斜带石斑鱼白细胞介素8基因的克隆与表达分析

为了研究斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)白细胞介素8(IL-8)的结构和功能,本实验对其基因序列进行了克隆和分析. 运用RACE-PCR方法,从斜带石斑鱼总RNA反转录cDNA库中获得了961 bp 长的cDNA全序列. 同时利用RT-PCR 技术,检测了微壁溶球菌诱导前后该基因在斜带石斑鱼体内不同组织之间的表达差异. 结果表明,斜带石斑鱼IL-8cDNA序列包含235 bp 的5′非编码区,438 bp的3′端非编码区和288 bp 的开放阅读框,编码95个氨基酸. 未诱导前,斜带石斑鱼IL-8基因主要在心、头肾、脾和肝脏中表达,在鳃和肠中量表达,在胃、肌和皮中几乎没有表达;诱导后,IL-8基因强烈表达于所有取样器官. 所获得的斜带石斑鱼IL-8基因是一种与炎症作用有关的CXC亚族趋化性因子.     

斜带石斑鱼TLR5S基因结构及功能分析

Toll样受体5(Toll-like receptor 5,TLR5)属于先天免疫系统中的一种模式识别受体(PRR),可分为可溶型和跨膜型2种.它可以识别病原体相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMP),从而启动信号转导.本研究从NCBI数据库中得到斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)可溶型TLR5(ECTLR5S)cDNA全长序列(Genbank登录号:GQ396667).其cDNA序列全长2 439bp,包括69bp的5′UTR,435bp的3′UTR和1 935bp的开放阅读框,共编码644个氨基酸,预测编码蛋白质分子质量为72.28ku,等电点为6.37.将ECTLR5S基因氨基酸序列与其他脊椎动物的TLR5S基因氨基酸序列进行比对,结果显示出很高的相似性,其中与牙鲆相似度可达69%.Real time PCR检测结果显示ECTLR5S基因在斜带石斑鱼不同器官中均有表达,其中在肝脏中的表达量最高,其次是脾脏、血淋巴、肾脏等.Realtime PCR检测ECTLR5S基因在哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)感染3,6,12,24,48h后的肝脏中表达情况,结果显示ECTLR5S基因在3,6,12,24h时表达量显著上调(p<0.05),而在48h下降至初始水平.这些结果说明ECTLR5S基因可能参与到斜带石斑鱼抗弧菌感染的免疫反应中,并且肝脏是其发挥作用的重要器官.     

乌鳢（Channa argus）干扰素刺激基因Viperin和ISG15及其启动子的克隆与特征分析

应用抑制差减杂交、末端快速扩增和基因步移技术,克隆并鉴定了乌鳢干扰素刺激基因Viperin和ISG15及其启动子序列.Viperin cDNA全长1474nt,包含1059nt的开放阅读框,编码352个氨基酸.除N末端70个氨基酸外,Viperin蛋白氨基酸序列在鱼类和哺乳类具有高度的保守性.ISG15 cDNA全长758nt,包含468nt的开放阅读框,编码155个氨基酸,含有两个泛素样(UBL)结构域,C末端具有保守的UB偶联结构(LRGG).Viperin和ISG15启动子区存在保守的干扰素刺激反应元件(ISRE)和γ-干扰素激活序列(GAS).ISRE是干扰素刺激基因启动子区的重要特征,并与干扰素调控因子(IRF)1和IRF2的识别序列(IRF-E)部分重复;GAS参与介导II型干扰素激活基因的诱导转录.Viperin启动子区还包含保守的NF-κB结合位点,这是保守的NF-κB结合位点以一致的序列模式(GGGRNNYYCC)出现在鱼类干扰素刺激基因启动子区的首次报道.此外,Viperin和ISG15启动子尚存在TATA,CAAT,Sp1等转录因子结合位点.乌鳢ISG15基因5′非编码区含有单一的内含子,而Viperin基因5′非编码区未发现内含子.Viperin和ISG15mRNA主要表达在头肾、后肾、脾脏和鳃,肝脏中也有少量表达.体内干扰素诱导剂polyI:C刺激后,Viperin和ISG15基因在肝脏的表达水平明显增加.     

斜带石斑鱼三丁基锡结合蛋白基因的克隆与分析

采用RT-PCR和RACE方法获得了斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)三丁基锡结合蛋白(tributyltin-binding protein,TBT-bp)肝脏基因的cDNA全长序列.TBT-bp基因cDNA序列全长836 bp,含696 bp的开放阅读框,编码231个氨基酸.虽然编码蛋白序列与牙鲆(Paralichthys olivaceus)和底鳉(Fundulus heteroclitus)TBT-bp2序列同源性不高(分别为52%、20%),但是保守的信号肽序列结构与二级结构分析提示它们属于同一蛋白家族.系统树分析表明,此次克隆得到的斜带石斑鱼三丁基锡结合蛋白基因cDNA序列属于2型三丁基锡结合蛋白(tributyltin-binding protein type2,TBT-bp2).斜带石斑鱼TBT-bp基因cDNA全序列的获得为海水养殖鱼类中三丁基锡的去毒代谢相关分子机理研究奠定了基础,对今后进一步进行种苗育苗的研发,并以此为依据提高其人工育苗及仔鱼成活率有重要意义.     

斜带石斑鱼ERP44基因的克隆与表达分析

为进一步了解内质网蛋白44基因(ERP44)在石斑鱼免疫反应中的作用,本研究根据实验室石斑鱼转录组数据中ERP44的表达序列标签(EST)设计引物,克隆了斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)Ec-ERP44基因的开放阅读框序列(ORF),利用生物信息学手段分析Ec-ERP44基因及其编码蛋白的序列结构和特征,并通过实时荧光定量PCR检测该基因的组织分布特征,以及脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)、聚肌胞苷酸(Polyinosinic-polycytidylic acid, Poly I:C)刺激后该基因在石斑鱼脾脏中的表达变化。研究结果表明,Ec-ERP44基因ORF全长1 233 bp,编码410个氨基酸;该蛋白具有蛋白质二硫键异构酶(PDI)家族保守的硫氧还蛋白结构域。同时,Ec-ERP44基因在健康石斑鱼体内的多种组织均有表达,其中在脑组织中的表达量最高;在LPS与Poly I:C刺激后,石斑鱼脾脏中Ec-ERP44基因的表达显著上调。本研究结果表明,Ec-ERP44基因参与了石斑鱼抗病原感染的免疫反应。     

斜带石斑鱼肝脂酶和脂蛋白脂酶基因克隆与序列分析

为从分子水平研究海水鱼类肝脂酶(hepatic lipase,HL)和脂蛋白脂酶(liportein lipase,LPL)基因在脂质代谢过程中的作用及其分子系统进化地位,采用RT-PCR及RACE法从斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)肝脏克隆得到HL、LPL基因cDNA全序列.克隆获得斜带石斑鱼肝脏HL基因cDNA全长2 261 bp,其中5′非翻译区(5′-UTR)为186 bp,3′-UTR为590 bp,开放阅读框(ORF)为1 485 bp,编码494个氨基酸;LPL基因cDNA全长2 191 bp,其中5′-UTR为 144 bp,3′-UTR为 499 bp,ORF为1 548 bp,编码515个氨基酸.序列同源性分析表明,斜带石斑鱼HL、LPL基因与哺乳动物同源性均低于真骨鱼类罗非鱼、斑鳢和真鲷等,这与其亲缘远近关系相一致,表明HL、LPL在进化过程中都相对保守.构建系统发生树显示,斜带石斑鱼HL、LPL基因氨基酸序列与大口黑鲈、真鲷等共同占据进化树上独立的分枝,与较为原始的硬骨鱼类中华鲟在进化树上距离较远.本实验对斜带石斑鱼HL、LPL基因同源性、系统进化地位的研究,为进一步研究海水鱼类脂代谢调控机制,预防鱼类脂代谢疾病奠定了基础.     

斜带石斑鱼转化生长因子β1（TGF β1）基因的克隆及表达分析

  转化生长因子β1（TGF β1）是一种高度保守的多效细胞因子。通过分子克隆得到了斜带石斑鱼Epinephelus coioidesTGF β1 cDNA全长序列,全长为2 477 bp,开放阅读框为1 161 bp,编码一种含386个氨基酸的多肽。Realtime PCR分析表明,TGF β1基因在健康斜带石斑鱼所取组织中均有表达,肾脏中表达最高,其次是头肾和脾脏。用PolyI:C或ConA刺激斜带石斑鱼头肾淋巴细胞,TGF β1表达量明显上升,且在刺激4 h后达到最高值。用PolyI:C刺激16、24 h后,TGF β1几乎不表达,而用ConA刺激实验组,TGF β1表达量一直高于对照组。结果说明,斜带石斑鱼TGF β1基因结构和表达特征与其他硬骨鱼类具有高度相似性。     

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.     

饲料中添加生长激素基因重组蛋白对斜带石斑鱼生长、消化及抗氧化能力的影响

为了探究体外表达的斜带石斑鱼生长激素基因重组蛋白在海水鱼养殖中的应用前景,将其酵母表达基因重组蛋白上清液按照2,4,8 mg/kg的添加量喷涂饲料(分组记为G1、G2和G3),与空白对照(记为G0)共4组,每组设3个平行,进行斜带石斑鱼室内工厂化养殖试验。饲养期间,早中晚各投喂1次,每日测1次水质指标,经10周的饲养,结果如下:①生长性能方面,G2组斜带石斑鱼增质量率最高,为293.16%,显著高出G0组23.75%(p0.05),饲料系数最低,为1.14,G2组斜带石斑鱼在体长增长率以及均摄食量方面显著高于G0组(p0.05);②形态学及体成分方面,G2组全鱼粗蛋白含量最高,显著高于G0组(p0.05),鱼体肌肉中粗脂肪的含量显著低于G0组(p0.05);③血脂方面,G1、G2和G3组鱼的胆固醇、低密度脂蛋白和甘油三酯含量均低于G0组,且G1和G2组的低密度脂蛋白显著低于G0组(p0.05);④消化酶活性方面,试验组斜带石斑鱼的淀粉酶活性均高于对照组,其中G2组最高,显著高于G0组(p0.05);脂肪酶活性试验组均显著高于对照组(p0.05);⑤抗氧化指标方面,试验组斜带石斑鱼肌肉总抗氧化能力显著高于G0组(p0.05);⑥磷酸酶活性方面,G2组鱼的磷酸酶活性最高,在肝脏中G2组鱼的磷酸酶活性最高且显著高于对照组(p0.05)。以上结果表明:在饲料中添加4 mg/kg的生长激素基因重组蛋白对于斜带石斑鱼的生长具有明显的促进作用且能提高饲料利用率;还可明显降低斜带石斑鱼的血脂水平,提高其消化能力和抗氧化能力。     

日本鳗鲡COX-2基因的克隆、鉴定及表达分析

应用PCR及RACE技术从日本鳗鲡(Anguilla japonica)中克隆获得一个2463 bp环氧化酶基因(Cyclooxygenase-2,AjCOX-2)的cDNA序列.AjCOX-2前体为606肽,含有脊椎动物COX-2的保守结构域,以及加氧酶和过氧化物酶的活性位点.在正常生理条件下,AjCOX-2基因在日本鳗鲡的鳃、鳔和皮肤中高水平转录表达.脂多糖刺激后8 h,AjCOX-2基因在皮肤和鳔中的转录表达显著上调(P0.05);多聚胞苷酸刺激后8 h,AjCOX-2在皮肤、鳔和鳃中的转录表达显著上调(P0.05);迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)刺激后8 h,AjCOX-2在鳔中的转录表达也极显著上调(P0.01).结果表明,AjCOX-2基因是对外来病原刺激的早期响应基因,参与机体抵抗外来刺激物的先天免疫应答.     

一种新的Bax异构体Baxθ促进细胞凋亡(英文)

Bcl-2蛋白家族由一类含有特征性的Bcl-2同源结构BH、且主要调控细胞死亡的蛋白组成.Bax是一个含有多个特征性BH结构域、促进凋亡的蛋白.克隆了一个全新的Bax异构体Baxθ,其cDNA由外显子1,4,5,6组成.MTC表达谱分析显示Baxθ在人体各组织中广泛且不同强度的表达.将BaxθORF插入pEGFP-N1载体,转染HEK293细胞,观察到一个15 ku的融合蛋白,提示Baxθ编码的蛋白是与Baxβ共用同一个C端,且使用一个全新的翻译起始位点.尽管Baxθ缺乏BH3结构域,但它在HEK293细胞中过表达时能促进细胞凋亡.截断体实验分析发现Baxθ第43~69位氨基酸残基可能与其促进细胞凋亡的活性有关.BH3结构域可能不是Bcl-2蛋白家族诱导细胞凋亡的唯一功能区域.     

东方田鼠抗日本血吸虫病CD74基因的差异表达及生物信息学分析

利用日本血吸虫尾蚴感染东方田鼠,提取感染前和感染后10d和15d东方田鼠肝脏组织总RNA;利用大鼠CD74基因探针,经Rorthern杂交分析东方田鼠感染日本血吸虫前及感染血吸虫10 d、15 d后肝脏组织CD74的差异表达情况;同时,采用生物信息学分析大鼠CD74基因的cDNA序列及其编码的氨基酸序列以及CD74蛋白的结构域.结果显示:东方田鼠感染日本血吸虫感染血吸虫10 d、15 d后肝脏组织CD74的表达水平比感染前显著升高;大鼠CD74基因的cDNA序列全长1220bp,编码216个氨基酸残基;大鼠CD74蛋白含一个MHC2相互作用超家族结构域和一个MHCassoc_trimer超家族结构域.     

赤点石斑鱼ICLP基因的克隆和序列分析

MHC class II invariant chain-like proteins(ICLP)因子与免疫反应密切相关,其参与对抗原的处理,保证多肽不被进一步降解为氨基酸.通过RACE反应获得赤点石斑鱼ICLP2cDNA全序列,全长1 837 bp,包括44 bp的5′UTR区,861 bp的开放阅读框以及932 bp的3′UTR区.编码286个氨基酸,推测的蛋白质分子量为31 878 u.对赤点石斑鱼10个组织的ICLP2基因进行PCR扩增和测序,结果表明赤点石斑鱼ICLP2基因的表达不存在组织特异性.此外,氨基酸序列同源比对的结果表明,赤点石斑鱼与其它16种脊椎动物ICLP2的相似度在25%～78%之间,与狼鲈和鳜鱼ICLP2因子的同源程度最高,分别为78%和74%.根据ICLP的氨基酸序列构建的脊椎动物系统进化树,表明了该分子的氨基酸序列可以作为研究鱼类物种间进化关系的良好指标.     

日本鳗鲡γ-干扰素诱导的溶酶体巯基还原酶(GILT)基因的克隆鉴定与表达分析

在日本鳗鲡(Anguilla japonica)中克隆获得2个γ-干扰素诱导的溶酶体巯基还原酶(GILT)基因AjGILT-1和AjGILT-2,并对其序列进行生物信息学分析,进而利用实时荧光定量PCR分别检测2个基因在不同组织器官中的表达水平,及其在脂多糖(LPS)、聚肌胞苷酸(PolyI:C)刺激和迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)感染后的表达变化.结果显示:2个基因编码的蛋白序列中均含有GILT家族的特征序列CQHGX2ECX2NX4C、活性位点CXXC、2个糖基化位点和11个保守的半胱氨酸残基,基因组序列均含7个外显子和6个内含子.2个基因启动子中都存在多个转录因子结合位点,如γ-干扰素活化位点以及特化蛋白1结合位点;不同的是AjGILT-1启动子区存在多个核因子-1、激活蛋白-1结合位点及干扰素刺激反应元件,而在AjGILT-2启动子区未发现.AjGILT-1在鳃和肠中表达量最高,而AjGILT-2在性腺、头肾和脾脏中表达量最高;除肠道外,同一组织中AjGILT-2的表达量均高于AjGILT-1.LPS、PolyI:C刺激和E.tarda感染后,AjGILT-1与AjGILT-2的表达在鳃中仅有少数变化,而在头肾和中肾中则变化较明显.综上所述,AjGILT-1和AjGILT-2基因可能参与了日本鳗鲡受病毒和细菌感染后的免疫应答.     

眼斑拟石首鱼肽聚糖识别蛋白2的基因克隆与组织表达特性

采用同源克隆技术获得了眼斑拟石首鱼(Sciaenops ocellatus)的肽聚糖识别蛋白2基因(命名为So-pglyrp2).So-pglyrp2的cDNA全长1 729 bp,含有1个1 446 bp的开放阅读框,编码的482 aa前体蛋白带有1个21 aa信号肽;So-pglyrp2基因由4个外显子和3个内含子构成.序列比对分析表明,So-pglyrp2存在1个保守的PGRP结构域,其氨基酸序列与已报道的脊椎动物pglyrp2的同源性最高,一致性为57.1%~82.8%.RT-PCR分析表明,So-pglyrp2基因在肝脏强烈表达,在性腺、肠和胃组织弱表达,在其他组织不表达.研究结果为阐明鱼类pglyrp2基因结构、了解低等脊椎动物pglyrp2的进化地位、探讨鱼类pglyrp2的免疫学功能奠定了坚实的基础.     

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.     

猪Akt1、Akt2基因克隆与组织表达图谱分析

为了得到长白猪蛋白激酶Akt1和Akt2基因序列并分析其表达模式,本研究使用RT-PCR方法,首先克隆了蛋白激酶Akt1和Akt2的cDNA.序列分析显示:长白猪Akt1基因的cDNA全长1461bp,编码具480个氨基酸残基的前体蛋白,其氨基酸序列与人,牛,大鼠,小鼠同源性达到97%以上.长白猪Akt2基因cDNA全长为1505bp,编码具481个氨基酸残基的前体蛋白,其氨基酸序列与人,牛,大鼠,小鼠的同源性高达97%以上.SMART分析表明,猪Akt1和Akt2蛋白均包含了与PI-3K结合的PH结构域及2个具有丝氨酸/苏氨酸激酶催化活性的S_TKc结构域.RT-PCR检测结果显示:Akt1mRNA在垂体、心脏、肝脏、脾脏、肌肉组织中高表达,在大脑、小脑、肾脏表达丰度较低.Akt2则在小脑、垂体、心脏、肝脏、脾脏和肌肉组织中高表达,而在大脑和肾脏中表达丰度较低.     

松江鲈MRF4基因克隆与组织表达分析

MRF4(myf6或herculin)基因属于MyoD家族成员之一,为成肌细胞分化成肌管的重要调控因子.本实验以松江鲈(Trachidermus fasciatus)肌肉总RNA为模板,采用RT-PCR结合RACE的方法,获得1 049 bp全长cDNA序列,包含了1个含有720个核苷酸的开放性阅读框(ORF),共编码239个氨基酸.其编码区序列与石斑鱼同源性最高、为91.81%,其次是东方红鳍鲀、为83.40%,与哺乳类、鸟类的同源性在65%左右,与爪蟾同源性最低仅为59.65%.预测松江鲈MRF4蛋白具有保守的HLH结构域,bHLH结构域形成剪刀状α-螺旋二聚体.用荧光定量PCR方法检测发现,MRF4基因的mRNA在松江鲈6种组织中均有表达,但其在肌肉组织中表达量极显著高于其他组织,提示其在肌肉的生长发育过程中起着重要作用.     

IRF7表达与系统性红斑狼疮的相关性

探讨了干扰素调节因子7(IRF7)的表达与中国汉族人群系统性红斑狼疮(SLE)的相关性.运用实时荧光定量聚合酶链式反应的方法分别测定疾病患者与正常对照组外周血IRF7mRNA的表达水平,并与血清中干扰素水平、干扰素积分以及SLEDAI积分作相关性分析.结果发现,患者外周血IRF7mRNA的表达水平较正常对照组的明显增高,且其与血清中干扰素水平、干扰素积分以及SLEDAI积分均呈正相关.由此可知,IRF7表达的增高可能促使干扰素通路异常激活,从而导致系统性红斑狼疮的发生.     

斜带石斑鱼Frizzled 4基因的克隆及表达分析

利用同源克隆和RACE的方法,从斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)卵巢中克隆了Frizzled4(g FZD4)的全长c DNA序列.g FZD4的c DNA序列全长2 033bp,其中开放阅读框1 596bp、编码531个氨基酸.氨基酸序列比对和系统树分析显示,g FZD4的结构十分保守,斜带石斑鱼与鲈形目罗非鱼的亲缘关系最近.RT-PCR分析表明,g FZD4基因在斜带石斑鱼组织中广泛表达,其中脑、肾脏、心脏和腮组织的表达量较高.荧光定量PCR检测结果显示,g FZD4基因的表达水平在胚胎发育的早期较低、在桑葚期显著升高、在囊胚期最高,其后除了肌节形成期外均基本与桑葚期的表达水平相似;g FZD4基因在卵巢发育过程中表达水平较低,而在性逆转的精巢发育过程中表达水平显著升高,表明g FZD4介导的Wnt信号通路在石斑鱼的性逆转过程中可能发挥了重要作用.