烟草甲攻击素基因LsAttacin2的表达及其在抗细菌胁迫中的作用

【目的】本研究旨在阐明烟草甲Lasioderma serricorne幼虫体内攻击素(attacin)基因LsAttacin2在响应细菌侵染过程中的功能。【方法】利用RT-PCR扩增烟草甲LsAttacin2的cDNA全长序列;利用RT-qPCR检测LsAttacin2在烟草甲不同发育阶段(卵、低龄幼虫、高龄幼虫、蛹、低龄成虫和高龄成虫)、4龄幼虫不同组织(头、表皮、前肠、中肠、后肠、脂肪体和马氏管)、大肠杆菌Escherichia coli和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus侵染及其肽聚糖处理4龄幼虫后的相对表达量;通过注射法利用RNAi沉默烟草甲4龄幼虫LsAttacin2的表达后,检测大肠杆菌和金黄色葡萄球菌侵染烟草甲4龄幼虫后的死亡率。【结果】克隆获得烟草甲LsAttacin2(GenBank登录号:MT635176)的cDNA全长序列,其开放阅读框长504 bp,编码167个氨基酸残基,LsAttacin2 N端存在信号肽,C端具有Attacin_C超家族的保守结构域。RT-qPCR结果表明,LsAttacin2在烟草甲测试的各发育阶段均有表达,且在高龄幼虫和蛹中高表达;LsAttacin2主要在4龄幼虫中肠、表皮和脂肪体等免疫组织中表达;大肠杆菌和金黄色葡萄球菌及其肽聚糖均诱导了烟草甲4龄幼虫体内LsAttacin2的上调表达。RNAi结合细菌生物测定结果表明,ds LsAttacin2注射组4龄幼虫中LsAttacin2的表达量在注射24和48 h时较对照组(注射ds GFP)分别显著下降了72.8%和80.4%;RNAi后48 h,与注射ds GFP的对照组相比,ds LsAttacin2注射组大肠杆菌和金黄色葡萄球菌侵染24 h时4龄幼虫的死亡率分别提高了21.1%和24.4%。【结论】本研究结果表明LsAttacin2可能在烟草甲抗细菌的免疫应答过程中起着重要作用。

家蝇抗菌肽Attacin-2基因的克隆、序列分析和诱导表达

攻击素(attacin)作为昆虫抗菌肽之一,在昆虫的先天免疫中起着重要作用。本研究通过家蝇Musca domesticaEST序列筛选并结合RACE技术克隆了家蝇的Attacin-2基因(Mdatta2)cDNA序列。其全长819 bp,包含一个726 bp的完整开放阅读框(open reading frame,ORF),以及42 bp的5'末端非翻译区(5'UTR)和51 bp的3'末端非翻译区(3'UTR),编码241个氨基酸残基,推导的多肽N端22个氨基酸残基为信号肽序列。同源性分析表明,其氨基酸序列与嗜凤梨果蝇Drosophila ananassae的Attacin一致性最高(46%)。以邻接法(Neighbor-Joining,NJ)构建的系统关系表明,家蝇的Attacin-2与其他双翅目昆虫的Attacin起源于共同的祖先,属于Attain_C超家族。应用实时荧光定量PCR的方法研究家蝇幼虫在受到外源细菌刺激时Mdatta2基因的表达,结果显示,在大肠杆菌Escherichia coli和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus分别刺激后3 h和6 h,家蝇幼虫Mdatta2表达量出现显著上调。Mdatta2基因在家蝇幼虫体内呈诱导型表达,表达水平随诱导时间的不同而变化,提示Mdatta2基因可能在家蝇免疫防御过程中起着重要作用。

家蝇Attacin基因在家蝇三龄幼虫中的时间表达模式研究

目的探讨家蝇Attacin mRNA在幼虫各个时期的表达,为进一步研究家蝇的免疫防御打下基础。方法对家蝇三龄幼虫进行诱导,分别取诱导前0h和诱导后2h、4h、8h、12h、16h、24h、36h、48h的家蝇mRNA,进行RT-PCR,分析attacin基因在家蝇体内的时间表达模式。结果家蝇三龄幼虫体内的attacin基因在诱导前后均有表达,诱导后表达增强16h达到相对高水平,维持约24h,而后开始下降。结论Attacin基因在家蝇三龄幼虫中是组成性表达,对进一步了解其在家蝇免疫系统,丰富对昆虫天然免疫的认识具有积极作用。

荒漠昆虫小胸鳖甲抗菌肽Attacin基因的克隆及低温表达模式分析

昆虫在低温冷驯化过程中会发生很多基因表达的改变， 从转录组层面上开展广泛的研究有助于全面认识昆虫对冷响应的分子机制。为了对荒漠昆虫小胸鳖甲Microdera punctipennis的 4℃低温转录组数据中一个上调表达的Attacin基因（MpAttacin1）进行深入了解并分析其对低温诱导的响应情况， 本研究通过生物信息学分析对该基因进行了鉴定， 并利用实时荧光定量PCR对其在低温下的mRNA水平进行了检测。结果表明： 获得的MpAttacin1 cDNA长度为523 bp， 包含一个456 bp的开放阅读框和67 bp的5′端非翻译区。MpAttacin1编码含有151个氨基酸残基的多肽， N端含有17个氨基酸的信号肽序列。同源性分析表明， 其氨基酸序列与其他鳞翅目、 双翅目和鞘翅目昆虫的抗菌肽Attacin具有30%~40%的一致性。以邻接法（neighbor-joining， NJ）构建的系统进化树表明， 小胸鳖甲Attacin1与其他鞘翅目昆虫的Attacin起源于共同的祖先， 属于Attacin_C超家族。实时荧光定量PCR分析结果显示， 在4℃与-4℃低温胁迫时， MpAttacin1基因的转录都呈现先升高后降低的应激反应趋势， 但在对低温的响应时间和强度上有所不同。在4℃处理5 h和9 h后， MpAttacin1的表达量分别为对照组的2.3和3.8倍， 而在-4℃处理7 h和9 h后， 分别为对照组的2.4和1.5倍。这些研究表明， 除已知的抗菌功能外， Attacin在昆虫的低温适应过程中可能也发挥着重要的作用。

家蚕抗菌肽Attacin基因植物表达载体的构建

抗菌肽是昆虫抵御外界微生物侵染的主要物质。利用双酶切将pBI121载体上的植物启动子CaMV35S克隆到植物表达载体pCAMBIA2300上,构建重组表达载体pCAMBIA2300-CaMV35S。通过PCR扩增家蚕抗菌肽attacin基因编码区全长序列,并将其成功克隆至T载体上(Gen Bank登录号:GU244351),然后利用双酶切将attacin基因亚克隆到pCAMBIA2300-CaMV35S上,通过PCR鉴定,成功构建了attacin基因的植物表达载体pCAMBIA2300-Ca MV35S-attacin。为研究attacin基因在植物抗病性方面的应用奠定基础。

家蝇幼虫抗菌肽Attacin基因的克隆表达及抑菌生物学活性(英文)

目的克隆家蝇幼虫Attacin抗菌肽基因,构建原核融合表达载体,建立Attacin体内抗菌活性检测系统,优化表达和纯化Attacin目的蛋白,并初步研究其抗菌生物学功能。方法以pUCm-T/Attacin重组质粒为模板,设计特异性引物,PCR扩增Attacin编码区序列,分别克隆至原核表达载体pET30a(+)和pGEX-4T-1,构建原核重组质粒,转化大肠埃希菌,表达重组Attacin蛋白,并在大肠埃希菌中体内检测Attacin的抗菌活性。利用亲和层析柱纯化重组融合蛋白Attacin,SDS-PAGE进行纯度分析,琼脂糖平板抑菌试验鉴定其生物活性。结果pET30a(a+)/Attacin和pGEX-4T-1/Attacin重组质粒分别转化大肠埃希菌后,以IPTG诱导表达,与未诱导对照相比,含有重组质粒的宿主菌生长受到抑制,从pET30a(+)/Attacin重组质粒的表达宿主菌中未能获得His-Attacin融合蛋白,而从pGEX-4T-1/Attacin重组质粒转化菌种获得GST-Attacin融合蛋白。SDS-PAGE分析表明Attacin重组蛋白分子量与预期结果一致,琼脂糖平板抑菌试验显示重组Attacin具有抗菌活性。结论Attacin基因在原核系统中成功表达,并且纯化后具有抑菌活性,为下一步研究Attacin的生物学功能及其应用开发奠定了基础。

西伯利亚蝗抗菌肽基因的克隆及表达特性研究

【目的】扩增西伯利亚蝗Gomphocerus sibiricus抗菌肽(attacin)基因,并对其进行生物信息学分析,同时分析西伯利亚蝗不同组织中抗菌肽基因的差异表达。【方法】基于RACE技术从西伯利亚蝗中克隆得到抗菌肽,利用生物信息学软件对西伯利亚蝗抗菌肽的一级结构、二级结构、三级结构、系统进化和亚细胞定位进行分析。采用实时荧光定量PCR技术检测了西伯利亚蝗抗菌肽基因在马氏管、中肠、后肠、脂肪体和唾液腺中的相对表达量。【结果】克隆获得的抗菌肽基因的开放阅读框为282bp,编码93个氨基酸,其编码蛋白预测理论分子量为9.98ku,等电点为9.26。抗菌肽氨基酸序列中存在信号肽序列。基因定量分析显示,抗菌肽基因在西伯利亚蝗的中肠中表达量最高。【结论】attacin在西伯利亚蝗成虫不同组织中差异表达,提示其消化道在防御病原微生物的入侵中起着重要的作用。