中华蜜蜂CREB基因的克隆及表达

发布时间：2017-06-26 20:01

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【摘要】：【目的】克隆中华蜜蜂(Apis cerana cerana)的c AMP反应原件结合蛋白(c AMP response element binding protein,CREB)基因全长c DNA序列,预测该基因及其编码蛋白的理化性质,并解析中华蜜蜂CREB在大脑中的表达特征,为研究该基因在中华蜜蜂学习记忆过程中的生物学功能提供基础。【方法】以中华蜜蜂为试验材料,解剖其大脑获得脑组织,提取大脑组织的总RNA。在此基础上,利用RT-PCR技术克隆中华蜜蜂大脑的CREB基因(Ac CREB),然后用DNAstar软件中的Seqman程序将CREB正反向测序后的序列拼接获得CREB基因的c DNA序列,其氨基酸序列通过Bioedit软件按照六框翻译而成;用BLASTn和BLASTp进行序列比对分析;用Clustal X进行多重序列比对和同源性比较;用MEGA软件的邻接法(neighbor-joining)构建系统进化树,明确其系统进化关系。并通过SMART数据库分析Ac CREB的结构域。另外,将解剖好的蜜蜂大脑制成石蜡切片,并采用地高辛原位杂交技术分析Ac CREB在中华蜜蜂大脑中的分布表达情况。【结果】中华蜜蜂CREB基因的c DNA全序列全长890 bp,编码240个氨基酸残基,序列提交到Gen Bank(登录号为KC814690)。其编码的蛋白预测分子质量为25.691 k D,等电点为5.82。结构域分析结果显示,该蛋白具有AA 89—131的PKID和AA 176—237的BRLA两个保守结构域。氨基酸序列比对结果显示,中华蜜蜂与西方蜜蜂、熊蜂、切叶蜂、大黄蜂、印度跳蚁、家蚕、埃及伊蚊、疟原虫、人类、小鼠10个物种的同源蛋白相似度分别为98.76%、98.35%、97.11%、94.09%、72.22%、58.97%、44.69%、41.69%、36.89%、36.89%。系统发育树显示该基因编码的蛋白质与西方蜜蜂的CREB亲缘关系最近,与熊蜂、大黄蜂之间的亲缘关系次之。另外,经过地高辛原位杂交技术处理后,在中蜂大脑蘑菇体的凯尼恩细胞、触角叶周围的细胞和大脑的髓质与小叶之间的细胞均有阳性着色,而且Ac CREB在中华蜜蜂工蜂左右大脑的阳性着色不对称。【结论】Ac CREB的氨基酸序列与西方蜜蜂、熊蜂、切叶蜂、大黄蜂高度同源,且基因在大脑中的分布暗示其可能参与了中华蜜蜂学习记忆过程。
【作者单位】： 江西农业大学蜜蜂研究所;
【关键词】： 中华蜜蜂 CREB基因 克隆 表达
【基金】：国家自然科学基金(31260524) 国家蜂产业技术体系(CARS-45-kxj12) 教育部博士学科点专项科研基金(20123603120005)
【分类号】：S891;Q78
【正文快照】： 0引言【研究意义】蜜蜂是一种资源共享、精确分工和信息交流的高度结构化社会化群体昆虫,是继果蝇后又一个重要的模式昆虫。尽管蜜蜂的大脑体积小,但少量的大脑神经细胞控制着大量的复杂行为[1]。随着生物遗传学的发展,使人们可以从分子水平上了解蜜蜂学习记忆的机制,而对蜜蜂

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