咪唑类物质KK-42对日本沼虾几丁质酶基因表达的影响

为探讨咪唑类物质KK-42提高感染嗜水气单孢菌的日本沼虾幼虾成活率的机制,首次克隆了日本沼虾几丁质酶基因-3部分序列,研究了其时空表达及酶活力的变化。将体长3.5~5.0cm的日本沼虾幼虾随机分为两组,分别用1.95×10-4 mol/L的咪唑类物质KK-42溶液（试验组1）或不含咪唑类物质KK-42的溶液（对照组1）浸泡处理1min,12h后,分别注射嗜水气单胞菌菌悬液（菌攻毒试验组和菌攻毒对照组）或生理盐溶液（试验组2和对照组2）,不同时间测定幼虾的成活率,分析几丁质酶基因-3mRNA水平及其酶活力的变化。结果显示,12-48h时,菌攻毒试验组的成活率比菌攻毒对照组增加133%以上。克隆的日本沼虾几丁质酶基因-3部分mRNA序列与其他甲壳类具有90%以上同源性。几丁质酶基因-3表达水平在肝胰腺中最高,以蜕皮前期最为显著。与对照组1相比,在12h,试验组1几丁质酶基因-3mRNA水平和酶活力分别增高了150%和75%;菌攻毒试验组mRNA水平在12~48h明显高于菌攻毒对照组,尤其在24h,增幅高达304%,酶活力在24h比菌攻毒对照组增高48%。咪唑类物质KK-42预处理能显著上调感染嗜水气单胞菌的日本沼虾幼虾肝胰腺几丁质酶基因-3的转录、诱导酶活力增强,这可能是咪唑类物质KK-42提高幼虾成活率的机制之一。

日本沼虾几丁质酶1C（MnCht1C）基因的克隆及表达分析

本研究从日本沼虾精巢均一化cDNA文库中筛选到一条MnCht1C表达序列片段（expressed sequence tags,EST）,该序列具有完整的基因编码区,编码区长度为1 473 bp,编码490个氨基酸。MnCht1C编码的蛋白质具有完整的几丁质酶结构,N端的前23个氨基酸为信号肽,第24-406位氨基酸序列为几丁质酶催化结构域（catalytic domain）,第407-433位氨基酸序列为Ser/Thr富含区（S/T-rich linker）,其作用在于连接催化结构域与几丁质结合结构域。qPCR分析MnCht1C在日本沼虾各组织和各发育阶段表达情况,研究发现其主要在肝胰腺、肠、眼柄、表皮、精巢5种组织中表达;幼体发育时期不表达,而直至变态时期才开始表达。MnCht1C在日本沼虾整个蜕壳周期的表达呈波动性,蜕壳中期表达水平最高,随着蜕壳这一生理过程的完成,其表达水平也相应地下降直至蜕壳间期无表达水平检出,随着新一轮蜕壳的进行,其表达水平又开始逐渐升高。本研究结果为研究几丁质酶基因在日本沼虾和其他甲壳动物蜕壳及生殖发育中的作用提供参考。