马氏珠母贝TNFR27基因克隆与功能初探

为了探究肿瘤坏死因子受体(tumor necrosis factor receptor,TNFR)基因在马氏珠母贝中的免疫应答机制,本实验采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆了马氏珠母贝TNFR27(PmTNFR27)基因cDNA全长并进行生物信息学分析,运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测了马氏珠母贝在脂多糖(LPS)、聚肌胞苷酸[Poly(I:C)]及镉胁迫后,PmTNFR27 mRNA在其不同组织中的表达模式。结果显示,PmTNFR27 cDNA全长为1524 bp,5′UTR长为186 bp,3′UTR长为248 bp,包含28 bp的poly(A)尾巴,开放阅读框(ORF)为1062 bp,编码353个氨基酸;结构域预测表明PmTNFR27具有一个典型的CRD结构域和一个跨膜蛋白结构域,符合肿瘤坏死因子受体超家族特征;多序列比对结果显示,贝类种间的相似性不高,但功能结构域位置较保守。系统进化树结果显示,马氏珠母贝与其他贝类聚为一支。qRT-PCR结果显示,PmTNFR27 mRNA在马氏珠母贝各组织中均有表达,在鳃中相对表达量最高。LPS刺激后,PmTNFR27基因在鰓中的相对表达量于3 h显著上升并达到最高值,于72 h降到最低值,最高值约为最低值的9.67倍;Poly(I:C)刺激后,PmTNFR27基因在鰓中的相对表达量在6、12 h显著上升并达到最高值,至96 h时降到最低值,最高值约为最低值的13.16倍。镉胁迫后,3 h相对表达量达到最高,24、48 h相对表达量显著下降。研究表明,PmTNFR27可能参与了马氏珠母贝的免疫应答反应。本研究可为进一步探究TNFR在贝类中的生物学功能提供重要的理论基础和参考价值。

马氏珠母贝NatF基因克隆及其表达分析

【目的】掌握马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)Nα-乙酰转移酶60基因(PmNatF)在不同组织、不同发育时期及不同病原相关分子模式(PAMPs)刺激下的表达变化规律,为后续研究NatF基因功能及揭示其在刺激应答中的分子机制提供理论依据。【方法】运用RACE克隆PmNatF基因cDNA序列,通过ProtScale、ProtParam、PSITE-Search、SignalP 4.1、SMART及Cell-PLoc 2.0 Package等在线软件进行生物信息学分析,并以实时荧光定量PCR检测PmNatF基因组织表达分布特征及其在不同发育时期和PAMPs刺激后的表达情况。【结果】PmNatF基因cDNA序列全长1142 bp,其开放阅读框(ORF)为693 bp,5'端非编码区(5'-UTR)为181 bp,3'端非编码区(3'-UTR)为268 bp,共编码230个氨基酸残基。PmNatF蛋白分子量约26.64 kD,理论等电点(pI)为8.54,总平均亲水性系数为-0.068,为不稳定的亲水蛋白;PmNatF蛋白不存在信号肽和跨膜结构域,包含有N-乙酰转移酶结构域(Acetyltransf_1 domain),其亚细胞定位于细胞质。PmNatF蛋白二级结构中,α-螺旋占36.52%,β-转角占6.96%,延伸链占22.91%,无规则卷曲占33.91%;其三维结构与太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)的NatF蛋白结构相似。PmNatF氨基酸序列与其他物种的NatF氨基酸序列高度同源,其中与美洲牡蛎(C.virginica)和欧洲大扇贝(Pecten maximus)的NatF氨基酸序列相似性较高,分别为76.52%和75.22%。PmNatF基因在马氏珠母贝各组织中均有表达,以在性腺中的相对表达量最高;在不同发育时期也均有PmNatF基因表达,其相对表达量以卵的最高,担轮幼虫的最低。在脂多糖(LPS)刺激下,马氏珠母贝鳃组织PmNatF基因表达呈上调趋势,于刺激24 h时达最高值;在肽聚糖(PGN)刺激下,至刺激6 h时出现明显的峰值;在聚肌胞苷酸(PolyI:C)刺激下,则在刺激72 h时出现峰值。【结论】PmNatF基因具有较高的保守性,在马氏珠母贝各组织及不同发育时期均有表达,尤其以性腺和卵的相对表达量最高,且经PAMPs刺激后在马氏珠母贝鳃组织中呈明显的差异表达,表明PmNatF基因可能参与马氏珠母贝生殖细胞的分裂和成熟及其免疫应答过程。

马氏珠母贝Caspase-3基因克隆和组织表达分析

半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)作为细胞凋亡通路中重要的效应蛋白,在细胞凋亡过程中发挥着重要作用。为初步探究马氏珠母贝Caspase-3(PmCaspase-3)的生物学功能,本研究利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆获得PmCaspase-3基因cDNA的全长序列并对其序列特征进行分析;同时利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法分析了PmCaspase-3基因mRNA在马氏珠母贝不同组织和不同发育时期的表达差异。结果显示,PmCaspase-3基因cDNA全长为2233 bp,其中5'端非编码区长度为80 bp,3'端非编码长度为31 bp,开放阅读框长度为2088 bp,共编码695个氨基酸;生物信息学分析显示,PmCaspase-3含有Caspase家族特有的CASc结构域和半胱氨酸蛋白酶家族p20、p10活性位点以及多种磷酸化位点,经进化分析以及多序列比对可知与其他物种Caspase-3蛋白同源性较高。RT-qPCR结果表明,PmCaspase-3在肝胰腺中的表达量最高,在闭壳肌中的表达量最低;在发育过程中D型幼虫期和眼点期的表达量较高。