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花鲈b2m基因cDNA的克隆及表达分析

葛婉仪 雷丽娜 蒋昕彧 李霞 孙兆盛 王伟 高谦

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花鲈b2m基因cDNA的克隆及表达分析

    作者简介: 葛婉仪 (1999—),女,本科生,研究方向为鱼类免疫学与病害防控。E-mail:1103617638@qq.com;
    通讯作者: 高谦, qgao@shou.edu.cn
  • 中图分类号: S 917.4

Molecular cloning and expression pattern analysis of b2m from spotted sea bass (Lateolabrax maculatus)

    Corresponding author: Qian GAO, qgao@shou.edu.cn
  • CLC number: S 917.4

  • 摘要: 为探究花鲈 (Lateolabrax maculatus) b2m (Beta-2 microglobulin) 基因对细菌和病毒感染的响应,该研究通过RACE-PCR扩增获得了花鲈b2m基因,该基因cDNA全长为1 383 bp,开放阅读框 (Open reading frame, ORF) 为357 bp,编码118个氨基酸。所推测的编码蛋白与已报道的鱼类B2m的氨基酸序列相似度为44.8%~63.2%。基因共线性分析显示,b2m基因座位置在鱼类基因组中高度保守。利用实时荧光定量PCR检测花鲈b2m基因在各组织器官中的分布,结果表明花鲈b2m在所检测组织器官中均有表达,脾脏中表达量最高,鳃、头肾和脑中次之。通过腹腔注射脂多糖 (Lipopolysaccharide, LPS)、聚肌苷-脱氧胞苷酸 (Poly I∶C) 和迟缓爱德华氏菌 (Edwardsiella tarda, Edw) 研究花鲈感染后b2m的表达变化,结果显示3种刺激物均可诱导花鲈b2m在鳃、肠、头肾、脾脏组织中表达上调,推测b2m基因参与了花鲈抗细菌和抗病毒感染的免疫应答过程。
  • 图 1  花鲈b2m的核酸和氨基酸序列

    Figure 1.  Nucleotide and deduced amino acid sequence from b2m gene of L. maculatus

    图 2  花鲈B2m与其他物种B2m的氨基酸序列比对

    Figure 2.  Multiple alignment of B2m amino acid sequences from L. maculatus and other species

    图 3  依B2m氨基酸序列构建的系统进化树

    Figure 3.  Phylogenetic tree of B2m from various species

    图 4  花鲈B2m二级结构和三级结构预测

    Figure 4.  Prediction of secondary structure and tertiary structure of L. maculatus B2m

    图 5  花鲈和齿舌鲈的b2m基因结构比较

    Figure 5.  Comparison of b2m gene structure between L. maculatus and D. labrax

    图 6  智人、珍珠鸟、红原鸡、抹香鲸、斑马鱼、半滑舌鳎和花鲈中b2m基因的共线性分析图

    Figure 6.  Synteny diagram of b2m gene loci in H. sapiens, T. guttata, G. gallus, P. catodon, D. rerio, C. semilaevis and L. maculatus

    图 7  花鲈b2m的组织表达模式

    Figure 7.  Expression level of L. maculatus b2m mRNA in different tissues

    图 8  腹腔注射LPS、Poly (I∶C)、Edw对花鲈b2m表达调控的影响

    Figure 8.  Effect of intraperitoneal injection with LPS, Poly (I∶C) and Edw on regulation of b2m expression in L.maculatus

    表 1  实验中用到的引物

    Table 1.  Primers used in this experiment

    引物名称
    Primer name
    引物序列 (5'–3')
    Primer sequence
    引物用途
    Purpose of primers
    b2m-F CATGAAGATGTTTGTCTGCGCA 中间片段克隆
    b2m-R GAGAACTGGCACTACCACCT 中间片段克隆
    b2m-5'R1 AGTGTTCGACAAGCCCAACAC 5'RACE-PCR
    b2m-5'R2 TCTGCTCTGCCTCCTGGCGCTTT 5'RACE-PCR
    b2m-3'F1 AGGAGGACTGGCACTACCACCT 3'RACE-PCR
    b2m-3'F2 ATGGAGAGTTAATACCTGAAGCC 3'RACE-PCR
    b2m-CF AGAGCGACTGAAGGTGAAG 序列验证
    b2m-CR GGTGTACATTTGGAGATAAATGG 序列验证
    b2m-qF TCGACAAGCCCAACACCT qPCR
    b2m-qR CAAAGGAGACGACTACGCCT qPCR
    EF1α-qF ATCTCTGGATGGCACG GAGA qPCR
    EF1α-qR CAGTGTGGTTCCGCTA GCAT qPCR
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    表 2  用于序列比对和系统进化树构建所用物种的信息

    Table 2.  Information of species used for sequence alignment and construction of phylogenetic tree

    物种
    Species
    氨基酸数量
    NAumber of amino acids
    相似度
    Similarity /%
    登录号
    Accession No.
    Cyprinus carpio 116 47.20 Q03422.1
    犀角金线鲃 Sinocyclocheilus rhinocerous 116 48.00 XP_016430127.1
    齐口裂腹鱼 Schizothorax prenanti 116 49.60 QEE82339.1
    斑马鱼 Danio rerio 116 45.60 Q04475.1
    斑点叉尾鮰 Ictalurus punctatus 116 50.40 O42197.1
    青鳉 Oryzias latipes 116 44.80 Q90ZJ6
    Miichthys miiuy 116 48.00 ADV36787.1
    白斑狗鱼 Esox lucius 116 44.80 ACO14540.1
    大西洋鲑 Salmo salar 116 50.40 AAG17537.1
    虹鳟 Oncorhynchus mykiss 116 52.00 AAB04663.1
    玻璃梭鲈 Sander vitreus_ 116 49.60 AAW65850.1
    齿舌鲈 Dicentrarchus labrax 116 48.80 CBJ56267.1
    半滑舌鳎 Cynoglossus semilaevis 118 48.00 ACR38919.1
    大黄鱼 Larimichthys crocea 118 63.20 XP_010753212.1
    智人 Homo sapiens 119 38.40 NP _004039.1
    草原田鼠 Microtus ochrogaster 119 36.80 XP_005364420.1
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  • [1] 温海深, 张美昭, 李吉方, 等. 我国花鲈养殖产业现状与种子工程研究进展[J]. 渔业信息与战略, 2016, 31(2): 105-111.
    [2] 李富祥, 王鹏飞, 闫路路, 等. 花鲈irak4基因cDNA的克隆与表达分析[J]. 南方水产科学, 2018, 14(5): 72-81.
    [3] 周光炎. 免疫学原理[M]. 3版. 北京: 科学出版社, 2013: 128-135.
    [4] SOLDANO F, FRANCESCO M M. Loss of HLA class I antigens by melanoma cells: molecular mechanisms, functional significance and clinical relevance[J]. Immunol Today, 1995, 16(10): 487-494. doi:  10.1016/0167-5699(95)80033-6
    [5] 郝慧芳. 草鱼MHCⅠ和β2m基因组与二级结构及其单链复合体鉴定病毒表位的研究[D]. 北京: 中国农业大学, 2006.
    [6] MATS L L, PAULINA A, TRUDI H, et al. Characterization of beta2-microglobulin in a primitive fish, the Siberian sturgeon (Acipenser baeri)[J]. Immunogenetics, 1999, 50(1/2): 79-83.
    [7] CHRISTIE D, WEI G, FUJIKI K, et al. Cloning and characterization of a cDNA encoding walleye (Sander vitreum) beta-2 microglobulin[J]. Fish Shellfish Immunol, 2007, 22(6): 727-733. doi:  10.1016/j.fsi.2006.08.009
    [8] HAO H F, YANG T Y, YAN R Q, et al. cDNA cloning and genomic structure of grass carp (Ctenophayngodon idellus) beta2-microglobulin gene[J]. Fish Shellfish Immunol, 2006, 20(1): 118-123. doi:  10.1016/j.fsi.2005.04.003
    [9] CRISCITIELLO M F, BENEDETTO R, ANTAO A, et al. Beta 2-microglobulin of ictalurid catfishes[J]. Immunogenetics, 1998, 48(5): 339-343. doi:  10.1007/s002510050441
    [10] XU T J, SHA Z X, CHEN S L. Unexpected variations of β2-microglobulin gene in the half-smooth tongue sole[J]. Fish Shellfish Immunol, 2010, 28(1): 212-215. doi:  10.1016/j.fsi.2009.09.015
    [11] CHEN H, KSHIRSAGAR S, JENSEN I, et al. Characterization of arrangement and expression of the beta-2 microglobulin locus in the sandbar and nurse shark[J]. Dev Comp Immunol, 2010, 34(2): 189-195. doi:  10.1016/j.dci.2009.09.008
    [12] PINTO R D, RANDELLI E, BUONOCORE F, et al. Molecular cloning and characterization of sea bass (Dicentrarchus labrax, L.) MHC class I heavy chain and β2-microglobulin[J]. Dev Comp Immunol, 2013, 39(3): 234-254. doi:  10.1016/j.dci.2012.10.002
    [13] CHOI W, LEE E Y, CHOI T J. Cloning and sequence analysis of the beta2-microglobulin transcript from flounder, Paralichthys olivaceous.[J]. Mol Immunol, 2006, 43(10): 1565-1572. doi:  10.1016/j.molimm.2005.09.021
    [14] ONO H, FIGUEROA F, O'HUIGIN C, et al. Cloning of the β2-microglobulin gene in the zebrafish[J]. Immunogenetics, 1993, 38(1): 1-10. doi:  10.1007/BF00216384
    [15] 余素红, 王玉桥, 陈新华. 大黄鱼β2-微球蛋白基因的克隆及其在大肠杆菌中的重组表达[J]. 应用海洋学学报, 2009, 28(1): 13-17. doi:  10.3969/j.issn.1000-8160.2009.01.003
    [16] MOHD-PADIL H, TAJUL-ARIFIN K, MOHD-ADNAN A. Characterization of the functional domain of β2-microglobulin from the Asian Seabass, Lates calcarifer[J]. PLoS One, 2010, 5(10): 1-7.
    [17] 张栋, 高风英, 卢迈新, 等. 尼罗罗非鱼β2m基因SNP位点和单倍型与无乳链球菌抗性的关联分析[J]. 水生生物学报, 2018, 42(5): 903-912. doi:  10.7541/2018.111
    [18] DIXON B, STET R J, ERP S H V, et al. Characterization of beta 2-microglobulin transcripts from two teleost species[J]. Immunogenetics, 1993, 38(1): 27-34. doi:  10.1007/BF00216387
    [19] NARUSE K, FUKAMACHI S, MITANI H, et al. A detailed linkage map of Medaka, Oryzias latipes: comparative genomics and genome evolution[J]. Genetics, 2000, 154(4): 1773-1784.
    [20] SUN Y N, SU X R, XU T J, et al. Genomic characterization and sequence diversity of the β2-microglobulin gene in the Miiuy croaker, Miichthys miiuy[J]. Genet Mol Res, 2015, 14(3): 10249-10257. doi:  10.4238/2015.August.28.9
    [21] KONDO H, DARAWIROJ D, GUNG Y T A, et al. Identification of two distinct types of beta-2 microglobulin in marine fish, Pagrus major and Seriola quinqueradiata[J]. Vet Immunol Immunop, 2009, 134(3/4): 284-288.
    [22] SHUM B P, AZUMI K, ZHANG S, et al. Unexpected β 2-microglobulin sequence diversity in individual rainbow trout[J]. P Natl Acad Sci USA, 1996, 93(7): 2779-2784. doi:  10.1073/pnas.93.7.2779
    [23] 吴平, 高谦, 刘德立, 等. 鲤TYK2基因的克隆鉴定及组织表达分析[J]. 水生生物学报, 2015, 39(1): 229-233. doi:  10.7541/2015.30
    [24] KOZLOWSKI S, TAKESHITA T, BOEHNCKE W H, et al. Excess β2-microglobulin promoting functional peptide association with purified soluble class I MHC molecules[J]. Nature, 1991, 349(6304): 74-77. doi:  10.1038/349074a0
    [25] OTTEN G R, BIKOFF E K, RIBAUDO R K, et al. Peptide and β2-microglobulin regulation of cell surface MHC class I conformation and expression[J]. J Immunol, 1992, 148(12): 3723.
    [26] SHIELDS M J, ASSEFI N, HODGSON W, et al. Characterization of the interactions between MHC class I subunits: a systematic approach for the engineering of higher affinity variants of β2-microglobulin[J]. J Immunol, 1998, 160(5): 2297.
    [27] 何贤辉, 徐丽慧, 刘毅, 等. 人β2-微球蛋白基因克隆及其在大肠杆菌中的高效表达[J]. 生物工程学报, 2004, 20(1): 99-103. doi:  10.3321/j.issn:1000-3061.2004.01.020
    [28] STEWART R, OHTA Y, MINTER R R, et al. Cloning and characterization of Xenopus β2-microglobulin[J]. Dev Comp Immunol, 2005, 29(8): 723-732. doi:  10.1016/j.dci.2004.12.004
    [29] URIBE C, FOLCH H, ENRIQUEZ R, et al. Innate and adaptive immunity in teleost fish: a review[J]. Vet Med, 2011, 56(10): 486-503. doi:  10.17221/3294-VETMED
    [30] 王树青, 鞠伟华, 周宣秀. 常见药物不良反应与救治 (西药分册) [M]. 北京: 军事医学科学出版社, 2013: 64.
    [31] 黄琪琰. 水产动物疾病学[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 1993: 123.
  • [1] 李富祥王鹏飞闫路路邱丽华 . 花鲈irak4基因cDNA的克隆与表达分析. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2018.05.009
    [2] 余嘉欣吴芳孙成飞董浚键田园园叶星 . 尼罗罗非鱼γ-干扰素基因的克隆、结构分析及组织表达. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2017.01.011
    [3] 李五湖任春华胡超群江晓钟鸣 . 花刺参钙调蛋白cDNA克隆及组织分布. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2014.05.011
    [4] 姚托卢洁叶灵通陈华生王江勇 . 杂色鲍防御素HdDef1的分子特征和表达分析. 南方水产科学, doi: 10.12131/20190045
    [5] 史进选傅明骏赵超周发林杨其彬邱丽华 . 斑节对虾GRP94基因的克隆及其在不同应激条件下的表达与分析. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2016.05.008
    [6] 王艳傅明骏赵超周发林杨其彬邱丽华 . 斑节对虾GTF2H4基因的分子克隆及表达分析. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2016.02.006
    [7] 章琼孙盛明李冰蒋高中朱健戈贤平 . 团头鲂g型溶菌酶基因全长cDNA的克隆与表达分析. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2015.02.006
    [8] 周卫军刘振兴柯浩马艳平郝乐徐明芳 . 鲢抗菌肽Hepcidin的基因克隆和表达及抑菌活性分析. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2014.03.009
    [9] 王珍珍黄桂菊范嗣刚刘宝锁张博苏家齐喻达辉 . 合浦珠母贝matrilin-1基因的克隆和表达分析. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2017.01.010
    [10] 郭松傅明骏赵超李伟杰江世贵杨其彬周发林邱丽华 . 斑节对虾细胞周期蛋白T基因的克隆和表达分析. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2016.01.009
    [11] 林权卓陈奕彬胡娟王树启杨宪宽沈卓坤赵会宏 . 双棘黄姑鱼IGF3 基因克隆及表达模式分析. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2016.01.008
    [12] 何鹏江世贵李运东杨其彬姜松杨丽诗黄建华周发林 . 斑节对虾GLUT1基因cDNA的克隆与表达分析. 南方水产科学, doi: 10.12131/20180264
    [13] 陈诏徐鸿飞赵何勇刘康李华何金钊韦玲静 . 佛罗里达红罗非鱼黑色素浓集激素1基因的克隆与表达分析. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2018.03.009
    [14] 栗志民钱佳慧刘建勇艾加林檀克勤 . 九孔鲍α-淀粉酶基因克隆、表达分析及与生长性状相关性. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2017.06.002
    [15] 邱萤黄桂菊刘宝锁范嗣刚李有宁陈明强喻达辉 . 企鹅珍珠贝GLUT1 基因全长cDNA 克隆及其对葡萄糖的表达响应. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2016.05.010
    [16] 周凯敏江世贵黄建华杨其彬姜松邱丽华杨丽诗周发林 . 斑节对虾Chitinase-2基因的克隆及其在蜕皮和幼体发育过程中的表达分析. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2017.04.008
    [17] 陈劲松江世贵黄建华杨其彬马振华周发林 . 斑节对虾天门冬氨酸转氨酶基因的克隆及氨氮胁迫条件下的表达分析. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2017.03.010
    [18] 孙永旭董宏标王文豪曹明段亚飞李华刘青松张家松 . 周期性缺氧应激对花鲈肠道菌群结构的影响. 南方水产科学, doi: 10.12131/20190021
    [19] 虞为杨育凯陈智彬林黑着黄小林周传朋杨铿曹煜成黄忠马振华李涛王珺王芸荀鹏伟黄倩倩于万峰 . 饲料中添加螺旋藻对花鲈生长性能、消化酶活性、血液学指标及抗氧化能力的影响. 南方水产科学, doi: 10.12131/20190002
    [20] 梁楠胡鲲刘腾飞吴映捷杨先乐 . 亚甲基蓝及其代谢物在异育银鲫体内分布及消除规律的研究. 南方水产科学, doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2017.01.003
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-02-22
  • 录用日期:  2020-05-29
  • 网络出版日期:  2020-07-09

花鲈b2m基因cDNA的克隆及表达分析

    作者简介:葛婉仪 (1999—),女,本科生,研究方向为鱼类免疫学与病害防控。E-mail:1103617638@qq.com
    通讯作者: 高谦, qgao@shou.edu.cn
  • 上海海洋大学/水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室/水产科学国家级实验教学示范中心,上海 201306

摘要: 为探究花鲈 (Lateolabrax maculatus) b2m (Beta-2 microglobulin) 基因对细菌和病毒感染的响应,该研究通过RACE-PCR扩增获得了花鲈b2m基因,该基因cDNA全长为1 383 bp,开放阅读框 (Open reading frame, ORF) 为357 bp,编码118个氨基酸。所推测的编码蛋白与已报道的鱼类B2m的氨基酸序列相似度为44.8%~63.2%。基因共线性分析显示,b2m基因座位置在鱼类基因组中高度保守。利用实时荧光定量PCR检测花鲈b2m基因在各组织器官中的分布,结果表明花鲈b2m在所检测组织器官中均有表达,脾脏中表达量最高,鳃、头肾和脑中次之。通过腹腔注射脂多糖 (Lipopolysaccharide, LPS)、聚肌苷-脱氧胞苷酸 (Poly I∶C) 和迟缓爱德华氏菌 (Edwardsiella tarda, Edw) 研究花鲈感染后b2m的表达变化,结果显示3种刺激物均可诱导花鲈b2m在鳃、肠、头肾、脾脏组织中表达上调,推测b2m基因参与了花鲈抗细菌和抗病毒感染的免疫应答过程。

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