草鱼cadm2b基因的克隆及在成体组织中的表达分析

为研究CADMs（Cell adhesion molecules）在草鱼构建抵御病害感染的第一道防线中发挥的作用,用RT-PCR和RACE方法结合测序分析,在草鱼脑组织中检测到了该基因家族成员cadm2b基因的4条不同的cDNA全长序列。序列比对结果表明这4条全长cDNA在5'端的序列完全相同,在3'端的3个局部区域有不同片段的缺失。因此,可以确定这4条不同的mRNA是cadm2b的不同剪接体。这4条不同的剪接体被分别命名为cadm2b、cadm2bX2、cadm2bX3和cadm2bX6。cadm2b的cDNA序列全长1669 bp,开放阅读框（ORF）1203 bp,编码400个氨基酸。cadm2bX2的cDNA序列全长2783 bp,开放阅读框长1323 bp,编码440个氨基酸;cadm2bX3的cDNA序列全长2755 bp,开放阅读框1296 bp,编码431个氨基酸;cadm2bX6基因的cDNA序列全长2649 bp,开放阅读框1161 bp,编码386个氨基酸。根据碱基序列所进行的氨基酸序列和蛋白结构预测显示这4个CADM2b蛋白亚型都具有CADM家族保守的4个功能区,但其C端的蛋白结合位点存在差异。CADM2b具有近膜4.1蛋白结合位点和Ⅱ型PDZ蛋白结合位点,CADM2bX2、X3缺失了PDZ蛋白结合位点,而CADM2bX6则同时缺失4.1蛋白和PDZ蛋白的结合位点。实时定量RT-PCR检测结果显示cadm2b剪接突变体是该基因mRNA的主要形式。半定量RT-PCR和套式PCR实验检测结果表明cadm2b基因在草鱼成体脑中高水平表达,在肝、肾、心脏和肌肉组织中有微量表达。这种表达模式提示草鱼中CADM2b主要是由非免疫细胞,而不是由免疫肥大细胞合成分泌的细胞黏附因子,可能通过介导免疫肥大细胞与病原靶细胞的黏附而起非特异性抵御病害感染的作用。     

草鱼胶原凝集素基因的克隆及其功能分析

从草鱼Ctenopharyngodon idella肝肾cDNA文库中克隆得到胶原凝集素基因。草鱼胶原凝集素全长cDNA为1128bp,其中5′非编码区229bp,3′非翻译区104bp,最大开放阅读框为795bp,编码264个氨基酸。系统进化分析表明草鱼胶原凝集素与斑马鱼的亲缘关系最近。根据草鱼胶原凝集素序列特征,克隆了包含糖基识别域(CRD)的cDNA,并进行原核表达、纯化获得其重组蛋白PCRD。进行PCRD与6种细菌的凝集和糖抑制实验,结果表明半乳糖、葡萄糖、甘露糖和麦芽糖4种糖都会使PCRD与嗜水气单胞菌的凝集明显下降甚至极大地干扰凝集;麦芽糖使金黄色葡萄球菌的凝集明显下降,而肽聚糖和甘露糖会使凝集受到抑制;此外,PCRD的凝集反应不依赖Ca2+。     

草鱼与鲢鱼肥胖基因克隆与序列分析

肥胖基因产物leptin是调节哺乳动物摄食、能量代谢等生命活动的重要细胞因子。 应用RT-PCR和RACE法获得了草鱼(Ctenopharyngodon idellus)和鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix) leptin基因的全长cDNA序列分别为1 096 bp和1 176 bp,编码173和172个氨基酸。氨基酸序列同源性分析表明,草鱼和鲢鱼的leptin序列与其它鲤科鱼类leptin的同源性较高,而与其他鱼类的leptin同源性很低,但所有鱼类的leptin均含有用于形成二硫键的高度保守的半胱氨酸。系统进化树分析显示,草鱼和鲢鱼leptin与其他鱼类leptin聚于一进化分支。应用PCR和Genome Walker方法,进一步获得了草鱼和鲢鱼leptin基因的内含子和5′侧翼区序列。结果表明,获得的草鱼和鲢鱼leptin基因长度分别为2 129 bp和2 192 bp,含有与其他脊椎动物leptin相似的基因结构（含三个外显子和两个内含子）。本研究为深入研究鱼类肥胖基因结构功能关系与鱼类抗肥胖品系定向遗传选育奠定了良好的基础。     

草鱼钠磷协同转运载体Slc34a2基因的克隆及组织表达分析

为了揭示草鱼对磷的吸收机制,运用RT-PCR和快速扩增cDNA末端方法,从草鱼（Ctenopharyngodon idella）肠中克隆获得钠磷协同转运载体基因Slc34a2,该基因全长为2446 bp,包含了1938 bp的开放阅读框,47 bp的5非编码区（Untranslated region,UTR）和461 bp的3UTR,编码645个氨基酸。草鱼SLC34A2蛋白的分子式为C3215H5125N801O902S30,分子量大小为70.39 kD,等电点为5.68,总平均疏水指数为0.458。对草鱼SLC34A2蛋白结构和功能预测分析,发现SLC34A2蛋白有11个跨膜域,1个半胱氨酸富集区,且N-端在胞外而C-端在胞内,也在第二个细胞外环中发现4个N-糖基化位点。用邻接法构建系统进化树,发现草鱼Slc34a2基因与硬骨鱼类聚类为一支,且草鱼SLC34A2蛋白与鲤（Cyprinus carpio）和斑马鱼（Danio rerio）SLC34A2的相似性最高,分别为90.3%和87.0%。实验采用了实时荧光定量PCR对草鱼Slc34a2 mRNA进行组织表达分析,结果表明Slc34a2 mRNA在组织中广谱表达,且在肠中表达最高,其次是肝脏、鳃、肾脏、脾脏、皮肤、肌肉、脑和头肾。实验为以后研究提高鱼对磷的利用和减少磷的排放奠定分子基础。     

草鱼生肌因子5基因的克隆及其组织表达谱分析

目的:获得草鱼生肌因子5(Myf-5)基因序列,分析其在草鱼不同组织和不同发育阶段中的表达规律。方法:根据鲤鱼Myf-5基因序列设计引物,用草鱼肌肉组织总RNA,经RT-PCR扩增其Myf-5基因序列;利用半定量RT-PCR分析草鱼Myf-5基因在草鱼不同组织和不同发育阶段的mRNA表达特性。结果:获得了草鱼Myf-5基因开放读框序列723 bp,GenBank登录号为GU290227;该基因编码由240个氨基酸残基组成的蛋白,具有MyoD家族基因的典型性碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)结构,其氨基酸序列与斑马鱼、鲤鱼、虹鳟、大西洋鲑等的同源性较高(74%~97%),与哺乳动物和禽类如人、小鼠、大鼠、猪、牛和鸡的同源性较低(56%~60%);在草鱼红肌、白肌、肝胰脏、肾脏、脑和肠中均检测到Myf-5基因的表达,红肌、白肌和脑组织中Myf-5基因mRNA的表达量显著高于其他组织(P<0.05);草鱼Myf-5基因的表达随着其生长发育呈下降趋势,在较大规格试验鱼(500 g)中的表达显著低于其他2种规格(50~60 g、120~130 g)的试验鱼(P<0.05)。结论:获得了草鱼Myf-5基因序列,其在红肌、白肌和脑组织中的表达量显著高于其他组织,并随生长发育呈下降趋势,为研究Myf-5在草鱼肌肉发育过程中的作用提供了基础资料。     

Molecular characterization and tissue-specific expression of the acetyl-CoA carboxylase α gene from Grass carp, Ctenopharyngodon idella

Acetyl-CoA carboxylase α (ACC1), the major regulatory enzyme of fatty acid biosynthesis, catalyzes the conversion of acetyl-CoA to malonyl-CoA. The full-length cDNA coding ACC1 isoform was cloned from liver of grass carp. The cDNA obtained was 7515 bp with a 7173 bp open reading frame encoding 2389 amino acids. The ACC1 protein has a calculated molecular weight of 269.2 kDa and isoelectric point of 6.23. Tissue distribution of ACC1 mRNA in brain, mesenteric adipose, spleen, white muscle and liver of grass carp was analyzed by real-time PCR method using β-actin as an internal control for cDNA normalization. The results showed that the expressions of ACC1 mRNA were detected in all examined tissues. Relative expression profile of ACC1 mRNA in liver normalized with β-actin level was 15, 92, 135 and 165-fold compared with the level in brain, white muscle, mesenteric adipose and spleen, respectively. In addition, we present evidence for the presence of two isoforms of ACC1 (265.7 kDa and 267.2 kDa) in grass carp liver that differ from the 269.2 kDa ACC1 by the absence of 34 and 15 amino acids. In conclusion, the liver is one of the main ACC1 producing tissues in grass carp and ACC1 gene was highly homologous to that of mammals.     

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。     

草鱼IRE1-like基因的克隆、组织表达及其对微囊藻毒素-LR的响应

为了研究内质网应激相关基因需肌醇酶1(Inositol-requiring enzyme 1, IRE1-like)的结构和生物学功能及其在草鱼(Ctenopharyngodon idella)响应微囊藻毒素-LR(MC-LR)中的作用, 研究根据草鱼转录组测序结果得到该基因家族成员IRE1-like的EST序列, 采用RACE技术获得了草鱼IRE1-like基因的cDNA全长序列(登录号: MG797683)。该基因序列全长3595 bp, 包括3093 bp开放阅读框, 编码1030个氨基酸, 分子量为116.24 kD, 理论等电点为6.26, 具有跨膜结构和信号肽。草鱼IRE1-like基因包含Luminal (39—307 aa)、STKc (569—834 aa)和RNase (837—915 aa)三个结构域。同源性和系统进化树结果表明草鱼IRE1-like基因与斑马鱼IRE1-α基因亲缘关系最近。荧光定量PCR(qRT-PCR)检测结果表明, 草鱼IRE1-like基因在肝脏组织中的表达量最高, 在肌肉、脾脏、鳃和心脏等其他8种不同组织中也均有表达。不同剂量MC-LR诱导草鱼24h和96h后, 25 μg MC-LR/kg BW和100 μg MC-LR/kg BW剂量组中草鱼肝脏IRE1-like基因表达水平分别在24h和96h显著上升(P<0.05)。以上结果初步说明了草鱼IRE1-like基因可能在MC-LR诱导草鱼内质网应激中起着重要的作用, 为进一步研究草鱼IRE1-like基因的功能奠定了基础。     

Molecular characterization of heat shock protein 70 genes in the liver of three warm freshwater fishes with differential tolerance to microcystin-LR

Heat shock protein 70 (HSP70) protect cell from oxidative stress by preventing the irreversible loss of vital proteins and facilitating their subsequent regeneration. Silver carp (Hypophthalmichthys molitrix), grass carp (Ctenopharyngodon idellus), and Nile tilapia (Oreochromis nilotica) are three warm freshwater fishes with differential tolerance to microcystin-LR (MC-LR). Full-length cDNAs encoding the HSP70 were cloned from the livers of the three fishes. The HSP70 cDNAs of silver carp, grass carp, and Nile tilapia were 2356, 2348, and 2242 bp in length and contained an open-reading frame of 1950 bp (encoding a polypeptide of 649 amino acids), 1950 bp (649 amino acids), and 1917 bp (638 amino acids), respectively. Like mammalian HSP70, the HSP70 of the three fish was also composed of an ATPase domain from residues 1 to 383 (44 kDa), substrate peptide binding domain from residues 384 to 544 (18 kDa), and a C-terminus domain from residues 545 to 649 (10 kDa). The relatively high conservation of HSP70 sequences among different vertebrates is consistent with their important role in fundamental cellular processes. Using beta-actin as an external control, RT-PCR within the exponential phase was conducted to determine the constitutive and inducible expression level of HSP70 gene among the three fishes (6-12 g) intraperitoneally injected with MC-LR (50 μg kg(-1) body weight). Both constitutive and inducible liver mRNA levels of the fish HSP70 genes showed positive relationships with their tolerance to MC-LR: highest in Nile tilapia, followed by silver carp, and lowest in grass carp. The differential expression pattern of liver HSP70 genes in the three fish indicated a potential role of HSP70 in the detoxification process of MC-LR.     

人甲状腺受体相互作用蛋白15基因全长cDNA的克隆及其特性

通过生物信息学分析及RT PCR技术 ,从人垂体cDNA文库中克隆到甲状腺素受体相互作用蛋白 15(hTRIP15)的全长cDNA ,长度 1963bp ,编码 4 4 3氨基酸 ,同时克隆该基因不同剪接方式所形成的新的异构体 ,长度 1984bp ,编码 4 50氨基酸 .与基因组序列比较显示该基因具有 12个外显子 ,5号外显子 3′端具有 2个剪切的接点 (-ag) .搜寻UniGene数据库作染色体定位于D15S146 D15S117,该基因在生物进化上具有较高的保守性 ,从单细胞藻类到人类均有该基因同源物表达 ,亚细胞定位为核内 .Northern杂交显示 ,该基因具有 3种不同大小的转录本 ,分别约为 2 0、3 5及 4 0kb ,且在人体各组织中均有一定表达 ,其中骨骼肌、心脏及肾脏组织为高表达 .半定量RT PCR显示在一些内分泌组织均有表达 ,以肾上腺较高 .