Tumor necrosis factor receptor-associated protein 1 regulates hypoxia-induced apoptosis through a mitochondria-dependent pathway mediated by cytochrome c oxidase subunit Ⅱ

Background:Tumor necrosis factor receptor-associated protein 1(TRAP1)plays a protective effect in hypoxic cardiomyocytes,but the precise mechanisms are not well clarified.The study is aimed to identify the mechanism of TRAP1 on hypoxic damage in cardiomyocytes.Methods:In this study,the effects of TRAP1 and cytochrome c oxidase subunit Ⅱ(COXⅡ)on apoptosis in hypoxia-induced cardiomyocytes were explored using overexpression and knockdown methods separately.Results:Hypoxia induced cardiomyocyte apoptosis,and TRAP1 overexpression notably inhibited apoptosis induced by hypoxia.Conversely,TRAP1 silencing promoted apoptosis in hypoxic cardiomyocytes.Further investigation revealed that the proapoptotic effects caused by the silencing of TRAP1 were prevented by COXⅡ overexpression,whereas COXⅡ knockdown reduced the antiapoptotic function induced by TRAP1 overexpression.Additionally,changes in the release of cytochrome c from mitochondria into the cytosol and the caspase-3 activity in the cytoplasm,as well as reactive oxygen species production,were found to be correlated with the changes in apoptosis.Conclusions:The current study uncovered that TRAP1 regulates hypoxia-induced cardiomyocyte apoptosis through a mitochondria-dependent apoptotic pathway mediated by COXⅡ,in which reactive oxygen species presents as an important component.

斑腿蝗科Catantopidae七种蝗虫线粒体COⅠ基因的DNA条形码研究

以我国常见的斑腿蝗科Catantopidae7种蝗虫为对象测定了COⅠ基因序列,探讨COⅠ基因作为DNA条形码在识别蝗虫物种方面的可行性。结果表明,斑腿蝗科3属7种的DNA分类和形态学分类基本一致,该基因可以探讨蝗虫属、种分类单元的系统发育问题,为将线粒体基因组的COⅠ基因作为蝗虫DNA条形码进行分类鉴定手段的可行性提供一定的参考。

基于线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ基因序列的帘蛤科贝类分子系统发育研究

对21种帘蛤科贝类线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome c oxidase subunit I,COI)基因核苷酸序列进行了分析,以探讨这一序列在种质鉴定、分子系统发生研究中的应用价值。测序结果表明,所有物种扩增片段长度均为707 bp(含引物),序列A+T含量(62.4%—67.8%)明显高于G+C含量。物种间共有变异位点379个,其中简约信息位点334个;此区段共编码235个氨基酸,种间共有氨基酸变异位点100个。以COI基因片段序列为标记,用中国蛤蜊(Mactra chinensis)作外群,构建了35种帘蛤科贝类(其中14种贝类COI序列从GenBank下载)的系统发生树,结合拓扑结构分析和序列比对分析,结果表明:支持将短文蛤(Meretrix petechinalis)和丽文蛤(M.lusoria)订为文蛤(M.meretrix)的同物异名的观点,建议将丽文蛤和短文蛤订为文蛤的地理亚种;支持将薄片镜蛤(Dosinia corrugata)和D.angulosa订为2个独立种的观点;认为将波纹巴非蛤(Paphia undulata)和织锦巴非蛤(P.textile)订为2个独立种是合适的。COI基因序列含有丰富的遗传信息,适合作为帘蛤科贝类种群遗传结构和系统发生研究的分子标记。

嗜群血蜱和长角血蜱ITS-2、COⅠ和COⅡ基因序列变异与亲缘关系分析

本研究旨在阐明长角血蜱与嗜群血蜱间的亲缘关系。采用聚合酶链式反应(PCR)技术从长角血蜱和嗜群血蜱基因组DNA中扩增得到核糖体第二内部转录间隔区基因(ITS-2)片段、线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ基因(COⅠ)片段和线粒体细胞色素氧化酶亚基II基因(COⅡ)片段,并进行测序,进而分析其基因变异与系统发育。结果表明,长角血蜱和嗜群血蜱的ITS-2、COⅠ和COⅡ基因片段的大小存在差异,长角血蜱3种基因分别为361、479和647bp,嗜群血蜱基因分别为354、474和661bp。长角血蜱与嗜群血蜱间ITS-2、COⅠ和COⅡ基因的相似性分别为84.2%、89.0%和88.4%。以3种基因构建的NJ进化树中,长角血蜱和嗜群血蜱均聚类。因此,认为长角血蜱和嗜群血蜱间ITS-2、COI和COII基因间变异较小,它们是血蜱属中亲缘关系较近的2个有效种,支持传统形态学的分类地位。

DNA条形码识别Ⅰ.DNA条形码研究进展及应用前景

DNA条形码(DNA Barcoding)是近年来生物分类学中引人注目的发展热点。本文综述了DNA条形码的发展历史、识别原理以及公共数据库,并讨论了DNA条形码在检疫检验领域的应用前景。DNA条形码与DNA芯片技术的结合,将推动传统物种鉴定方法的更新,可在检疫检验领域中实现非专家检定,这对进出口口岸生物监测具有重要的理论意义和应用价值。

浙江省不同地理株白纹伊蚊mtDNA-COⅠ基因多态性研究

目的比较浙江省不同地理区域白纹伊蚊种群线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(mtDNA-COⅠ)序列的多态性,探讨其遗传特征。方法采集登革热历史流行区和非流行区的白纹伊蚊雌性成蚊,PCR扩增COⅠ基因,测序后结合Genbank中获得的各地白纹伊蚊序列进行比对,分析基因特征和种群分化并构建系统进化树。结果用于分析的线粒体COⅠ基因长度为686bp,碱基A+T平均含量为67.8%,G+C平均含量为32.2%,变异位点中包括15个碱基转换位点和3个颠换位点。96个个体中存在20个单倍型,整体单倍型多样性为0.497,核酸多样性为0.717,核酸平均差异数为0.001 05。衢州、温州苍南和丽水的白纹伊蚊COⅠ序列多态性高于其它地区,且温州苍南和衢州白纹伊蚊种群与其它地区白纹伊蚊种群存在中等遗传分化。结论浙江省不同地理株白纹伊蚊COⅠ序列表现出一定程度的遗传多态性和的遗传分化,可能由环境、气候和人文因素综合所致。

洪泽湖野生河蚬(Corbiculafluminea)线粒体COⅠ基因序列的遗传多样性分析

利用线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)分子标记对洪泽湖河蚬(Corbicula fluminea)野生种群的遗传多样性水平进行分析。采集洪泽湖野生河蚬50个个体,对COⅠ基因序列片段进行PCR扩增和序列测定。结果显示,长度为614 bp的COⅠ基因片段中,碱基A、T、G和C的平均含量分别为22.6%、42.4%、21.0%和14.0%,A+T的含量(65.0%)显著高于G+C的含量(35.0%)。COⅠ基因序列中有67个核苷酸变异位点,总变异率为10.9%,其中简约信息位点63个,单一信息位点4个。50条COⅠ基因序列共定义了15个单倍型,单倍型多样性指数(h)和核苷酸多样性指数(π)分别为0.870和0.045,平均碱基差异数(K)为27.370,单倍型序列间的遗传距离为0.002-0.095。采用邻接法(NJ)和最大简约法(MP)构建COⅠ单倍型系统进化树,15个单倍型聚为两个明显分支,表明洪泽湖河蚬种群出现了遗传分化。中性检验结果和歧点分布图显示,洪泽湖河蚬种群大小保持相对稳定,未经历种群扩张。本研究结果表明,洪泽湖河蚬种群具有较高的遗传多样性水平,该结果可为合理开发、利用及保护洪泽湖河蚬野生种质资源提供科学参考。

基于COⅠ基因的厦门海域鱼类DNA条形码鉴定

为研究DNA条形码技术在厦门海域鱼类分类鉴定中的可行性,随机选取了厦门海域23种鱼类样品进行COⅠ基因扩增,结果共获取23条序列,平均长度为656 bp,序列中T、C、G、A碱基的平均含量分别为:29.40%、28.10%、18.40%、24.10%.样品种内、种间、科内和目内的遗传距离(K2P)分别为:0.21%,20.50%、24.47%和25.62%,遗传距离随着分类阶元的提高而增大,种间遗传距离明显大于种内遗传距离.所选厦门海域鱼类样品仅蓝圆鯵鉴定到圆鯵属,未能鉴定到种,其余22种全部鉴定到种,表明COⅠ基因序列可以作为鱼类分类鉴定的有效DNA条形码.

南海海区鲻鱼(Mugil cephalus)COⅠ基因序列的遗传多样性分析

利用线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ亚基(COⅠ)序列研究了南海海区鲻鱼群体的遗传多样性水平和遗传结构。通过PCR扩增与序列测定获得了长度为621bp的基因片段。在35个样品中共发现47处碱基变异,A、T、G、C碱基的平均含量分别为31.6%、24.1%、25.0%和19.2%。35条COⅠ序列共定义了25个单倍型,存在47个多态性位点,产生49个突变。其中,简约信息位点有36个,占总位点数的5.8%,同义替换位点7个,占总变异位点的14.9%,没有发现插入或缺失现象。单倍型多样性(Hd)为0.9563,核苷酸多样性(Pi)为0.02795,平均碱基差异(K)为17.36。Tajima’sD中性检验结果为1.29916,但差异不显著(P>0.10)。采用邻接法(NJ)和非加权配对算术平均法(UPGMA)构建分子系统树,所有的25个单倍型被分成两个分支。结果表明,南海海区鲻鱼种群具有较高的遗传多样性水平。其结果可以为合理开发和利用鲻鱼野生资源,以及建立和保护鲻鱼种质资源提供必要的参考。

黄鲷线粒体COⅠ基因部分序列遗传变异研究

对采自中国东海外海和日本海的黄鲷Taius tumifrons线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(COⅠ)基因进行了研究。利用通用引物对该序列进行了PCR扩增,去掉两端引物及部分序列共得到590bp的碱基片断,其中A、T、G、C平均含量分别为30.4%、24.3%、25.0%和20.3%,A+T(54.7%)高于G+C(45.3%)含量。在获得的9个序列中共发现有156个碱基存在变异,其中包括42处简约信息位点,没有发现碱基的插入和缺失,序列中的转换大于颠换。实验结果显示,个体间的遗传距离在0—0.223 6之间,c3和j3与其它个体相比遗传差异明显。2群体间平均遗传距离为0.089 7,而东海和日本海群体内的平均遗传距离分别为0.086 9和0.113 3,说明黄鲷个体间遗传差异较大,但群体间的遗传差异不明显。

基于线粒体COⅠ基因的闪蛱蝶亚科系统发育关系研究(英文)

测定了重要林业害虫闪蛱蝶亚科Apaturinae 11属17种蝶类的线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ的部分序列,并结合由GenBank下载的该亚科4种蝶类的相应序列进行分析,探讨了闪蛱蝶亚科各属间的系统发育关系。以玉杵带蛱蝶Athymajina,白斑眼蝶Penthema adelma,忘忧尾蛱蝶Polyura nepenthes和白带螯蛱蝶Charaxes bernardus作为外群,采用PAUP4.0b4a软件构建了闪蛱蝶亚科的MP和NJ分子系统树。虽然COI基因数据中第3位点的转换替换已达饱和,但由于这些位点含有大量系统发育信息,因而在数据统计分析时并没有将这些位点删除。同时通过对各分枝稳定性的比较,研究在简约分析中不同转换/颠换加权方式对假定所有特征具有相同权重的影响。分子系统树显示:NJ和不同转换/颠换加权方式下构建的MP系统树中闪蛱蝶亚科均有4个主要的聚类簇,该亚科系统树中存在许多置信度高且稳定的分枝,同时也存在一些因分枝置信度低且不稳定而使其分类地位不能确定的类群。在所构建的系统树中,由分子数据得到的蛱蝶亚科系统发育关系与传统分类学的基本一致,其中迷蛱蝶属Mimathyma为单系群;累积蛱蝶Lelecella limenitoides为明窗蛱蝶Dilipa fenestra的姐妹群且支持二者关系的置信度很高;支持将白斑迷蛱蝶Mimathyma schrenckii,迷蛱蝶M.chevana,夜迷蛱蝶M.nycteis,栗铠蛱蝶Chitoria subcaerulea,黄带铠蛱蝶C.fasciola,铂铠蛱蝶C.pallas,and银白蛱蝶Helcyra subalba等物种由闪蛱蝶属中移出的修订。

基于COⅠ序列分析东海区四指马鲅(Eleutheronema tetradactylum)的种群遗传结构

采用COⅠ基因片段研究了东海区象山(XS)、乐清(YQ)和宁德(ND)三个四指马鲅群体的遗传多样性和种群遗传结构。在90个四指马鲅个体中,共检出单倍型13个,包括变异位点23个,其中简约信息位点14个。在三个种群中,YQ群体具有最高的单倍型多样性和核苷酸多样性水平,但整体上,三个群体的遗传变异水平均比较低。中性检验结果表明,三个群体内部在分子水平可能存在自然选择作用。NJ系统发生分析发现,YQ部分单倍型与XS和ND群体聚在一起,而与另一部分YQ群体遗传分化较大。AMOVA分析显示,遗传差异主要来自于群体内部(79.66%)。

基于COⅠ基因的福建近海部分仔稚鱼DNA条形码分析

为研究DNA条形码技术在遭遇瓶颈的仔稚鱼种类鉴定中的适用性,2015年7月17―20日采集福建近海仔稚鱼样品,并挑选80尾进行DNA条形码分析。获得仔稚鱼的CO I基因序列73条,鉴定仔稚鱼26种,隶属于7目22科25属,另有5个物种仅鉴定到属,2个物种仅鉴定到科。种内平均遗传距离为0.0023,属内种间遗传距离为0.1797,约为种内遗传距离的78倍,说明利用CO I基因可以进行有效的仔稚鱼物种鉴定。科内属间、目内科间的遗传距离分别为0.1937、0.2420,遗传距离随着分类阶元的提高而增大。在系统进化树的分析中,同一种类的不同个体都聚在一支,所有物种都分别聚为独立的一支,这些物种都能有效区分开来。以上结果表明,线粒体CO I基因作为DNA条形码可以实现仔稚鱼的物种鉴定,且较多能鉴定到种的水平。

栎黄掌舟蛾线粒体DNA COⅠ基因的碱基组成及系统进化分析

栎黄掌舟蛾(Phalera assimilis)是危害柞树的主要食叶害虫之一。克隆了栎黄掌舟蛾不同个体线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(mtDNA COⅠ)基因5'端709 bp片段序列(GenBank登录号:KC573812～KC573814),通过与其它鳞翅目昆虫的同源序列比对,分析栎黄掌舟蛾mtDNA COⅠ基因序列片段的碱基组成及系统进化特点,从分子水平准确鉴定该柞树害虫。栎黄掌舟蛾及其比对昆虫的mtDNA COⅠ基因片段序列中,T、C、A、G 4种碱基的平均含量分别为39.8%、14.8%、30.9%、14.5%,密码子第3位点的A+T含量最高达94.2%,显著高于第1位点(59.9%)和第2位点(58.3%),碱基使用显著倾向于T(AT平均偏倚度为-0.125 9);在709 bp的序列片段中,16.36%为简约信息位点,4.51%为单突变位点,碱基转换略高于颠换,R值为1.2;不同昆虫mtDNA COⅠ基因序列间的平均遗传距离为0.054 1。克隆的栎黄掌舟蛾mtDNA COⅠ基因序列片段的T、C、A、G 4种碱基平均含量分别为38.7%、15.2%、31.3%、14.8%;所有样本的mtDNA COⅠ基因序列碱基替换数均与遗传距离呈显著线性关系。系统进化分析显示,栎黄掌舟蛾等掌舟蛾属(Phalera)昆虫与Datana属、Antheua属昆虫的亲缘关系最近,形成进化群Ⅰ,其它属种昆虫聚集形成进化群Ⅱ。研究结果表明,mtDNA COⅠ基因序列片段能作为DNA条形码将栎黄掌舟蛾与其它鳞翅目昆虫区分开。

多头带绦虫甘肃分离株分子COⅠ基因部分序列比较分析

应用线粒体DNA中的细胞色素c氧化酶亚基I（COI）基因作为分子标记,对我国甘肃省景泰和平凉地区10个绵羊源脑多头蚴进行分析,与已知带属绦虫种的相应序列进行相似性比较,下载GenBank数据库的带属绦虫COI基因片段序列构建系统进化树,分析其分类及亲缘关系.结果表明,所有多头带绦虫分离株均成功扩增出444 bp的COI基因片段,去除引物序列后多头带绦虫分离株的COI基因片段为396 bp,可以分为4类,共有5个核苷酸变异位点,变异率为0.25%～1.26%.基于COI核苷酸序列的系统进化树表明所有T.multiceps分离株构成一个分支,可分为2个亚群.T.multiceps与T.krabbei 的亲缘关系最近,其次为T.serialis,T.asiatica,T.saginata,与T.ovis等其他带属绦虫关系较远,与T.mustelae关系最远.COI基因序列在种内相对保守,又存在一定的种间差异,可作为带属绦虫分类鉴定研究的分子标记.

基于COⅠ基因的羚羊角及其混伪品的DNA条形码鉴定方法的研究

目的:考察利用细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因对羚羊角及其混伪品进行分子鉴定的可行性。方法:收集4个地区的羊角类整角、不完整角样品,共7个。比较样品骨塞部位和角质层部位DNA的提取效果,采用聚合酶链式反应(PCR)技术,以通用引物LCOⅠ490、HCO2198扩增样品的COⅠ基因,通过凝胶电泳、纯化(取750 bp条带)、测序后,以COⅠ基因作为条形码比对序列,采用NCBI数据库中的Blast软件在线比对,确定收集样品的具体物种。结果:样品以角质层部位进行DNA提取的效果较好(DNA浓度为15.7~22.6 ng/μL,260 nm/280 nm吸光度值为1.73~4.72);在线比对结果显示,所有样品COⅠ基因的相似性均达到99%,其主要来源于赛加羚羊、藏羚羊、普氏原羚、山羊、绵羊等羊类的角。结论:基于COⅠ基因的DNA条形码技术可用于羚羊角及其混伪品的鉴定,该技术为羊角类药材的鉴定提供了一种准确、客观的方法。

基于线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ(COI)序列的猪和兔四个疥螨分离株的系统发育关系分析

为了探讨兔疥螨分离株和猪疥螨分离株的分类地位,采用PCR技术首次扩增了分离自中国猪和兔的4个疥螨分离株的线粒体细胞色素氧化酶I(COI)基因,并与GenBank中注册的14个国外疥螨分离株的同源基因进行了比较。序列分析结果显示:扩增的4个疥螨株COI基因长度均为1427bp,序列间无插入、缺失,A+T含量(73%)明显高于G+C含量(27%),碱基组成存在明显偏移。猪和兔的4个疥螨分离株间的COI基因同源性较高(99.1%～100.0%),它们与澳大利亚人疥螨株、国外动物疥螨株的同源性范围为98.4%～99.6%。在构建的NJ树中,分离自中国猪和兔的4个疥螨分离株同澳大利亚人疥螨分离株、国外动物疥螨分离株亲缘关系较近。根据疥螨COI基因同源性分析和系统树构建结果,我们认为分离自中国猪和兔的4个疥螨分离株与澳大利亚人疥螨分离株以及国外的动物疥螨分离株均应属于同一个种。

青石斑鱼细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COXⅠ)基因的克隆鉴定及表达分析

细胞色素氧化酶(Cytochrome oxidase,COX)是线粒体内呼吸链电子传递的终末复合物,是线粒体氧化能力的关键调节物质。细胞色素C氧化酶亚基I(COXⅠ)是细胞色素C氧化酶具有酶催化活性的3个亚基之一。本研究以本实验室构建的青石斑鱼消减杂交cDNA文库中长587bp的EST序列为基础,采用RACE-PCR方法克隆鉴定出青石斑鱼(Epinephelus awoara)细胞色素C氧化酶亚基I基因。研究结果表明:青石斑鱼COXⅠ全长1659bp,5'端非编码区3bp,3'端非编码区105bp,开放阅读框1551bp,编码516个氨基酸。序列分析表明,青石斑鱼COXⅠ与线纹刺尾鲷COXⅠ同源性最高,达96.9%。采用半定量RT-PCR方法研究COXⅠ基因在青石斑鱼各组织中的表达特征,结果表明COXⅠ基因在正常的青石斑鱼和注射了副溶血弧菌灭活疫苗的青石斑鱼的脾、肝、心、头肾、肾、肌肉和鳃中都有转录表达。注射副溶血弧菌灭活疫苗后,除了鳃组织,其他组织中COXⅠ基因表达量较对照组都有显著提高(P<0.05),而鳃组织中的COXⅠ基因表达量没有显著变化。

四川黑熊线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因的克隆及序列分析

目的探讨四川黑熊线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因的特征。方法根据已经报道的细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(cytochromecoxidasesubunitⅠ,COXⅠ)基因设计引物、PCR扩增和直接测序,并用软件对四川黑熊及其他几个物种的COXⅠ基因序列及COXⅠ蛋白的氨基酸序列进行了分析。结果四川黑熊COXⅠ基因长1605bp,编码含514个氨基酸残基的前体蛋白。碱基的含量分别为A26.9%,C23.1%,G18.3%,T31.8%。起始密码子为“ATG”,终止密码子为“TAA”。蛋白质等电点为6.29,分子质量为57.2×103。以四川黑熊和已报道的其他6种动物的COXⅠ基因序列为数据构建的分子系统发育树表明在所比较的其他3种熊类中,四川黑熊和美洲黑熊的亲缘关系最近;在牛,狗和大鼠中,四川黑熊与狗的亲缘关系最近。结论四川黑熊COXⅠ基因的DNA序列和蛋白的氨基酸序列和其他动物的相应序列有很高相似性,表明COX基因在所比较的几个物种中具有高度保守性。