日本沼虾(Macrobrachium nipponense)组蛋白酶B基因克隆及其在组织和卵巢发育过程中的表达

组蛋白酶B广泛存在于生物体内,与免疫、消化和繁殖等生理功能息息相关。为了研究组蛋白酶B在甲壳动物体内的作用尤其在卵巢发育过程中的作用,本研究采用3’RACE和5’RACE技术,首次克隆获得日本沼虾(Macrobrachium nipponense)组蛋白酶B(简称Mn CB)基因c DNA全长,并采用实时荧光定量(q PCR)测定了Mn CB在日本沼虾不同组织中和卵巢发育过程中m RNA的表达量。序列结果分析表明:Mn CB序列含有12 bp的5’-UTR,996 bp的ORF和702 bp的3’-UTR。ORF共编码331个氨基酸的多肽,此多肽由16个氨基酸的信号肽、63个氨基酸的前导肽和252个氨基酸的成熟肽组成,其理论p I为6.36,分子量为36.5KDa。q PCR的结果表明:Mn CB在测定的所有组织中均有表达,在心脏中表达量最高,肌肉、肝胰腺和胸神经节中表达量中等,肠、鳃和血细胞中的表达量较低。Mn CB的表达量在卵巢的发育过程中逐步升高,卵巢发育至初级卵黄发生期(Ⅲ期)Mn CB的表达量显著增加(P<0.05),次级卵黄发生期(Ⅳ期)表达量继续增加,并增至最大值,Ⅳ期与Ⅲ期表达量差异不显著(P>0.05),成熟期(V期)表达量显著下降(P<0.05)。上述研究结果表明Mn CB广泛存在于日本沼虾的组织中,并且参与卵黄蛋白原或卵黄蛋白的水解。

吉富罗非鱼组蛋白酶B基因克隆及无乳链球菌感染后的表达分析

【目的】探究组蛋白酶B基因(CtsB)在吉富罗非鱼感染无乳链球菌前后的表达差异,为深入研究罗非鱼抗无乳链球菌感染的免疫应答机制及后续通过SNP分子标记/基因组编辑技术快速获得吉富罗非鱼抗病新品种提供科学依据。【方法】通过RACE克隆罗非鱼CtsB基因cDNA全长序列,使用SMART、Splign、MEGA v6.0、BoxShade及MegAlign等在线软件进行生物信息学及系统进化分析,并以实时荧光定量PCR检测吉富罗非鱼CtsB基因组织表达谱及无乳链球菌感染后CtsB基因的表达变化规律。【结果】吉富罗非鱼CtsB基因cDNA序列全长1746 bp,包括161 bp的5’端非编码区(5’-UTR)、592 bp的3’端非编码区(3’-UTR)及993 bp的开放阅读框(ORF),共编码331个氨基酸残基。基于CtsB氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树显示,吉富罗非鱼与奥利亚罗非鱼的亲缘关系最近,而与鲤鱼、大菱鲆、牙鲆、半滑舌鳎等物种相距较远。CtsB基因在吉富罗非鱼的肝脏、脾脏、鳃、前肾、脑、肠道、皮肤和肌肉等组织中均有表达,且以鳃组织中的相对表达量最高,是其他器官组织的2.0~3.0倍。吉富罗非鱼抗病家系和易感家系感染无乳链球菌后,CtsB基因在脾脏和肾脏中的相对表达量均显著上调(P<0.05),并于感染后50 h达峰值,且抗病家系的上调表达幅度大于易感家系。【结论】CtsB基因在鱼类的进化过程中具有高度保守性,但在不同物种中的表达模式存在明显差异。CtsB基因是吉富罗非鱼的重要免疫因子,在抵御无乳链球菌入侵过程中发挥着重要的免疫作用,可作为罗非鱼抗病育种的SNP分子标记给予开发利用。

猪Cathepsin B基因和Cystatin B基因mRNA表达的发育性变化及组织差异

【目的】研究猪肉嫩度性状候选基因-组织蛋白酶B(cathepsin B,CTSB)和半胱氨酸蛋白酶抑制素B(cystatin B,CSTB)在体内不同组织、不同发育阶段的表达变化规律,为研究嫩度性状的遗传调控机理提供依据。【方法】采用荧光探针RT-PCR,定量分析CTSB和CSTB mRNA在两个品种猪的多个组织、多个发育时间点的表达量。【结果】RT-PCR结果表明,CTSB和CSTB mRNA表达量最高的组织为肾脏,心肌和骨骼肌中表达丰度低,股四头肌CSTB mRNA表达量极显著高于背最长肌。CTSB mRNA表达量在0～5月龄长白猪和梅山猪背最长肌中表现出先升高后降低的变化趋势,梅山猪峰值出现较早,并在4月龄后再次出现急剧上升。CSTB mRNA表达量在梅山猪中表现出生初期较高,随后逐渐降低的表达模式,长白猪的表达模式则为出生后表达量急剧升高,2月龄达到峰值,随后逐渐降低。2品种猪背最长肌组织CTSB和CSTB mRNA表达量表现出显著正相关。【结论】CTSB和CSTB mRNA表达量受到组织、发育阶段和品种影响,2基因mRNA表达量呈显著正相关。

黔北麻羊CTSB、CTSD基因的克隆、生物信息学分析及在不同组织中的表达

以单、多羔黔北麻羊为试验对象,采用PCR法扩增克隆获得黔北麻羊CTSB、CTSD基因CDS区序列,生物信息学方法分析黔北麻羊CTSB、CTSD的理化性质、蛋白质高级结构、亚细胞定位情况和信号肽位点,并进行氨基酸同源性分析构建系统进化树;应用qRT-PCR法对目的基因在单、多羔黔北麻羊下丘脑、垂体、子宫、输卵管和卵巢5个性腺组织中的表达量进行差异分析。结果表明:黔北麻羊CTSB、CTSD基因编码序列全长为1008和1239 bp,共编码335和412个氨基酸。其蛋白相对分子质量分别为36780和44590,理论等电点为5.65和7.03,不稳定系数为65.16和37.82。CTSB、CTSD蛋白二级结构均主要由无规则卷曲构成;三级结构预测结果与二级结构一致,且CTSB蛋白属于亲水性蛋白,信号肽剪切位点位于第17~18号氨基酸,亚细胞定位发现CTSB蛋白有66.7%的可能定位于细胞外;而CTSD属于疏水性蛋白,信号肽剪切位点位于第22~23号氨基酸,亚细胞定位表明其有44.4%的可能定位于细胞外(包括细胞壁)。与其他动物相比,黔北麻羊CTSB、CTSD编码氨基酸序列与绵羊的亲缘性最近。qRT-PCR结果显示,CTSB、CTSD基因在单、多羔黔北麻羊下丘脑、垂体、子宫、输卵管、卵巢5个性腺组织中均有表达,且在卵巢中的表达量最高,极显著高于其他组织(P<0.01),CTSB基因mRNA在多羔黔北麻羊垂体、子宫中的表达量极显著高于单羔黔北麻羊(P<0.01),CTSD基因mRNA在多羔黔北麻羊垂体、输卵管、卵巢中的表达量极显著高于单羔黔北麻羊(P<0.01)。本试验揭示了CTSB、CTSD基因在单、多羔黔北麻羊的表达差异并初步分析了其生物学功能,为进一步探究CTSB、CTSD基因的功能与调控机理奠定了基础。