镉胁迫对合浦珠母贝C型凝集素基因表达及部分生理指标的影响

【目的】明确合浦珠母贝对镉胁迫的免疫响应机制,为丰富贝类的免疫生物学研究提供理论基础。【方法】以2龄合浦珠母贝为研究材料,通过RACE克隆合浦珠母贝的2个C型凝集素(CTL)基因(PmCTL1和PmCTL4),并采用实时荧光定量PCR检测这2个基因在合浦珠母贝各组织中的表达情况。以4.0 mg/L氯化镉(CdCl2)溶液对合浦珠母贝进行胁迫,分别于胁迫0、3、6、12、24和48 h后采集肝胰腺及血淋巴组织,检测肝胰腺中的PmCTL1和PmCTL4基因表达情况及血清酸性磷酸酶(ACP)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性变化;同时以0.5 mg/L氯化镉溶液胁迫21 d,观察统计合浦珠母贝肝体指数(HSI)的变化趋势。【结果】克隆获得的PmCTL1、PmCTL4基因c DNA序列全长分别为853和1113 bp,对应的编码蛋白各含有1个典型的CRD结构域,且CRD结构域中均含有6个保守的半胱氨酸,与其他软体动物的相似性较高。PmCTL1和PmCTL4基因在合浦珠母贝的肝胰腺、性腺、闭壳肌、鳃和外套膜等组织中均有表达,但二者具有不同的组织表达分布特征;肝胰腺中PmCTL1和PmCTL4基因相对表达量随镉胁迫时间的推移呈明显的波动变化趋势,在镉胁迫6 h时二者的相对表达量均最低,PmCTL1基因在镉胁迫3 h时达最高值[约是镉胁迫前(0 h)的3.23倍],PmCTL4基因在镉胁迫12 h时达最高值[约是镉胁迫前(0 h)的2.03倍]。合浦珠母贝血清ACP活性在镉胁迫24 h时达最高值,CAT活性在镉胁迫6 h时达最高值,SOD活性在镉胁迫3 h时达最高值;合浦珠母贝HSI随镉胁迫时间的推移而逐渐下降。【结论】在镉胁迫下合浦珠母贝发生明显的免疫应激,Pm CTL1、PmCTL4基因及血清ACP、CAT和SOD均能响应镉胁迫,即CTL和血清酶类在贝类的镉解毒过程中发挥重要作用,且主要发生在肝胰腺组织中。

马氏珠母贝丝裂原活化蛋白激酶p38的克隆与表达

丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,该蛋白激酶通过磷酸化级联介导的信号通路在细胞对细胞外刺激的反应中起着重要作用。本研究利用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆获得马氏珠母贝MAPK p38(PmMAPK p38)cDNA全长序列并对其序列进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术分析了PmMAPK p38在马氏珠母贝不同组织以及不同免疫刺激后的表达水平。结果显示,PmMAPK p38 cDNA全长为1516 bp,开放阅读框长度为1071 bp,共编码356个氨基酸,理论分子量为40.88 ku;结构域预测结果表明PmMAPK p38含有MAPK家族典型的S_TKc结构域;多序列比对、进化树构建以及MatGAT计算结果显示PmMAPK p38与其他物种的相似度、保守程度较高;荧光定量分析结果表明,该基因在马氏珠母贝中存在广泛表达,在肝胰腺中表达量最高,其次为外套膜,最低是闭壳肌。马氏珠母贝在受到LPS刺激后,PmMAPK p38的相对表达量在刺激后2 h达到最高,12 h降到最低,最高约为最低的5倍;而在哈维氏弧菌刺激后,PmMAPK p38的相对表达量在2 h达到最高,8 h降到最低,最高约为最低的4倍。研究表明,PmMAPK p38可能在马氏珠母贝的免疫反应,尤其是在抵御外部细菌侵入中起着重要的作用。本研究为贝类免疫防御系统的研究提供了基础资料。