拟穴青蟹HSP70基因的克隆与组织表达

热休克蛋白70(HSP70)是一种重要的功能蛋白.利用RACE和基因克隆等分子生物学技术,获得拟穴青蟹(Scylla paramamosain)HSP70全长cDNA序列,全长共2 189 bp,包括110 bp的5′UTR(untranslated regions)、126 bp的3′UTR和一个1 953 bp的开放阅读框(ORF).ORF可编码650个氨基酸残基,总分子质量约为71.2 ku,pI为5.38.同源蛋白的比较结果显示,拟穴青蟹HSP70序列与其他一些物种具有很高相似性,推测HSP70基因具有很高的遗传保守性,而基于HSP70氨基酸序列比对而绘制的系统树基本能够反映出各物种间的进化关系.以RT-PCR法检测雌性拟穴青蟹一些组织中的HSP70表达,结果显示各待测组织中均能扩增得到HSP70,说明HSP70在拟穴青蟹为组成型表达.其中,HSP70在卵巢中表达量最高,其次为脑神经节,推测这与HSP70作为分子伴侣的功能相关.     

日本囊对虾Ran基因的克隆表达与蛋白质GTP结合活性分析

在日本囊对虾抑制性差减杂交(suppression subtractive hybrid ization,SSH)研究过程中,首次发现一段经同源比较为Ran基因的部分序列,在抗病日本囊对虾中上调表达.为了进一步探索日本囊对虾Ran基因的功能,通过RACE-PCR的方法克隆得到了日本囊对虾Ran基因全长共1 441个碱基,其中开放阅读框为645个碱基,共编码215个氨基酸,这是首次在海洋无脊椎动物体内克隆到该基因.还将该基因克隆到原核表达载体PGEX-4T-2中并转化大肠杆菌BL21,37℃下诱导6 h,超声裂解表达菌株,结果表明GST-Ran融合蛋白在大肠杆菌中为可溶性表达,蛋白大小约为50 ku,经纯化得到了纯度大于90%的GST-Ran融合蛋白.随后的GTP结合试验验证了Ran蛋白具有GTP结合活性.     

刀额新对虾周期蛋白B基因的分子克隆及序列分析

周期蛋白B(cyclin B)是真核生物细胞周期的一种重要调控原件,通过调节周期蛋白依赖性蛋白激酶(cyclindependent kinase,CKD)的活性可以控制细胞周期.运用RACE(rapid-amplification of cDNA ends)技术克隆了刀额新对虾(Metapendeusensis)cyclin B基因.刀额新对虾cyclin B的cDNA全长为1681 bp,5′端非编码区为111 bp,3 ′端非编码区为355 bp,开放阅读框为1215 bp,编码404个氨基酸,平均分子质量为45767.9 u,pl为8.81.Blast比对后发现,其氧摹酸序列与斑节对虾(Penaeus monodon)的同源性达约90％.基于cyclin B序列所绘制的进化树基本上能反映出各物种间的进化关系.半定量RT-PCR结果显示,刀额新对虾的cyclinB基因在不同组织表达中具有明显的组织特异性,在鳃、卵巢和心脏中有较高的表达量,在眼柄神经节和胸神经节中表达量较低.推测该差异性主要与cyclin B在细胞周期中调控细胞分裂的功能有关.     

日本囊对虾Na-K-2Cl共同转运蛋白基因的克隆与组织表达分析

利用反转录PCR(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(RACE)等技术在鳃组织中获得日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)Na-K-2Cl共同转运蛋白(NKCC)cDNA全序列,包含14bp的5′非编码区(5′-UTR)、201bp的3′-UTR和3 183bp的开放阅读框(ORF).该ORF共编码1 060个氨基酸,预测蛋白分子质量为117.051ku,理论等电点为6.57,命名为Mj-NKCC.预测Mj-NKCC二级结构由10个跨膜区组成,跨膜区的氨基酸序列和布局均相对保守.同源对比结果显示,Mj-NKCC的氨基酸序列与夏威夷海蚀洞虾(Halocaridina rubra)的Na-K-2Cl共同转运蛋白相似度最高,为77%.系统进化分析表明Mj-NKCC与夏威夷海蚀洞虾、蓝蟹(Callinectes sapidus)等甲壳动物的NKCC聚为一支.实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明,Mj-NKCC基因在肝胰腺、鳃、胃、肠、心、眼柄、肌肉和血细胞中均有表达,鳃组织中表达量最高;在盐度骤变时,该基因表达变化显著,表明其很可能参与了对虾的渗透压调节,在对虾的渗透平衡中发挥重要作用.     

七鳃鳗棕榈酰蛋白硫酯酶1的基因克隆、系统进化及组织特异性表达分析

棕榈酰蛋白硫酯酶1(palmitoyl protein thioesterase 1,PPT1)能够催化棕榈酰蛋白的去棕榈酰化修饰,通过调节蛋白的棕榈酰化修饰参与多种细胞生物学进程.从日本七鳃鳗(Lampetra japonica)白细胞cDNA文库的表达序列标签(Expressed Sequence Tag,EST)中获取PPT1基因片段,经RT-PCR扩增获得七鳃鳗PPT1蛋白的全序列cDNA.基因全长为972bp,编码323个氨基酸组成的蛋白质,理论分子量为36.6kDa,等电点为5.91,并含有1个信号肽.通过同源序列比对分析结果显示,日本七鳃鳗PPT1与其他物种PPT具有很高的同源性.利用实时荧光定量PCR法检测到PPT1基因在七鳃鳗的各组织中广泛表达,其中在白细胞、心脏、肠、鳃中表达量较高,在肝脏中表达量最低.本研究为探讨七鳃鳗PPT1功能研究奠定了理论基础.     

干旱胁迫下白沙蒿SIP2-1的表达和序列分析

水通道蛋白家族(Aquaporins)的成员在植物体中起着膜通道的作用。基于转录组测序,对在干旱胁迫下呈显著下调表达的白沙蒿水通道蛋白基因AsSIP 2-1进行生物信息学分析。结果显示:AsSIP 2-1的cDNA序列的开放阅读框全长1 191 bp,共编码235个氨基酸;属于水通道蛋白SIP2-1家族的成员;AsSIP 2-1与5个参考物种的比对结果显示6个物种的总体同源性为82.92%,并具有SIP2-1家族的特有的NPL和NPA保守性结构域; AsSIP 2-1的等电点为9.32;分子量为26.145 kDa;分子式为C_(1218)H_(1893)N_(301)O_(317)S_(10);属于疏水性、稳定性蛋白;具有内质网膜保留信号EKKT基序;具有6个跨膜区,属于跨膜蛋白;无信号肽,属于非分泌蛋白。在干旱迫下,AsSIP 2-1表达量显著下调,参与了应答反应。     

赤点石斑鱼LECT2基因的克隆与组织表达分析

基于LECT2的EST序列设计特异引物,采用RACE技术,成功克隆获得赤点石斑鱼LECT2 cDNA全序列,全长601 bp,包括了79 bp的3′UTR区、468 bp的开放阅读框(ORF)以及54 bp的5′UTR区,共编码155个氨基酸.通过与21个物种的氨基酸序列进行同源比对发现,所推导氨基酸序列与大黄鱼的相似性最高,为78%,与其他物种的相似性在40%～73%之间,表明LECT2氨基酸序列具有较高的保守性.基于LECT2基因的氨基酸序列构建的脊椎动物系统进化树与传统物种树基本吻合.同时,通过RT-PCR方法得出,LECT2在健康赤点石斑鱼多种组织中均有表达,肝组织表达量最高,感染哈维氏弧菌(Vibrio barveyi)后LECT2在脾、头肾、鳃等免疫器官中有较高表达量,而在肝脏中表达量上调最为显著,其结果证实了LECT2与赤点石斑鱼免疫应答相关,肝脏可能是赤点石斑鱼LCET2蛋白最主要的表达场所.     

赤点石斑鱼MHC IA基因的克隆与表达多态性分析

采用RACE技术,成功克隆获得赤点石斑鱼(Epinephelus akaara)非特异性免疫因子MHC IA基因的4个cDNA全序列,序列全长为1 680bp,含有3′UTR、启动子、多肽结合区(α1)、IGC区(α2)、跨膜区、胞质区和5′UTR区,编码区大小为1 074～1 080bp,共编码357～359个氨基酸,推测蛋白质分子质量约41.66ku.氨基酸序列分析发现赤点石斑鱼MHC IA分子具有经典MHC蛋白分子的空间结构,在多肽结合区则存在极其丰富的变异.利用Real time PCR和SSCP技术研究了赤点石斑鱼MHC IA的组织表达特异性和表达多态性,发现其在头肾、心、肝等12个组织器官中均能有效表达,在头肾,脾,胸腺等免疫组织表达量不仅高,表达多态性也异常丰富,而在与外界环境接触较多的鳃、肌肉、肠等组织表达较弱.此外,根据MHC IIB分子中相对保守的IGC区氨基酸序列构建了脊椎动物的系统进化树,也表明了该分子的IGC区氨基酸序列可以作为研究鱼类物种间进化关系的良好标记.     

中国鲎β-actin基因的克隆与组织表达

中国鲎(Tachypleus tridentatus)是一种古老的海洋动物.利用RT-PCR和RACE等分子生物学技术,获得中国鲎β-肌动蛋白基因(中国鲎β-actin,简称为TTBA)全长cDNA序列,总共1 515bp,包括70bp 5′非编码区(untranslated regions,UTR)、314bp 3′UTR和一个1 131bp的开放阅读框(open reading frame,ORF).ORF可编码376个氨基酸残基,总分子质量约为41 807.7u.同源蛋白的序列比较结果显示,TTBA推导氨基酸序列与其他物种具有很高的相似性,推测β-actin基因具有很高的遗传保守性.而基于β-actin蛋白序列比对而绘制的系统进化树显示中国鲎与其他节肢动物具有较高的相似性,此结果与其现行的分类地位基本一致.以Real-time RT-PCR法检测表明,在卵子发生各期的卵巢组织中TTBA表达量保持稳定(p>0.05),可作为定量检测的内参基因.     

中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)类围食膜蛋白基因克隆及其在WSSV感染中的表达

为了揭示围食膜蛋白在对虾免疫中的作用,从中国明对虾中获得类围食膜蛋白FcPT2的部分基因序列,将之与其他昆虫的CPAP3氨基酸序列进行比对和系统进化分析,用实时定量PCR方法检测FcPT2在中国明对虾不同部位的表达情况,观察WSSV感染前后中国明对虾FcPT2表达的变化.中国明对虾FcPT2编码的蛋白中含有3个典型的ChtBD2结构域.通过NCBI Blast软件对所得基因编码的氨基酸序列进行在线搜索,发现FcPT2与昆虫的围食膜蛋白TcCPAP3-D2、ApCPAP3-D2和NvCPAP3-D2具有较高相似性.系统进化树分析结果表明,FcPT2与CPAP3围食膜蛋白聚在一起,也说明FcPT2与昆虫的CPAP3围食膜蛋白具有相对较高的序列相似性. FcPT2主要在中国明对虾的眼柄和胃组织中进行表达,中国明对虾感染WSSV后,FcPT2在胃组织中的表达显著上调.由此认为,FcPT2可能在中国明对虾应答WSSV侵染中发挥了重要作用.     

应用3’RACE技术扩增仿刺参C型凝集素基因及实验条件的优化

从GenBank上调取刺参C型凝集素（C-type Lectin）基因序列EST,根据此序列设计RACE引物,采用PCR扩增技术得到了仿刺参C-type Lectin基因序列（EST）,根据这段EST序列设计1个基因特异引物（GSPF）,与通用引物（UPM）扩增,成功地克隆到了该基因的3’末端序列.同时,对仿刺参C型凝集素基因3’克隆的实验条件进行了优化.该扩增片段长度为670bp,与已知序列重叠部分为417bp.经测序和比对发现该段序列与预期的目标基因的序列一致.     

棉蚜Para钠通道cDNA和基因组DNA片段的克隆和序列分析

采用降落 PCR技术 ,根据昆虫 para型钠通道 区 S4至 S6及 与 连接区的保守区域设计简并引物 ,成功地克隆了棉蚜 para型钠离子通道 c DNA和基因组 DNA片段 (Gene Bank登录号分别为 :AF4 114 5 5、AF4 475 74 ) ,其中 c DNA片段为 6 5 9bp,编码 2 2 0个氨基酸。利用 c DNA片段设计特异性引物克隆获的基因组DNA片段为 132 8bp,共有 2个内含子。Blast序列分析表明 ,PCR扩增获得的棉蚜 para型钠离子通道 c DNA片段所编码的氨基酸与其他昆虫的 para型钠通道氨基酸具有很高的同源相似性 ,与马铃薯甲虫、德国小蠊、果蝇和家蝇的同源性分别为 6 5 %、6 3%、6 3%、5 9%。棉蚜 para型钠离子通道 c DNA和基因组 DNA片段的克隆对于农药分子设计与害虫抗性机制 ,特别是靶标抗性分子监测具有重要意义。     

饥饿和再投喂对鲈鱼稚鱼蛋白酶活力的影响

采用生物化学方法,对饥饿和再投喂的鲈鱼(Lateolabrax japonicus)稚鱼的胃蛋白酶和胰蛋白酶在15.00的盐度条件下进行测定和分析.结果表明,饥饿3 d、饥饿6 d、再投喂3 d的鲈鱼稚鱼,其胃蛋白酶的活力比摄食组高,胰蛋白酶的活力比摄食组低;而再投喂10 d和再投喂17 d的鲈鱼稚鱼,其胃蛋白酶的活力比摄食组低,胰蛋白酶的活力比摄食组高.饥饿组和摄食组的鲈鱼稚鱼,其蛋白酶活力差异显著.由此认为,短期饥饿可能导致鲈鱼稚鱼出现补偿性生长.     

蓝萼香茶菜和益母草的染色体核型研究

对产自中国黑龙江扎兰屯地区的蓝萼香茶菜[Isodon japonica (Burm．f．)Hara var．glaucocalyx (Maxim．) Hara]和齐齐哈尔地区的益母草(Leonurus japonicus Houtt．)进行染色体观察和核型分析。蓝萼香茶菜染色体数目为2n=24,益母草染色体数目为2n=20。问期核,蓝萼香茶菜和益母草均为复杂染色体中心型。染色体核型公式分别为K (2n)=2x=24=2M 18m 4sm 和K (2n)=2x=20=6m 14sm,核型均为“2A”型。染色体相对长度组成分别为2n=24=210 8M2 14M1和2n=20=10M2 10M1。     

白斑综合征病毒对日本囊对虾仔虾免疫相关酶活性的影响

用含对虾白斑综合征病毒(WSSV)的病虾组织匀浆上清液对日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)仔虾进行攻毒,于0,6,12,24,36,48,72,96,144 h时间点取样,以研究WSSV对仔虾体内总蛋白含量、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、超氧化物歧化酶(SOD)和酚氧化酶(PO)活性的影响.结果表明:投喂感染后,与吞噬作用相关的水解酶ACP、AKP呈显著变化,于24 h时达到最大值;与氧化应激有关的SOD和PO也变化显著,分别于72和6 h达到最高值;ACP、AKP、SOD和PO均对病原反应敏感,可以作为WSSV入侵日本囊对虾的参考指标.     

杀虾微杆菌血清同源性及血清学检验

以分离于日本对虾（Penaeus japonicus）虾苗的杀虾微杆菌（Microbacterium shrimpcida sp．nov．）代表菌株（HID10406-1）,分别制备全菌（OK）及热处理（121℃作用1h）的菌体（O）免疫原,强化免疫家兔制备相应抗血清,对供试6株杀虾微杆菌纯培养物进行了血清型检定。结果表明,均存在同种的O抗原（血清同源）,不存在不耐热表面（K）抗原。以相应OK抗血清为第一抗体,以标准的羊抗兔IgG荧光抗体为第二抗体,对该6株纯培养菌及用代表菌株人工感染病死虾体组织进行间接荧光抗体染色,结果显示了特异的荧光反应;同时,对从人工感染死亡虾分离的10株纯培养菌以凝集反应方法进行了检验,显示出特异凝集现象。     

Existence of distinct sodium channel messenger RNAs in rat brain

The sodium channel is a voltage-gated ionic channel essential for the generation of action potentials. It has been reported that the sodium channels purified from the electric organ of Electrophorus electricus (electric eel) and from chick cardiac muscle consist of a single polypeptide of relative molecular mass (Mr) approximately 260,000 (260K), whereas those purified from rat brain and skeletal muscle contain, in addition to the large polypeptide, two or three smaller polypeptides of Mr 37-45K. Recently, we have elucidated the primary structure of the Electrophorus sodium channel by cloning and sequencing the DNA complementary to its messenger RNA. Despite the apparent homogeneity of the purified sodium channel preparations, several types of tetrodotoxin (or saxitoxin) binding sites or sodium currents have been observed in many excitable membranes. The occurrence of distinguishable populations of sodium channels may be attributable to different states of the same channel protein or to distinct channel proteins. We have now isolated complementary DNA clones derived from two distinct rat brain mRNAs encoding sodium channel large polypeptides and present here the complete amino-acid sequences of the two polypeptides (designated sodium channels I and II), as deduced from the cDNA sequences. A partial DNA sequence complementary to a third homologous mRNA from rat brain has also been cloned.     

日本囊对虾野生群体杂合性的研究

运用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术研究了日本囊对虾9个野生群体10种等位酶的杂合子缺失及过量状况.在所研究的22个位点中有5个位点(Sod-1、Est-1、Est-2、Amy-3、Mdh-1)是多态位点.汕头群体的Est-2,北海群体的Mdh-1和Sod-1,湄洲群体的Mdh-1,连江群体的Sod-1和漳浦群体的Mdh-1位点符合H-W平衡标准(P＞0.05);其余的多态位点均显著或极其显著地偏离H-W平衡标准(0.01＜P＜0.05或P＜0.01).另外,日本囊对虾9个群体的Est-2位点均表现出杂合子缺失(F＞0);Amy-3和Est-1(除了泉州群体的Est-1)位点均表现出杂合子过量(F＜0).研究表明日本囊对虾野生资源杂合性状况较好.     

人类Neuritin cDNA的克隆和表达

从人胎脑cDNA文库筛选出一条1618bp的cDNA。此cDNA含有一个426bp的最大开放阅读框,编码一个142个氨基酸的蛋白质,预测分子质量为15.3ku。与目前数据库中序列比较,该cDNA与鼠neuritin基因同源性达98％。多组织Northern blot分析显示neuritin在脑组织高度表达。neuritin cDNA的读框片段正确插入到pQE40表达载体中,获得了预期的表达产物,并初步得到了其纯化蛋白。     

Sensory neuron sodium channel Nav1.8 is essential for pain at low temperatures

Sensory acuity and motor dexterity deteriorate when human limbs cool down, but pain perception persists and cold-induced pain can become excruciating. Evolutionary pressure to enforce protective behaviour requires that damage-sensing neurons (nociceptors) continue to function at low temperatures. Here we show that this goal is achieved by endowing superficial endings of slowly conducting nociceptive fibres with the tetrodotoxin-resistant voltage-gated sodium channel (VGSC) Na(v)1.8 (ref. 2). This channel is essential for sustained excitability of nociceptors when the skin is cooled. We show that cooling excitable membranes progressively enhances the voltage-dependent slow inactivation of tetrodotoxin-sensitive VGSCs. In contrast, the inactivation properties of Na(v)1.8 are entirely cold-resistant. Moreover, low temperatures decrease the activation threshold of the sodium currents and increase the membrane resistance, augmenting the voltage change caused by any membrane current. Thus, in the cold, Na(v)1.8 remains available as the sole electrical impulse generator in nociceptors that transmits nociceptive information to the central nervous system. Consistent with this concept is the observation that Na(v)1.8-null mutant mice show negligible responses to noxious cold and mechanical stimulation at low temperatures. Our data present strong evidence for a specialized role of Na(v)1.8 in nociceptors as the critical molecule for the perception of cold pain and pain in the cold.