花鲈肿瘤坏死因子基因及其在LPS和病毒刺激下表达的研究

采用同源克隆和锚定PCR技术，从花鲈(Lateolabrax Japonicus)中克隆到肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis factorα，TNFα)cDNA的全序列。花鲈TNFα的cDNA全长990bp，3′非编码区域(UTR)为192bp，5′UTR为72bp，开放阅读框(ORF)为723bp，可编码241个氨基酸，分子量大约为26kDa。同源性分析表明该序列与其他鱼类甚至哺乳动物的TNFα基因具有很高的相似性，并含有TNF家族的签名序列(signature)。同时，利用RT—PCR技术，对不同刺激下该基因在鱼体内的表达情况进行了初步研究，发现TNFα基因在未受刺激鱼体的头肾和脾脏中有明显的表达。脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)和虹彩病毒(Iridovirus)都可以诱导TNFα基因高水平的表达，但是在不同组织内的表达存在差异。LPS刺激后表达较强的组织是头肾和睥脏，而病毒感染后TNFα在盱脏中的表达较强。研究结果表明花鲈TNFα基因存在组成型和诱导型两种表达调控机制，在抵御病原感染过程中发挥重要作用。     

海湾扇贝g型溶菌酶基因cDNA的克隆与分析

通过EST和锚定PCR技术,从海湾扇贝(Argopecten irradians)中克隆得到一种溶菌酶基因的全长cDNA(全长659bp,编码200个氨基酸)。BLASTx分析的结果显示,它和脊椎动物g型溶菌酶相似性较高,却不同于无脊椎动物中已发现的c型和i型溶菌酶。在其编码的氨基酸序列中发现了g型溶菌酶的活性中心(Glu82,Asp97,Asp108),同时6个保守的半胱氨酸也与鸟类和鱼类的g型溶菌酶相一致。结合BLASTX分析的结果,可以确认所获得的cDNA序列是一种在无脊椎动物中首次发现的g型溶菌酶的编码序列。采用Clustalw软件,对多种脊椎动物c型、g型溶菌酶和无脊椎动物c型、i型溶菌酶以及本研究发现的无脊椎动物g型溶菌酶进行了分析,结果发现,无脊椎动物c型、i型溶菌酶和脊椎动物c型溶菌酶同源性较高,而海湾扇贝g型溶菌酶和脊椎动物g型溶菌酶同源性较高。由此说明c型、g型溶菌酶从无脊椎到脊椎动物的进化是平行发生的,这对进一步研究溶菌酶及其分子进化具有重要意义。     

真鲷转铁蛋白基因的克隆与表达特征分析

采用同源克隆的方法,根据相近物种转铁蛋白(Transferrin,TF)基因的序列设计简并引物,在经感染真鲷的cDNA上进行PCR扩增,获得了真鲷TF的全基因编码序列(GeneBank Accession No．AY335444)。该序列由2444bp核苷酸组成,含31bp5’非编码区和340bp3’非编码区以及2073bp的开放阅读框,可编码691个氨基酸,预测分子量约为74．3kD,等电点为5．63。同源性分析表明,真鲷TF与鱼类TF的相似性很高,约为65％～75％;与哺乳类转铁蛋白和乳铁蛋白的相似性约40％～50％;与脊索动物海鞘和无脊椎动物昆虫也有一定的相似性。进化分析表明,该基因是转铁蛋白而不是乳铁蛋白。真鲷TF与其它动物TF结构相似,是由两叶相似的结构域构成的单一肽链;该基因有一信号肽序列,缺乏糖基化位点,在它的两个结构域上,分别有三个TF家族的标签序列及一个MHC分子标签序列;与哺乳类相比,参与蛋白二硫键形成的半胱氨酸以及铁离子结合位点高度保守。RT-PCR结果显示,真鲷TF在肝脏成组成型表达,但在其它组织中的表达可受病原调控,表现为经病原刺激后转铁蛋白基因的组织分布显著增多。     

五个紫菜品系间遗传差异的RAPD分析

应用随机引物扩增片段多态性（RAPD）技术对2种紫菜的5个品系进行遗传多样性分析。共筛选出21条随机引物,PCR反应得到147条扩增片段。根据共享扩增片段计算遗传相似性指数（F）和相对遗传距离,利用NJ法构建系统树。结果表明,条斑紫菜或坛紫菜的养殖品系首先聚类在一起,两个条斑紫菜养殖品系之间的遗传距离是0．32,两个坛紫菜养殖品系之间的遗传距离是0．31。条斑紫菜养殖品系CPY1－08A与坛紫菜养殖品系CPH8－83之间的遗传距离最大,达0．42。本文结果显示RAPD可以作为简便有效的分子工具应用于紫菜的遗传多样性和种质鉴定研究中。     

栉孔扇贝C型凝集素基因的克隆与表达研究

C型凝集素作为凝集素家族中的主要成员之一,在识别外来微生物表面碳水化合物基团和激活体液中免疫因子等方面具有重要作用。本研究在EST分析的基础上采用锚定PCR方法克隆得到了该基因的全长cDNA。克隆得到的栉孔扇贝C型凝集素cDNA全长1038bp,编码区684bp,可以编码228个氨基酸。在该编码的氨基酸序列中发现了C型凝集素家族的特征模体和一个C型凝集素的结构域(C-type leetin domain,CTLD)。通过Clustalw和SMART分析在该序列中发现了形成二硫键的4个保守的半胱氨酸,与其他物种C型凝集素的二硫键结构非常相似。结合BLAST分析的结果,可以确认所获得的cDNA序列是栉孔扇贝C型凝集素的编码序列。用RT-PCR技术在鳗弧菌感染前后的血细胞中均可以检测到该基因的表达,但病原刺激前的表达水平相对较低,病原刺激后4h起表达开始升高,并在6h达到最高,随后逐渐开始下降,并于32h恢复到原来水平,该结果表明C型凝集素存在组成型和诱导型两种调控机制,在扇贝防御病原感染的过程中发挥重要作用。     

栉孔扇贝热休克蛋白70基因Cdna的克隆与分析

应用表达序列标签法，获得了栉孔扇贝HSP70基因cDNA的部分序列，然后利用锚定PCR技术克隆到了该基因的全长cDNA。克隆到的HSP70 cDNA全长2553bp，编码区全长1902bp，可以编码634个氨基酸。Blast分析表明该序列与其他生物的HSP70基因具有很高的相似性。在该cDNA序列编码的氨基酸序列中含有3个HSP70家族的特征模体，结合Blast分析的结果，可以确认所获得的cDNA序列是栉孔扇贝HSP70的编码序列。该基因的克隆为进一步深入研究栉孔扇贝的抗逆机理以及指导扇贝的遗传选育和遗传改良都具有重要的理论意义。     

栉孔扇贝脂多糖葡聚糖结合蛋白(LGBP)基因的克隆及其特征分析

作为模式识别蛋白的脂多糖葡聚糖结合蛋白(Lipopolysaccharide and beta-1,3-glucan binding protein,LGBP)在无脊椎动物的免疫系统中发挥着重要作用。本研究以鳗弧菌作为病原感染栉孔扇贝,构建全个体cDNA的质粒文库,用T3引物对文库进行随机测序得到一个667bp的cDNA片段(编号：c1305ct320cn336),它与普通蚯蚓的体腔裂解因子前体基因、海胆的β-1,3-葡聚糖酶、非洲疟蚊的革兰氏阴性细菌结合蛋白等有同源性。用T7引物对该克隆测序得到其3’末端。通过SMART-RACE技术克隆得到该克隆的全长cDNA序列。栉孔扇贝LGBP基因由1850个核苷酸组成,它有一个poly A尾巴,编码一条440个氨基酸的多肽。该多肽的分子量估计为47159．076Da,等电点为5．095。推导的氨基酸序列与蓝虾、斑节对虾、海胆、非洲疟蚊、淡水螫虾、普通蚯蚓及普通红蚯蚓等无脊椎动物模式识别蛋白具有高度的同源性。经用Garnier法预测,栉孔扇贝LGBL的二级结构包含螺旋构象10％,折叠片构象17％,转角构象21％,无规则卷曲53％,各种构象所占比例与普通红蚯蚓的体腔裂解因子前体相近。     

栉孔扇贝EST中微卫星标记的筛选

使用RepeatMasker软件在栉孔扇贝的6935条ESTs中发现了42条微卫星序列。选取其中的7个序列，根据微卫星位点的旁侧序列设计引物，并对设计出的引物在中国、日本、韩国野生群体中进行多态性检测，发现有6对引物能产生扩增产物，其中有3对引物可望在以后的群体分析及连锁图谱的构建中加以应用。该结果初步证实了在栉孔扇贝的ESTs序列中存在微卫星位点，从而为扇贝生物中微卫星标记的筛选开辟了新的途径。     

真鲷肿瘤坏死因子(TNFα)基因的体外重组与纯化研究

将真鲷肿瘤坏死因子(TNFα)基因的成熟肽区域克隆到表达载体pQE30中,并转化到大肠杆菌XL-blue中进行表达。转化子经载体和基因特异性引物进行PCR双向筛选,并将筛选到的阳性克隆经质粒纯化后,进行序列测定。序列测定结果显示,该基因结构正确,且准确插入到表达载体启动子的下游,获得了结构和组成正确的重组子。重、组子经IPTG诱导后,以SDS-PAGE电泳鉴定,电泳结果表明,该基因在大肠杆菌XL-blue中实现了表达。通过对诱导条件的调整,在体外获得了高效表达的重组蛋白,高效表达的重组蛋白约占菌体蛋白的25％-30％。不同诱导时间对重组蛋白影响实验显示,随诱导时间的增加,重组蛋白产量逐渐增高,经4h诱导,其表达量可以达到平台期,过长时间的诱导,对表达产量没有影响。重组蛋白经镍金属亲和层析纯化,获得了纯度较高的重组蛋白。采用交换缓冲液的方法,用Sephadex G150,对重组蛋白进行脱盐复性,使重组蛋白得到了进一步纯化。     

用RAPD技术对我国栉孔扇贝野生种群与养殖群体的遗传结构及其遗传分化的研究

利用RAPD技术对我国栉孔扇贝野生种群和养殖群体的遗传结构及其分化进行了研究，在对20个野生栉孔扇贝和20个养殖栉孔扇贝的基因组DNA的检测中，20个10碱基的随机引物共扩增出153条清晰可分辨的DNA片段，片段的长度为200－3000bp其中多态性片段分别为116和112条，野生种群和养殖群体的多态位点比例分别为75．82％，和73．47％，杂合度分别为0．27和0．26。根据基因频率计算出两个群体的近交系数为0．00129，遗传距离为0．028。栉孔扇贝野生种群的多态位点比例和杂合度处于较高水平，说明我国栉孔扇贝野生种群的遗传多样性水平较高，种质资源尚处于较好状态，应制定相应的渔业生产和管理措施加以保护，养殖群体的多态位点比例和杂合度都低于野生种群，这与人工累代养殖过程中，群体较小，近交机会增加有关。