家鸭细胞色素C氧化酶Ⅲ(COⅢ)基因的克隆及序列分析

线粒体是存在于绝大多数真核细胞内的一种基本的、重要的细胞器,是细胞进行氧化磷酸化的场所。不同脊椎动物同源基因序列的比较显示,细胞色素b(Cytb)、细胞色素C氧化酶Ⅰ(COⅠ)、细胞色素C氧化酶Ⅱ(COⅡ)、细胞色素C氧化酶Ⅲ(COⅢ)基因最保守,同源性最高,ATPase6、ATPase8基因、ND基因变异比较大。以家鸭(Anas platyrhynchos)肝脏的线粒体DNA为模板,按照GenBank已经公布的潜鸭族(AF090337)的全序列及其绿头鸭的mtDNA部分序列(L22476、L16770、L22477)设计合成特异引物进行PCR扩增,克隆并测定了线粒体细胞色素C氧化酶Ⅲ亚基(COⅢ)的全序列784bp以及ATPase6基因的3′端和tRNA-Gly基因的5′端序列共934bp。用DNAStar分析软件对家鸭与GenBank中7种禽类的COⅢ序列进行比较分析,显示家鸭与这些动物的COⅢ基因具有较高的同源性,与同科潜鸭属中的Aythya americana的相似性最高为90.6%,与同目不同科的加拿大雁、小天鹅、白额雁的相似性分别为89%、88.6%、88.6%。根据家鸭与其他7种禽类的COⅢ基因序列相似性所建立的进化树,与传统的分类地位基本吻合。

乙型肝炎病毒X蛋白与细胞色素c氧化酶Ⅲ的特异性结合

目的探讨HBVX蛋白与细胞色素c氧化酶Ⅲ（COXⅢ）之间的结合作用。方法采用交合实验验证HBVX蛋白和COXⅢ在酵母细胞内的结合作用，利用离体结合实验证实两者在体外的结合作用，采用免疫共沉淀实验证实两者在哺乳动物细胞中的结合作用。结果携带CoXⅢ基因的酵母与携带X基因的酵母交合后发生反应，β-半乳糖苷酶（LacZ）活性检测菌落呈现蓝色，离体结合实验Western印迹中出现特异性结合活性反应条带，提示X蛋白和COXⅢ在体外存在直接相互作用，免疫共沉淀实验在相对分子质量为17000处出现蛋白条带，提示在哺乳动物细胞水平仍能检测到X蛋白和COXⅢ的特异结合。结论COXⅢ与X蛋白在原核细胞和哺乳动物细胞中均存在特异性结合，HBV可能通过此反应干扰线粒体呼吸链功能及能量代谢过程。

亚洲黑熊四川亚种Ursus thibetanus mupinensis线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅲ基因的克隆与初步分析

根据已报道的部分哺乳动物线粒体细胞色素C氧化酶(Cytochrome C Oxidase)亚基Ⅲ基因(mtCOXⅢ)的相关信息设计引物,运用PCR技术,首次从亚洲黑熊四川亚种(以下简称四川黑熊,Ursus thibetanus mupinensis)的肌肉组织总DNA中成功克隆了mtCOXⅢ基因的编码序列,并对其进行了初步分析.结果表明:四川黑熊mtCOXⅢ基因序列全长784 bp,ORF是783 bp,编码261个氨基酸的蛋白质,该蛋白的等电点为6.47,分子量为29840.6 Da.四川黑熊的mtCOXⅢ与已报道的部分哺乳动物的mtCOXⅢ基因具有很高的同源性.进一步分析发现,四川黑熊线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅲ功能位点的位置、种类和数量均与已报道的部分哺乳动物具有很高的相似性.

玉米象线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅲ基因克隆与表达分析

【目的】克隆辣根素可能的作用位点——细胞色素C氧化酶亚基Ⅲ(COXⅢ)的全长cDNA,并对其进行序列分析及原核表达。【方法】在NCBI数据库中查找玉米象(Sitophilus zeamais)COXⅢ已知的部分序列,利用RT-PCR,结合RACE技术克隆获得玉米象COXⅢ全长序列;利用DNAMAN8.0、MEGA5.1、GENEDOC、Prot Param和Target P 1.1 Server等软件对该基因全长cDNA序列、系统进化关系、基本理化性质及其三维结构进行分析;将玉米象COXⅢ基因分别与载体p EASY-Blunt E1、pET28a、pET30a、p ET32a、pET42a连接,构建原核表达载体p EASY-Blunt E1-COXⅢ、pET28a-COXⅢ、pET30a-COXⅢ、p ET32a-COXⅢ、pET42a-COXⅢ并分别转化至大肠杆菌BL21(DE3)中,在不同IPTG诱导浓度、温度以及时间内诱导融合蛋白表达,采用SDS-PAGE和Western blot(WB)对表达结果进行验证。【结果】获得的玉米象COXⅢ基因全长cDNA序列开放阅读框(ORF)为792 bp,编码263个氨基酸,编码的蛋白分子质量约为30 938.1 Da,理论等电点p I 6.51,预测分子式为C1492H2154N338O362S10,不稳定系数为34.49,总平均亲水系数为0.492,为疏水的稳定蛋白。系统发育树显示玉米象与鞘翅目象鼻虫科昆虫米象进化关系最近。原核表达结果表明,该蛋白在18℃、1 mmol·L-1 IPTG诱导24 h的条件下即能实现融合蛋白的表达,可溶性检测表明该蛋白主要以包涵体的形式存在;Western blot印迹检测证实大肠杆菌BL21(DE3)中表达了一个分子量约为62 k D的融合蛋白。【结论】成功从玉米象昆虫克隆得到COXⅢ全长cDNA序列,并实现了其编码蛋白的原核表达,可为后续探究玉米象COXⅢ功能和异硫氰酸酯类化合物对玉米象的作用机理提供理论依据。

结直肠癌中COXⅠ和COX Ⅲ的表达及临床意义

目的观察线粒体细胞色素C氧化酶Ⅰ(cytochrome coxidaseⅠ,COXⅠ)和线粒体细胞色素C氧化酶Ⅲ(cytochrome coxidaseⅢ,COXⅢ)在正常结直肠黏膜、结直肠高级别上皮内瘤变(原位癌)和结直肠癌组织中的表达,探讨COXⅠ和COXⅢ在结直肠癌早期诊断中的作用以及二者与结直肠癌患者预后的关系。方法采用免疫组化SP法检测20例结直肠正常黏膜、20例结直肠高级别上皮内瘤变(原位癌)和80例结直肠癌组织中COXⅠ和COXⅢ的表达,并分析二者表达与结直肠癌临床病理特征及患者预后的关系。结果 COXⅠ和COXⅢ在正常结直肠黏膜中的阳性率分别为75.0%(15/20)和70.0%(14/20),在结直肠高级别上皮内瘤变(原位癌)组织中的阳性率为35.0%(7/20)和25.0%(5/20),在结直肠癌组织中的阳性率为36.2%(29/80)和26.2%(21/80);COXⅠ和COXⅢ在正常结直肠黏膜和结直肠高级别上皮内瘤变(原位癌)中的阳性率差异有统计学意义(χ2=6.465,P=0.011;χ2=8.120,P=0.004),COXⅠ和COXⅢ在正常结直肠黏膜和结直肠癌组织中的阳性率差异有统计学意义(χ2=9.75,P=0.002;χ2=13.46,P<0.001)。COXⅠ的阳性率与结直肠癌组织学分级、临床分期相关;组织学分级越低,COXⅠ阳性率越高,Ⅲ+Ⅳ结直肠癌组中COXⅠ阳性率低于Ⅰ+Ⅱ组。COXⅢ的阳性率与结直肠癌临床分期相关,Ⅲ+Ⅳ期结直肠癌组中COXⅢ阳性率低于Ⅰ+Ⅱ期组。Kaplan-Meier生存分析表明COXⅠ和COXⅢ表达与结直肠癌患者预后相关(P=0.008,P=0.017)。结论 COXⅠ和COXⅢ高表达与结直肠癌组织学分级、临床分期、预后密切相关,联合检测二者表达可作为结直肠癌早期诊断及判断其生物学行为的重要指标。

乙型肝炎病毒X蛋白与细胞色素C氧化酶亚单位Ⅲ结合的定位研究

目的探索细胞色素C氧化酶亚单位Ⅲ（COXⅢ）与乙型肝炎病毒X蛋白（HBx）的具体结合位点。方法构建pAS2-1-X变异体重组载体，醋酸锂转化法将其转入酵母细胞，通过PCR法及测序法证实目的片段转入酵母细胞；Westem blot法明确变异体蛋白在酵母细胞中能否正确表达，滤膜转印法排除自身激活作用；固体培养基交合实验及β-半乳糖苷酶活性实验检测HBx和COXⅢ的结合区域。结果成功构建含HBx第1～72位氨基酸的变异体重组载体pAS2-1-Xl和第1～117位氨基酸的变异体重组载体pAS2-1-X2，测序及PCR均证实片段的正确性。Western blot证实变异体蛋白在酵母细胞中可正确表达，且变异体蛋白无自身激活作用。交合实验及β-半乳糖苷酶活性检测将HBx和COXⅢ的结合区域定位于72～117位氨基酸。结论通过酵母双杂合实验证实HBx和COXⅢ的结合区域定位于72～117位氨基酸，此结合区域的明确有望帮助进一步阐明X蛋白在体内的作用机制，并可能为慢性乙型肝炎、肝硬化及肝癌的防治提供新思路。

PCR-mtDNA技术鉴别检测不同动物肌肉组织和饲料中鸭源性成分

以鸭肌肉组织DNA为模板,利用PCR-mtDNA技术成功克隆出了鸭mtDNA COⅢ基因(GenBank Accession No.DQ655706)。对所克隆的序列分析表明,其序列包括鸭细胞色素C氧化酶Ⅲ(COⅢ)基因全序列784 bp,通过同源性分析可知,动物的线粒体DNA COⅢ基因是相对保守的,利用此特性设计PCR-mtDNA方法鉴别检测鸭源性成分的特异性引物;以各种动物肌肉组织及饲料DNA为模板进行PCR扩增、经反复验证筛选出只能扩增出鸭DNA的目的片段,而不能扩增出其他动物DNA片段的特异性强、稳定性好的引物P3、P4;利用此引物PCR扩增鸭DNA的特异性片段为226 bp,对PCR产物进行测序分析可知与已克隆的鸭mtDNA COⅢ基因同源性达到100%,证明了所筛选引物的准确性。通过对不同含量的DNA模板溶液进行PCR扩增的方法,对筛选出的特异性引物P3、P4进行灵敏度试验,结果分析表明灵敏度约为0.001%,证明该PCR方法具有特异性强、灵敏度高的特点,完全可作为鉴别不同动物肌肉组织和饲料中鸭源性成分的方法。

聚合酶链式反应快速检测畜肉食品中鸭源性成分

目的:建立一种快速、特异、灵敏的鸭源性成分检测方法。方法:以鸭细胞色素C氧化酶Ⅲ(COⅢ)基因序列为靶位点设计引物,进行聚合酶链式反应扩增,建立鸭源性成分检测方法;以常见畜禽肉,包括羊肉、牛肉、鸡肉、鹅肉、猪肉、兔肉、马肉、鹿肉等参考动物物种进行特异性检测;以50 mg/kg羊肉DNA作为稀释液,对鸭肉DNA进行梯度稀释,检测灵敏度。结果:该方法能够有效的对鸭源性成分进行快速检测,具有较强的特异性,灵敏度较高(0.1μg/kg),且羊肉成分的存在对鸭肉灵敏度检测没有影响,可以快速、准确检测畜肉食品中掺杂的鸭源性成分。

基于线粒体DNA多态性鉴定烟台海鲜市场鱼种

由烟台海鲜市场随机采集具有相对重要商业价值的10种海鱼(小黄鱼、牙片、鲅鱼、面条鱼、鲐鱼、鲳鱼、鲈鱼、偏口、黑鱼、白姑鱼),利用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术对鱼种进行鉴定.首先提取10种海鱼的基因组DNA,利用自行设计的通用引物对其线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅲ基因(MT-co3)进行PCR扩增,对扩增产物克隆、测序,用NCBI数据库检索,确定了10种海鱼的鱼种.依据测序结果进行限制性内切酶酶切分析,选用NlaⅢ和HinfⅠ2种内切酶进行酶切,获得了各种鱼类特异的酶切片段图谱.研究结果表明,PCR-RFLP能有效地区分以上10种海鱼,在鱼种鉴定上具有简便、准确的优势,可为鱼类食品检测提供科学依据.

日本囊对虾群体遗传多样性的线粒体序列分析

对日本囊对虾的3个养殖群体即浙江舟山群体(ZJ)、福建群体(FJ)和台湾群体(TW)的线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅲ基因进行PCR扩增,得到577 bp的核苷酸分析序列,AT含量高于GC含量,发现51个变异位点,其中包括18个简约信息位点,共有31种单倍型。福建群体的核苷酸多样性最高。用MEGA软件中的NJ法构建日本囊对虾3群体与另外5种对虾的系统进化关系,日本囊对虾的3个群体首先聚在一起,再与亲缘关系较近的中国明对虾聚在一起。

福建省蛇源裂头蚴的分子鉴定及遗传分析

裂头蚴病是由于裂头蚴感染引起的一种人兽共患病,为了对福建省养殖蛇类的裂头蚴感染情况进行调查并鉴定虫种,对采自福建省三明市、漳州市和南平市等地蛇场的蛇类进行剖检,分离得到了裂头蚴,记录寄生部位和数量。提取裂头蚴虫体基因组,采用PCR对虫体ITS、NAD4和COX3基因进行了扩增。同时,将扩增得到的目的基因连接到pEASY-Blunt Simple载体上,转化Trans I-T1感受态细胞,培养得到单菌落,对菌落进行扩增测序。将测序结果与NCBI公布的裂头蚴ITS、NAD4和COX3基因序列进行比对分析,测定突变率和位点,并且进行样本之间的同源性分析和测定遗传距离。结果发现,三明市、漳州市和南平市某蛇场裂头蚴的感染率分别为75%、20%和0。分离到的裂头蚴ITS基因序列长为1360 bp~1380 bp,与NCBI中Spirometra erinaceieuropaei(FJ886747.1)的ITS基因同源性为95.70%~98.68%,样本之间平均遗传距离为0.0016;分离到的裂头蚴NAD4基因序列长为356 bp~650 bp,与NCBI中Spirometra erinaceieuropaei(HM475076.1)的NAD4基因同源性为96.73%~100%,样本之间平均遗传距离为0.0041;分离到的裂头蚴COX3基因序列总长为379 bp~408 bp,与NCBI中Spirometra erinaceieuropaei(HM475033.1)的COX3基因同源性为98.94%~100%,样本之间平均遗传距离为0.0038。结果表明,此次分离得到的裂头蚴虫体的ITS基因、NAD4基因和COX3基因与欧猥迭宫绦虫裂头蚴同源性较近,证明此次分离的蛇源裂头蚴属于欧猥迭宫绦虫裂头蚴。同时,经过对各虫体间NAD4和COX3基因分析发现,不同地区的裂头蚴虫体在进化树上存在分支。