溶藻弧菌Ⅲ型分泌系统vscP基因的克隆与生物信息学分析

根据NCBI上登录的溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)全基因组序列,设计一对克隆溶藻弧菌HY9901株Ⅲ型分泌系统"分子尺"蛋白VscP全长基因的特异性引物,PCR扩增获得基因的全长片段。结果显示,vsc P(Gen Bank登录号FR780678)开放阅读框ORF为1 206 bp,共编码401个氨基酸残基。根据推导的氨基酸序列预测其分子质量约为44.4 ku,等电点为5.72。Signal 4.1 Server和TMHMM Server 2.0预测结果表明,VscP无信号肽与跨膜结构域。Soft Berry-Psite预测结果显示,VscP含有3个N端糖基化位点,2个cAMP及c GMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点,5个蛋白激酶C磷酸化位点,9个酪蛋白激酶II磷酸化位点,2个N端豆蔻酰基化位点,1个酰胺化位点和3个微体C末端靶信号位点。运用MEGA6.0构建的VscP系统进化树显示,溶藻弧菌VscP与副溶血弧菌(V.parahaemolyticus)聚为一簇。应用SWISS-MODEL软件构建VscP亚基三维结构模型发现,其与鞭毛Fil K蛋白有相似构型。     

溶藻弧菌HY9901 vscH基因克隆及生物信息学分析

【目的】克隆溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)HY9901 vscH基因,并分析其序列结构。【方法】参照Gen Bank上的溶藻弧菌全基因组序列设计1对特异性引物,PCR扩增溶藻弧菌HY9901株的Ⅲ型输出蛋白Yop R核心家族蛋白vscH基因全长,用生物信息学手段分析VscH序列,构建VscH系统进化树及亚基三维结构模型。【结果】vscH基因序列全长636 bp,编码211个氨基酸,推导的蛋白分子质量为24.09 ku。经预测,VscH不存在信号肽与跨膜区;含有2个ASN-糖基化位点,14个磷酸化位点,2个N-豆蔻酰化位点,2个内质网靶向序列及2个微体C-末端靶信号位点;有1个主要功能域,T3SS_needle_reg(第71-211氨基酸);α-螺旋占66.35%,无规则卷曲占23.22%,延伸链占5.69%,β-折叠占4.74%;可能的B细胞抗原优势表位,分别是第20~23,25~28,37~40,48~51和109~112区段。溶藻弧菌VscH系统进化树与弧菌(Vibrio)聚为一簇。VscH亚基三维结构模型与鼠疫耶尔森菌毒力因子Yop R蛋白的编码基因ysc H相似。     

溶藻弧菌胱硫醚-β-合成酶基因cbs的克隆、生物学信息分析及原核表达

提取溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)的总DNA,克隆溶藻弧菌胱硫醚-β-合成酶基因cbs,对其进行生物信息学分析。结果表明,所克隆溶藻弧菌cbs基因的开放阅读框为1 095 bp,编码364个氨基酸。氨基酸序列比对发现,溶藻弧菌的CBS蛋白与其他弧菌的CBS相似性极高,与副溶血弧菌(V.parahaemolyticus)CBS氨基酸序列相似性达98%;CBS蛋白质的二级结构为典型的"α+β"折叠模式,无跨膜结构及信号肽。构建cbs基因表达载体(p GEX-cbs)以表达重组蛋白,结果显示,cbs基因在大肠杆菌BL21中高效表达,可表达出分子质量约为66.4 ku的融合蛋白。对表达条件进行优化,发现在37℃、IPTG浓度0.6 mmol/L的条件下诱导5 h后,CBS蛋白的表达量较多,该蛋白主要以包涵体形式存在。     

溶藻弧菌双组分调控系统PhoR/PhoB的基因克隆及生物信息学分析

双组分调控系统（Two-component Regulatory System）在致病菌的生长及毒力调控中起重要作用.克隆溶藻弧菌（Vibrio alginolyticus）HY9901 株组氨酸激酶PhoR 和反应调控因子PhoB 的全长基因,并对其进行生物信息学分析.序列分析结果显示,phoR（GenBank 登录号：KJ958404）全长1 299 bp,共编码432 个氨基酸;phoB（GenBank 登录号：KJ863646）全长690 bp,编码229 个氨基酸.构建PhoR/PhoB 的系统进化树,结果显示,溶藻弧菌PhoR/PhoB 与副溶血弧菌（Vibrio parahaemolyticus）、哈氏弧菌（Vibrio harveyi）有较近亲缘关系.利用SWISS-MODEL 软件,对PhoR/PhoB 中两个相对保守的功能域HATPase_c 和REC 进行同源建模,发现HATPase_c具有1 个ATP 结合位点,REC 具有4 个天冬氨酸活性位点.     

溶藻弧菌acfA基因克隆与生物信息学分析

溶藻弧菌引起海水养殖产业弧菌病的主要病原,附着定植因子基因acfA是溶藻弧菌重要毒力基因之一,其表达产物是溶藻弧菌有效定植在宿主肠道上所必需的蛋白。根据弧菌属细菌acfA基因基因保守区设计引物,采用Touchdown PCR扩增acfA基因部分序列,Inverse PCR和Nested PCR扩增已知序列侧翼序列,成功克隆了溶藻弧菌acfA基因全长。克隆的acfA基因序列全长为743 bp,开放阅读框长度为648 bp组成,共编码215个氨基酸,在5′端上游未发现-35区和-10区序列。演绎的ACFA蛋白N端有18个氨基酸信号肽序列,表明该蛋白是分泌型蛋白;蛋白结构分析表明主要由α螺旋和不规则卷曲构成。BLAST分析表明,该蛋白氨基酸序列与其他弧菌相应蛋白同源性较高,是较保守的外膜蛋白。     

溶藻弧菌Ⅲ型分泌系统注射装置蛋白VscO的原核表达及免疫原性

为探究溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)ZJ03株Ⅲ型分泌系统(Type III secretion system,T3SS)注射装置蛋白VscO作为疫苗候选抗原的可能性,根据GeneBank上登陆的溶藻弧菌VscO序列(NO.KJ179947),设计1对带酶切位点的特异性引物,PCR扩增vscO基因,序列分析结果显示,该基因全长462 bp,理论分子质量为18.430ku。将vscO基因定向插入原核表达载体pET-28a(+),构建重组表达质粒pET-vscO。用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导后,可在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中表达分子质量约为22 ku的VscO融合蛋白,且该蛋白主要以包涵体形式存在。VscO蛋白表达和纯化的最优条件为:0.1 mmol/L IPTG、37℃条件下诱导4 h,咪唑洗脱浓度为400 mmol/L。用纯化后的融合蛋白免疫SPF级小鼠,获得高效多克隆抗体。Western-blotting结果表明,鼠抗VscO血清既能与重组VscO蛋白发生反应,也能与分离自溶藻弧菌约22 ku的天然蛋白发生反应,提示T3SS注射装置蛋白VscO可能是溶藻弧菌的重要保护性抗原之一。     

卵形鲳鲹肉碱棕榈酰基转移酶Ⅰ全长cDNA序列的克隆及生物信息学分析

采用RACE-PCR克隆卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)肉碱棕榈酰基转移酶Ⅰ(carnitine palmitoyltransferaseⅠ,CPTⅠ)c DNA序列全长,并对其编码氨基酸进行生物信息学分析。结果表明,卵形鲳鲹CPTⅠ基因(Gen Bank登录号KP987456)c DNA序列全长2 841 bp,其开放阅读框(ORF)为2 363 bp,编码787个氨基酸,3'非编码区(URT)335 bp,5'非编码区142 bp;生物信息预测显示CPTⅠ基因编码的蛋白无信号肽序列,脂溶指数高达85.63,亲水性平均值(GRAVY)为-0.213,具有2个跨膜区螺旋,在第312和367氨基酸残基处存在N-糖基化位点,在19个丝氨酸(Ser)、9个苏氨酸(Thr)和14个酪氨酸(Tyr)残基上可能发生磷酸化;二级结构中α螺旋(Alpha helix)占比例最大,为40.66%;该蛋白亚细胞定位预测其主要分布于细胞质和线粒体中;分子系统进化分析显示,卵形鲳鲹CPTⅠ蛋白与花鲈(Lateolabrax japonicas)的同源性最高,达94%,与大黄鱼(Larimichthys crocea)、金鲷(Sparus aurata)的次之,均为93%,与人(Homo sapiens)、鼠(Mus musculus)等的同源性较低(65%)。     

红笛鲷IRAK-1基因克隆及哈维弧菌感染后的组织表达

用同源克隆和RACE的方法克隆红笛鲷(Lutjanus sanguineus)白细胞介素1受体相关激酶1(Interleukin-1receptor-associated kinase 1,IRAK-1)基因的cDNA全序列,并用荧光定量PCR分析其在健康鱼及哈维弧菌感染后红笛鲷的组织表达。结果表明,该序列全长3 207 bp(登录号KF728204),包含5′非编码区(UTR)202 bp,3′UTR752 bp,开放阅读框(ORF)2 253 bp,编码750个氨基酸。根据推导的氨基酸序列预测其蛋白分子质量为82.6 ku,理论等电点为6.59。IRAK-1包含1个N端死亡结构域、proST结构域、中央激酶结构域和C末端结构域。荧光定量PCR分析显示,红笛鲷IRKA-1基因在肝脏和皮肤的表达量最高,其次是心脏、鳃、肌肉和胸腺,其余组织的表达量较低。哈维弧菌侵染红笛鲷后,各组织中IRAK-1基因mRNA表达量均呈上调趋势,肝组织中变化最显著。     

溶藻弧菌免疫胶体金快速检测试纸条的制备

采用溶藻弧菌ATCC17749菌体作为抗原免疫新西兰大白兔,制备兔抗溶藻弧菌多克隆抗体;利用柠檬酸钠还原氯金酸法制备胶体金及胶体金-抗体结合物,并将其喷涂在玻璃纤维膜上冷冻干燥;在硝酸纤维素膜上包被兔抗溶藻弧菌多克隆抗体和羊抗兔IgG分别作为检测线和控制线;将处理后的玻璃纤维素膜、硝酸纤维膜、样品垫及吸水纸组装成双抗夹心试纸条,并对试纸条灵敏度、特异性、稳定性进行评价。结果表明,制备的兔抗溶藻弧菌多克隆抗体的效价可达1∶512 000;胶体金溶胶的最佳制备条件为:加入1.8 mL 10 mg/mL的柠檬酸三钠,500 W微波炉中火加热10 min;试纸条检测线和质控线的抗体最佳包被量分别为8.0 mg/mL和1.0 mg/mL;试纸条检测灵敏度为1×106cfu/mL,特异性试验显示,试纸条与哈氏弧菌、副溶血弧菌、霍乱弧菌、拟态弧菌、美人鱼弧菌、弗氏弧菌、河流弧菌、创伤弧菌等8株菌无交叉反应;稳定性试验表明,试纸在4℃干燥条件下能稳定保存5个月以上。制备的溶藻弧菌多克隆检测试纸条可灵敏、较特异地检测源自病鱼的溶藻弧菌,整个检测过程可在10 min内完成,适用于溶藻弧菌的快速检测。     

溶藻弧菌dtd基因的克隆及原核表达条件优化

根据NCBI数据库中已发表的溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)全基因组序列合成一对特异性引物,应用聚合酶链式反应(PCR技术)扩增溶藻弧菌HY9001菌株dtd基因,将其定向克隆到原核表达载体pET-32a构建重组表达质粒pET-DTD,并对其进行诱导温度、诱导时间、诱导IPTG浓度等条件的优化,最后探究其纯化时最佳咪唑洗脱浓度。结果表明:DTD蛋白成功表达,且其以包涵体的形式存在,在诱导温度37℃、IPTG浓度0.1 mmol/L条件下诱导5 h表达量最高,纯化最佳咪唑洗脱浓度为150 mmol/L。     

红笛鲷弧菌病血清流行病学研究方法的建立

以红笛鲷Lutjanus sanguineus弧菌病的主要病原菌——溶藻弧菌Vibrio alginolyticus为抗原制备兔抗血清,以辣根过氧化酶标记的羊抗兔血清为酶标二抗,建立了酶联免疫吸附试验检测技术。通过棋盘滴定法测定,得出溶藻弧菌菌悬液的最佳工作浓度为5×108mL-1,兔抗溶藻弧菌血清的最佳稀释度为1∶16000,酶标羊抗兔抗体的最佳稀释度为1∶2000。应用本实验建立的间接双抗体夹心法对红笛鲷进行现场检测,患病红笛鲷特异性抗体的检出率为70%,外观健康红笛鲷的检出率为20%。结果表明,本实验所建立的酶联免疫吸附试验(ELISA)检测法可以用于红笛鲷弧菌病的血清流行病学研究,而且可以检测出隐性感染状态下的红笛鲷。     

不同感染复数下海洋蛭弧菌DA5对溶藻弧菌的控制效率

【目的】研究宿主菌密度和感染复数对海洋蛭弧菌捕食弧菌效率的影响。【方法】以溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)zouA(下称"zouA")为宿主,通过海水共培养实验研究海洋蛭弧菌菌株DA5(下称"DA5")在初始宿主密度10~3~10~8 cfu/mL下24 h的生长,评估低感染复数和高感染复数下DA5对zouA 10 d的生物控制效果。【结果】DA5捕食所需最低zouA密度约为5×10~5 cfu/mL;在zouA密度≥10~6 cfu/mL时,DA5方对其发挥控制效应,且感染复数越高捕食效率越高,即使感染复数低至0.001,一定时间后DA5亦可有效控制zouA数量。而当初始zouA密度低至10~4 cfu/mL时,DA5需在感染复数≥100条件下方可显著控制zouA。【结论】宿主密度与感染复数均影响海洋蛭弧菌DA5对溶藻弧菌的控制效果。     

波吉卵囊藻对弧菌生长的影响

研究波吉卵囊藻及藻―菌体系对创伤弧菌(Vibrio vulnificus)、副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)和溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)生长的影响,结果显示:无菌波吉卵囊藻对创伤弧菌、副溶血弧菌的生长均有显著促进作用(P<0.05),对溶藻弧菌的生长无显著影响(P>0.05);波吉卵囊藻―沼泽红假单胞菌体系对溶藻弧菌有明显抑制作用(P<0.05);无菌波吉卵囊藻―枯草芽孢杆菌体系对溶藻弧菌的生长有显著促进作用(P<0.05),对创伤弧菌、副溶血弧菌的生长无显著影响(P>0.05);带菌波吉卵囊藻对三株弧菌均有明显抑制作用(P<0.05);带菌波吉卵囊藻共栖细菌对三株弧菌均无明显抑制作用(P>0.05);在无菌波吉卵囊藻中回加带菌藻共栖细菌,分析实验10～18d的数据发现的数据发现藻―菌体系对创伤弧菌、副溶血弧菌的生长有显著影响(P<0.05),藻―菌体系逐渐恢复对三株弧菌的抑制作用。     

红笛鲷IRAK-4基因cDNA全长的克隆及组织表达分析

白细胞介素-1受体相关激酶4(interleukin-1 receptor-associated kinase 4,IRAK-4)是一种参与机体先天性免疫和适应性免疫反应过程中的关键分子。采用RT-PCR和c DNA末端快速扩增(RACE-PCR)的方法从红笛鲷(Lutjanus sanguineus)头肾中克隆IRAK-4基因的c DNA全序列(登录号:KF279357)。该序列全长2 015 bp,包含5′非编码区(5′UTR)205 bp,3′非编码区(3′UTR)421 bp,开放阅读框(ORF)1 389 bp,编码462个氨基酸。根据推导的氨基酸序列预测其蛋白分子质量为52.0 ku,理论等电点为5.19。氨基酸序列比对结果显示,红笛鲷IRKA-4基因氨基酸序列与其他物种的同源性为54.2%~85.7%。系统进化分析结果显示,红笛鲷与斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)聚为一支,两者有较近的亲缘关系。用荧光定量PCR分析红笛鲷基因的组织表达差异,红笛鲷IRKA-4基因在各组织中均有不同程度的表达,其中在皮肤、肝脏和胃中表达量最高,其次是胸腺、鳃、心脏、肠、肌肉和脾脏,在头肾、后肾和脑的表达量最低。     

墨吉明对虾c型溶菌酶基因的克隆及表达

克隆并鉴定墨吉明对虾(Fenneropenaeus merguiensis)的一种c型溶菌酶基因(Fm-Lyz),其cDNA全长为770 bp,包括71 bp的5′非编码区(UTR)、222 bp的3′UTR和477 bp完整开放阅读框,编码158个氨基酸。SMART分析显示,Fm-Lyz氨基酸序列包含1个LYZ1结构域和1个含18个氨基酸的信号肽。同源性分析发现,Fm-Lyz与斑节对虾(Penaeus monodon)溶菌酶同源性最高;进化树结果显示,Fm-Lyz与不同对虾的c型溶菌酶聚为一类。实时荧光定量PCR结果显示,Fm-Lyz在所测组织中均有表达,其中在血细胞中表达量最高。副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)和溶壁微球菌(Micrococcus lysodeikticus)感染后,Fm-Lyz表达量比对照组明显上调(P0.05),最高表达量时间分别为感染后24、12 h,暗示Fm-Lyz参与了墨吉明对虾的抗菌免疫防御。     

基于CMONOC GPS数据的SSA电离层预测模型研究

利用基于CMONOC的GPS观测数据反演中国大陆区域高精度的RIM，并将奇异谱分析(SSA)方法应用于TEC预报，判断不同序列长度对预测结果的影响，并根据w-correlation选取合适的RC迭代阶数和窗口长度。结果发现，当TEC时间序列长度为27 d，窗口长度为序列长度的1/3、迭代SSA分解的前5项时，预测效果最好。提取RIM中心网格点的TEC数据，分别以年积日1~27、101~127、201~227、301~327等4个时段的TEC序列为原始数据，基于SSA进行7 d的预测，同时建立ARMA预测模型。结果显示，相较于ARMA预测，SSA方法总体预测精度提高约10%，预测时段更长。进一步对4个时段RIM中2 911个网格点处的TEC进行预测，发现RMSE随着纬度减小而增大，预测相对精度呈现中纬度比高、低纬度略高的特点，但无论哪种精度指标，SSA预测模型均优于ARMA预测模型。     

溶藻弧菌对凡纳滨对虾血清中一氧化氮及氧自由基的影响

对凡纳滨对虾注射浓度为1×105、1×106、1×107mL-1的溶藻弧菌悬液,在注射后4、12、24、48、72和120 h于腹血窦取血,测定其血清中一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)含量,以及一氧化氮合酶(NOS)、超氧化物岐化酶(SOD)活力。结果表明,注射溶藻弧菌后,凡纳滨对虾血清中NO含量及NOS活力显著高于对照组,且NOS活力最大值出现时间较NO早;而SOD活力先升高后下降,MDA含量在SOD活力开始下降后逐渐升高,说明一氧化氮系统对凡纳滨对虾感染的溶藻弧菌有清除作用,并能在一定程度上对损伤过程中生成的氧自由基产生作用。     

大亚湾网箱养殖水体弧菌种类组成及变化

研究了海水网箱养殖海域弧菌数量变化、种类组成及其相关因素,探讨弧菌数量的变化与鱼病的关系。结果表明:网箱内水体弧菌数量为390~230 mL-1,平均为20.6×102mL-1,网箱外水体为130~1450 mL-1,平均为530 mL-1,非养殖对照海区为10~390 mL-1,平均为190 mL-1。养殖海区弧菌数量呈现明显的季节性变化,尤其是网箱水体,对照海区只在9月数量较高,其他时间变化不大。平均数量网箱内大于网箱外,网箱外大于对照海区。水体中出现的弧菌种类有河流弧菌Vibrio fluvialis,创伤弧菌Vibrio vulnifgicus,霍乱弧菌Vibrio cholerae,副溶血弧菌Vibrio parahaemolyticus,溶藻弧菌Vibrio alginolyticus,美人鱼弧菌Vibrio damsela,拟态弧菌Vibriomimicus和好利斯弧菌Vibrio hollisae,美人鱼弧菌、溶藻弧菌和霍乱弧菌占有较大优势。弧种数量与海水温度、盐度及营养盐有相关性,但其相关性因不同种和不同点而不同。检测期间,网箱养殖鱼类无明显流行病发生,但弧菌的高峰期明显与报道的鱼病高峰期相吻合。     

基于18S-ITS1-5.8S序列的吉富罗非鱼群体遗传多样性分析

运用PCR技术扩增吉富罗非鱼选育群体第20和21世代18S-ITS1-5.8S序列,分析二序列的遗传变异。结果表明,18S-ITS1-5.8S序列中,18S、内转录间隔区(ITS)1和5.8S序列分别为156、483~540、64 bp,主要变异位点位于ITS1中;基于ITS1序列的第20代吉富罗非鱼(17尾)群体内遗传距离为0.001,保守位点530个,变异位点10个,单倍型4个,单倍型多样性为0.331±0.143,核苷酸多样性为0.002,平均核苷酸差异为1.279;基于ITS1的第21代吉富罗非鱼(42尾)群体内遗传距离为0.015,6个个体存在严重碱基缺失现象,保守位点492个,变异位点49个,单倍型12个,单倍型多样性为0.638±0.083,核苷酸多样性为0.014,平均核苷酸差异为6.945。ITS序列在该两吉富罗非鱼群体中变异较小,基于ITS1序列分析的两代群体遗传多样性水平较低。     

溶藻弧菌肽聚糖对凡纳滨对虾白斑综合征病毒的抑制作用

从患病凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)体内提取白斑综合征病毒(WSSV),PCR证实WSSV毒性,将病毒粗提液稀释10-2、10-3、10-4和10-5倍,攻毒实验表明,最佳攻毒剂量为10-4倍稀释液。对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)分别注射0.05、0.10、0.15 mg/m L的溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)肽聚糖,免疫24 h后感染WSSV,测定其免疫保护率和肝胰腺的免疫学指标,探讨溶藻弧菌肽聚糖对凡纳滨对虾抗WSSV的影响。结果表明:对虾的保护率随着肽聚糖的浓度增大而增大,与对照组相比,0.05、0.10、0.15 mg/m L组的保护率分别为36.67%、46.67%、56.67%;实验组凡纳滨对虾肝胰腺中的酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、超氧化物歧化酶(SOD)和一氧化氮合成酶(NOS)活力与对照组相比的差异有统计学意义(P0.01)。溶藻弧菌肽聚糖可有效增强凡纳滨对虾自身的非特殊性免疫能力,提高抗WSSV的能力。