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.     

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.     

赤眼鳟β-肌动蛋白基因克隆、组织表达与稳定性分析

为探究赤眼鳟(Squaliobarbuscurriculus)β-肌动蛋白(β-actin)基因的结构和表达特性,本文采用RT-PCR技术和RACE法,从赤眼鳟肝脏中获得了赤眼鳟β-actin cDNA全长序列(GenBank:MT119965),该基因c DNA全长共1 816 bp,由94 bp的5’端非编码区, 594 bp的3’端非编码区和1 128 bp的开放阅读框(95-1222)组成,阅读框共编码375个氨基酸。通过序列比对和系统进化树的构建,赤眼鳟β-actin与鲤科鱼类聚为一支且与鲮鱼、鲫鱼、黄颡鱼等多个物种的β-actin氨基酸同源性都为99%。荧光定量(qPCR)表达分析显示,β-actin在赤眼鳟肌肉、肠、脾脏、皮肤、血液、鳃、体肾、头肾、心脏和肝脏十个组织中都有表达,但不同组织的表达量存在差异。利用Best keeper软件对赤眼鳟体内的延伸因子1(elongation factor 1, EF1)和β-actin基因进行稳定性对比,发现β-actin基因稳定性低于EF1基因。以上结果为赤眼鳟的分子系统进化研究提供证据,也为赤眼鳟功能基因表达研究提供参考依据。     

稀有鮈鲫β-肌动蛋白基因片段的克隆及其同源性分析

采用RT-PCR方法,从稀有鮈鲫肌肉组织中分离和克隆出β-肌动蛋白基因cDNA部分序列,长度为1029bp,编码343个氨基酸残基．序列分析表明,该cDNA序列与其他物种昏肌动蛋白基因同源性非常高．RT-PCR能够检出该基因在稀有鮈鲫肌肉、眼、脑、心脏、肝、肠、鳃、睥、卵巢等组织中广普表达,在胚胎不同发育时期持续恒量表达．并基于已知的鱼类β-肌动蛋白基因序列构建了进化树．     

拟穴青蟹ANT2基因的克隆与低温胁迫表达分析

腺苷酸转移酶(ANT)是线粒体中最丰富的蛋白质之一,其主要作用是介导ADP/ATP在细胞质和线粒体基质之间的运输.为探讨该基因在拟穴青蟹(Scylla paramamosain)低温适应中的作用,采用反转录PCR(RT-PCR)、cDNA末端快速扩增技术(RACE)等技术,从拟穴青蟹中获得了ANT2的cDNA全长序列,并运用实时荧光定量PCR(qPCR)技术检测了ANT2在不同组织和不同温度下的表达谱.该序列全长1 348bp,开放阅读框(ORF)为930bp,编码309个氨基酸残基.同源分析显示,该蛋白具有3个保守的线粒体跨膜功能结构域,形成能量分子传导转运通道,催化细胞质中ADP和线粒体内ATP的跨膜交换.qPCR结果表明ANT2基因在拟穴青蟹多个组织中均有表达,且表达量不同,表明ANT2基因具有组织表达特异性.第1期仔蟹在10,15,20,25℃不同温度条件下,在1,3,12,24,36h,10和15℃组表达量显著低于20和25℃组(p0.05);且在1,3,6,12,24h,10℃组的表达量显著低于15℃组表达量(p0.05).15℃组在48h内,ANT2呈现高低起伏的表达模式.拟穴青蟹第1期仔蟹ANT2基因表达变化,提示该基因与能量代谢功能相关,可能参与拟穴青蟹低温胁迫应答.     

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.     

四膜虫有性生殖过程中特异表达基因TCD3的序列分析

含有CHROMO(chromatin organization modifier)结构域的蛋白参与了染色质结构的调节.本研究从嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)全基因数据库(www.ciliate.org)和基因表达数据库(tged.ihb.ac.cn)中筛选到有性生殖特异表达TCD3(Tetrahymena chromo domain-containing protein 3)基因.该基因ORF为1 005bp,大核染色体中基因全长1 241bp,含有两个内含子.5′-RACE和3′-RACE表明5′端非编码区(5′-UTR)长度为40bp,3′端非编码区(3′-UTR)长度为90bp.TCD3基因预测编码334个氨基酸构成,含有一个CHROMO结构域.CHROMO结构域聚类分析表明四膜虫Tcd3蛋白可能与线虫CeCDP功能类似,参与异染色质的形成和DNA序列删除.     

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.     

中华绒螯蟹Na+-K+-Cl-协同转运蛋白基因的克隆和功能分析

为研究Na~+-K~+-Cl~-协同转运蛋白(NKCC)基因在中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)应对高盐胁迫过程中的作用,采用RACE技术首次克隆到中华绒螯蟹NKCC基因全长序列,运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对中华绒螯蟹NKCC基因进行组织定量,并进行生物学信息分析.结果表明:该基因的cDNA全长为4 127bp,其中5非编码区(UTR)长度为18bp,3非编码区(UTR)长度为944bp,开放阅读框(ORF)长度为3 165bp,编码1 054个氨基酸.理化分析预测其分子量为51.066kDa,理论等电点为4.65.预测中华绒螯蟹NKCC二级结构由12个跨膜结构域组成.同源对比结果显示:中华绒螯蟹NKCC的氨基酸序列与拟穴青蟹(Scylla paramamosain)NKCC相似度最高,为86.17%.系统进化分析表明中华绒螯蟹NKCC与拟穴青蟹、三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、可口美青蟹(Callinectes sapidus)、蓝蟹(Callinectes sapidus)聚为一支.不同组织的荧光定量结果显示:NKCC基因在中华绒螯蟹的肠、脑神经节、胸神经节、鳃、胃、肝胰腺、肌肉、眼、心脏和血清中均有表达且在中华绒螯蟹肠的表达量最高.在盐度为25‰的急性胁迫下,NKCC基因在中华绒螯蟹肠中的表达量随着胁迫时间延长变化显著(P0.05),并在胁迫72h后恢复稳定.以上结果显示,NKCC基因参与了中华绒螯蟹渗透压调节,并在其渗透压平衡中发挥重要作用.     

乌鳢β-肌动蛋白cDNA克隆与表达分析

利用RT-PCR技术首次克隆获得了乌鳢(Channa argus)的β-肌动蛋白基因cDNA序列.结果显示,乌鳢β-肌动蛋白的cDNA序列全长1 813bp,包含一个1 125bp的开放阅读框(ORF),共编码375个氨基酸.蛋白序列分析显示,乌鳢β-肌动蛋白的相对分子质量为41.731kDa,等电点PI为5.16,由20种氨基酸组成(甘氨酸数目占比最高为7.73%,色氨酸数目占比最低为1.07%),含有3个actin信号位点.蛋白同源性分析显示,乌鳢β-肌动蛋白与大西洋鲑、虹鳟、莫桑比克罗非鱼的同源性达99%以上,与非洲爪蟾、鸡和人等脊椎动物的同源性达98%以上,表明β-肌动蛋白基因在不同物种之间具有很高的保守性.基于NJ法的β-actin基因系统发育分析显示,乌鳢处于鲈形目和鲑形目鱼类的基部,并没有与鲈形目鱼类聚类为一支,表明乌鳢β-actin基因的进化速率较其他鲈形目鱼类更慢.组织表达分析显示,乌鳢β-actin在检测的11个组织中均有表达,且表达量比较稳定,表明该基因可作为内参选择时的候选基因,可为乌鳢功能基因研究时的内参选择提供参考.     

尼罗罗非鱼Hepcidin基因结构与序列分析

Hepcidins是一类具有调节铁代谢功能的抗菌肽.利用RT-PCR、RACE和LA等技术,以尼罗罗非鱼[Oreochro-mis niloticus(Linnaens)]肝脏中分离和克隆到Hepcidin基因.其全长cDNA为505 bp(不包括polyA),5′端非翻译区有85 bp,3′非编码区为156 bp,阅读框为264 bp.其编码的氨基酸包括信号肽和前体肽等,前体肽进一步酶解产生22个氨基酸的活性肽,该活性肽具有Hepcidin基因家族特有8个半胱氨酸的保守序列.罗非鱼的Hepcidin基因结构包含3个外显子和2个内含子.本研究为今后阐明Hepcidin基因表达特性、表达产物理化性质、抗菌活性及其相关功能等奠定基础.     

南方鲇CART基因cDNA克隆分析及组织分布

采用RT-PCR和RACE技术克隆得到南方鲇(Silurus meridionalis)的CART基因的全长cDNA序列,全长688bp,其中5′非翻译区长109 bp,ORF长357 bp,3′非翻译区222 bp,编码118个氨基酸.与其他脊椎动物的CART蛋白氨基酸序列比对发现,南方鲇CART与斑点叉尾鲴(letalurus punetaus)CART、金鱼(Carassius auratus)CART1、金鱼CART2、鲤鱼(Cyprinus carpio)CART1、鲤鱼CART2和人(Homo sapiens)CART同源性分别达到95.8％、72.0％、75.0％、72.9％、75.0％和52.5％,表现出较高的保守性.进化树结果显示,南方鲇的CART与斑点叉尾鮰聚为一支,与基于形态学的鱼类系统发育结论相吻合.组织分布分析表明南方鲇CART基因mRNA主要在脑中表达,与之功能相吻合.研究结果为该种鱼摄食调控机制的研究提供了新的基础资料.     

拟穴青蟹凝集素基因Splec1的克隆及原核表达载体的构建

为获得高表达拟穴青蟹(Scyiia paramamosain)凝集素(Lectin) Splec1的工程菌,本实验根据GenBank中凝集素的基因序列,设计合成1对扩增Splec1基因完整ORF的特异性引物,采用RT-PCR技术从拟穴青蟹血液中分离扩增了Splec1的eDNA序列(495 bp),将该基因重组到原核表达载体pET32a(+)中,酶切和测序分析表明,重组质粒pET32a(+)-Splec1结构正确.     

翘嘴鳜UCP3基因cDNA的克隆及其胚胎发育表达分析

本研究采用RT-PCR、3′-RACE和5′-RACE技术,从翘嘴鳜胚胎组织中克隆得到UCP3基因的全长cDNA序列(登录号:KP244309)为2 917bp。生物信息学分析表明:翘嘴鳜UCP3基因编码区为930bp,总共编码309个氨基酸;带负电荷的氨基酸残基数22个,带正电荷的氨基酸残基数35个。翘嘴鳜UCP3发育表达分析表明,UCP3在受精期、二细胞期、囊胚期、肌效期、心搏期、仔鱼期有低量表达,从囊胚期到神经胚期显著性增高并达最大值,神经胚期到肌效期显著性降低,肌效期、心搏期、仔鱼期都保持在低水平表达。     

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.     

一种新的水稻肌动蛋白基因Act的分子克隆及特征分析

以植物Rho家族成员osRACD为诱饵,采用酵母双杂交体系从水稻幼穗中分离到肌动蛋白基因家族的一个新成员-Act.借助5′RACE技术克隆到该基因的cDNA全长,其中含有一个1134?bp的读码框,编码377个氨基酸和一个终止密码子.同源性比较显示与其他已知的水稻肌动蛋白有81.8%～96%的相似性. 生物信息学方法分析了蛋白的修饰位点、基因的结构和进化关系. Southern杂交显示Act是单拷贝基因,RT-PCR显示该基因在多种组织有广泛的表达,但在不同发育阶段表达量有明显变化. 还就Rho家族和肌动蛋白家族在进化和功能上的关系进行了讨论.     

大黄鱼凝血酶原类似基因的克隆及其表达分析

采用快速末端cDNA扩增法,首次从大黄鱼中克隆到全长为2 023 bp的凝血酶原类似基因cDNA,编码为617个氨基酸,其中包括80 bp的5′末端非编码区及89 bp包含poly(A)尾的3′末端非编码区。预测1~15位的氨基酸处存在1个信号肽。推导的氨基酸序列与哺乳动物及其他鱼类进行同源性比较,发现其与红鳍东方鲀有73%同源性,而与哺乳动物的同源性为50%~65%。凝血酶原类似基因虽然在大黄鱼的各个组织中组成型表达,但是在减毒鳗弧菌免疫的大黄鱼的脾脏和肾脏中表达明显上调,这表明凝血酶可能参与大黄鱼对细菌侵染的免疫应答。     

大黄鱼Rab11基因的克隆与表达分析

克隆了大黄鱼小G蛋白家族中的Rab11基因,测序查明其cDNA序列全长1373 bp,其中5’非编码区为129 bp,3’非编码区为587 bp,开放阅读框为657 bp,编码218个氨基酸;其氨基酸序列与罗非鱼、斑马鱼等鱼类Rab11蛋白序列同源性在95％左右,与人类、大熊猫等物种的同源性也达到90%以上。Rab11基因在大黄鱼脾脏、鳃、肾脏、皮肤、肝脏、血液、肠、心脏和胃9个组织中均有表达,在血液、肝脏中表达量最高,在胃中表达量最低;溶藻弧菌刺激后大黄鱼肝脏、肾脏和脾脏组织中Rab11基因的表达量均明显上调,提示Rab11在大黄鱼的抗病免疫反应中有着重要的作用。     

毛竹PeSCL6基因的克隆及其表达分析

SCL6基因是植物保持茎端分生组织未分生状态所必需的关键基因之一。采用RT-PCR和RACE方法从毛竹(Phyllostachys edulis Carr.)中获得一个SCL6同源基因,命名为PeSCL6。该基因全长1 894 bp,其中5'端非编码区60 bp,3'端非编码区211 bp,编码区1 623 bp,共编码540个氨基酸。序列分析表明:PeSCL6基因编码的蛋白含有LHRI、VHIID、LHRII、PFYRE和SAW 5个保守区,属于GRAS家族蛋白; 该蛋白与水稻、玉米、高粱等单子叶植物的SCL6有较高的一致性(70%以上)。实时定量PCR结果表明:PeSCL6基因为组成型表达,且在叶片中的表达丰度最高; 而在即将开花之前和处于盛花期的竹株叶片中PeSCL6表达丰度明显降低,分别为幼龄竹株叶片的1%和14%。PeSCL6基因表达的变化,意味着它可能参与毛竹由营养生长向生殖生长的转换调控。     

人RS21-C6基因的克隆及其原核表达

从小鼠胸腺细胞克隆的新基因RS21-C6的cDNA648bp与人表达序列标签(EST)数据库进行同源性比较,得到71个EST片段,通过EST拼接获得一致性序列,经设计引物,并采用RT-PCR方法,从人新生儿脐带血单个核细胞、肝脏、淋巴结及Jurkat细胞系cDNA中扩增出一700bp的片段,利用快速扩增cDNA末端(RACE)方法,扩增其5′和3′端序列,得到此基因的全长序列(1118bp),其中包含一个513bp的开放阅读框,编码170个氨基酸.该基因在核酸水平与小鼠基因的同源性为83%,其演绎蛋白水平的一致性为75%,相似性为83%.此基因的GenBank登录号为AF210430.此外,已成功表达此基因的谷胱甘肽巯基转移酶(GST)-RS21-C6融合蛋白,其表达量占总菌体蛋白的32.5%.