物学功能提供研究基础。     

马氏珠母贝SRF基因的分子特征及组织特异性表达

血清反应因子(SRF)是一个高度保守的转录因子,在细胞增殖、细胞凋亡以及免疫反应中发挥重要作用。为了探究血清反应因子在马氏珠母贝中的生物学功能,本研究运用c DNA末端快速扩增(RACE)技术克隆得到马氏珠母贝SRF基因(Pm SRF)c DNA的全长序列,并且应用实时荧光定量PCR技术对Pm SRF基因在马氏珠母贝不同组织中的表达进行检测。结果显示,Pm SRF基因序列全长1 758 bp,其中开放阅读框(ORF)为1 440 bp,编码479个氨基酸,5'UTR为65 bp,3'UTR为253 bp,包含29 bp的poly A。预测其相对分子量为50 534.6 Da,理论等电点为7.71。多序列比对结果发现物种间SRF具有较高的保守性。SMART软件分析显示Pm SRF具有典型的MADS结构域。荧光定量PCR数据分析表明,Pm SRF基因在马氏珠母贝闭壳肌、肝胰腺、血细胞、外套膜、性腺、鳃六种组织中均有表达,其中在鳃中表达量最高。本研究可为进一步探究Pm SRF在贝类中的生物学功能提供重要的理论基础和参考价值。     

马氏珠母贝珍珠层形成相关基因的克隆与功能研究

作为世界上最重要的南洋珍珠生产基地,印度尼西亚(以下简称印尼)的产量占世界产量的50%以上。南洋马氏珠母贝珍珠由于光泽度好、晶莹剔透以及质感细腻等闻名于世。本文首先对马氏珠母贝进行了简单的介绍,然后分析了贝壳机制蛋白、珍珠层以及珍珠囊的研究现状,并对马氏珠母贝的BMP7基因与TIMP基因的克隆和功能研究做了简单的概述。     

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.     

马氏珠母贝磺基转移酶PmCHST9基因的分子特征与表达分析

糖胺聚糖在抗病毒、消炎和抗氧化等免疫反应发挥重要作用。磺基转移酶(sulfotransferase)是糖胺聚糖生物合成的关键酶,Carbohydrate sulfotransferase 9(CHST9)可以将磺酸基从3'-磷酸腺苷酰-5'磷酸硫酸盐(PAPS)转移到半乳糖残基非还原末端的4位碳上。为研究CHST9在马氏珠母贝免疫调节中的作用,本研究克隆得到马氏珠母贝CHST9(Pinctada martensii CHST9,Pm CHST9)c DNA全长序列并检测其在不同组织中的表达模式。利用RACE技术,得出Pm CHST9序列全长1 388 bp,其中5'UTR为122 bp,3'UTR为192 bp,开放阅读框(ORF)为1 074 bp,编码357个氨基酸;Pm CHST9氨基酸序列分子量为42 889.2 Da,等电点为9.28,脂溶性系数为81.32,总平均亲水性为-0.493;氨基酸序列分析得出Pm CHST9具有典型的磺基转移酶-2结构域和一个跨膜结构域;多序列比对结果显示Pm CHST9与其它物种的CHST9同源性较低;荧光定量PCR检测结果表明Pm CHST9在鳃中表达量最高,其次是足和肝胰腺。综上所述,Pm CHST9可能参与马氏珠母贝的免疫调节作用,为进一步阐述Pm CHST9在马氏珠母贝中的免疫机制提供基础资料。