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本论文以斑节对虾为研究对象,采用同源克隆、染色体步移及real time-PCR技术,对部分斑节对虾免疫相关基因及启动子进行了克隆,对病原刺激条件下基因在mRNA水平上的表达量进行了分析。从斑节对虾中获得了亲环素A基因(cyclophilinA)和过氧化物氧化还原蛋白(peroxiredoxin)的全长cDNA序列;利用染色体步移技术进一步克隆了亲环素A基因的启动子序列;并通过QRT-PCR(quantitative real time PCR)技术研究了斑节对虾在注射LPS(脂多糖)后cyclophilinA和peroxiredoxin基因表达变化。初步揭示了这两种基因的功能,克隆了他们的全长cDNA。具体结果如下:
利用栉孔扇贝、河内鲶鱼、普河豚、蚕蛾、鲐等的氨基酸序列设计兼并引物克隆了斑节对虾亲环素A(pmCYPA)基因的中间片段,通过RACE(cDNA末端快速扩增)技术从斑节对虾性腺组织中得到了CYPA全长cDNA序列。CYPA全长834bp,包含31bp的5’非编码区,308bp的3’非编码区和495bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),可编码164个氨基酸。3’末端有明显的加尾信号AATAAA和12bp的polyA尾巴结构。
根据pmCYPA基因的cDNA序列,利用染色体步移技术从构建的Genome Walking文库获得了pmCYPA基因的全长序列,该基因序列DNA全长为3181bp,由一个内含子和两个外显子组成。其中启动子区域为1173bp,两个外显子长度分别为101bp和399bp;一个内含子长度为426bp;内含子的两侧都具有RNA正确剪接所必需的识别位点(GT/AG)。利用软件分析发现在该基因5’侧翼序列有一个GC盒和两个CAAT盒;此外,在该基因的5’侧翼发现了C/EBP、NF—3、OCT—1、NF—1和NF—Ka等参与免疫基因激活的转录因子潜在结合位点;同时该区域还包含AP1、CRE等调控元件,符合真核生物典型的启动子特征。qRT-PCR研究表明,正常情况下,pmCYPA在不同组织中表达量不同,肝胰脏中含量最高而肌肉中最少,LPS刺激后,pmCYPA表达量在2h上升,4h时达到最大值,之后出现下降趋势,表明pmCYPA是一种对LPS敏感的急性型蛋白,可受LPS诱导表达。
本实验克隆的斑节对虾过氧化物氧化还原蛋白(pmPRX)基因cDNA全长1762bp,包括74bp的5’非编码区(UTR)和950的3’非编码区(UTR)以及738bp的开放阅读框(ORF),可编码245个氨基酸残基组成的蛋白。在polyA尾上游22bp处有一个明确的polyA加尾信号(AATAA)。预测的氨基酸残基结构含19个氨基酸组成的信号肽,将信号肽切割成可产生226个氨基酸组成的成熟肽,预测成熟肽的分子量约为25.624KD,等电点为5.82。同源性分析表明,该序列与中国对虾、文昌鱼、金枪鱼、鲐、鲤鱼、牙鲆、斑点绿色河豚等水生物及哺乳动物PRX基因同源性高达80%左右,表明从斑节对虾性腺中分离的PRX cDNA属于PRXS基因家族成员。采用RT-PCR方法,以荧光染料标记的RNA检测了pmPRX基因受病原菌感染后在肝胰腺和不同组织中的表达。结果发现,该基因的转录本在肌肉中表达最少,在LPS刺激8时表达量最高,提示pmPRX基因在机体抵抗外界微生物刺激中起到了重要的作用。