金钱鱼MHC Ⅱ类基因结构、多态性与组织表达分析

发布时间：2020-04-13 10:50

【摘要】：金钱鱼(Scatophagus argus)为广温、广盐性鱼类,广泛分布于太平洋地区的海水中。因其环境耐受力强,已成为近年来在中国南部深受欢迎的优质海水经济鱼类。为探究金钱鱼MHC II类基因的结构与特性,本研究采用同源克隆和RACE等技术,在获得金钱鱼MHC IIα和β基因cDNA全序列的基础上,分析其内含子序列、基因多态性和感染细菌前后的组织表达情况,为今后金钱鱼抗病基因的筛选以及抗病育种提供依据。本研究的主要结果如下:1金钱鱼MHC IIα基因结构、多态性及组织表达分析采用同源克隆和RACE等技术,获得长度为1319 bp的金钱鱼MHC IIα基因的cDNA全序列(Genebank号:KT005411),命名为Scar-DXA*01。分析发现:金钱鱼MHC IIα基因与其他硬骨鱼类的结构域类似,由信号肽(SP)、两个结构域(α1、α2)、连接肽、跨膜区及胞质区等结构域组成。它的ORF共编码242个氨基酸,分子组成为C2145H3563N729O895S177,分子量59.56kDa;等电点为5.12。该基因包括4个外显子和3个内含子,外显子1编码58bp的5`-UTR和73bp的信号肽,外显子2编码α1结构域,外显子3编码α2结构域,外显子4编码连接肽、跨膜区、胞质区以及537bp的3`-UTR。内含子1长度为246bp,它把外显子1和外显子2分开;内含子2紧跟着外显子2,长度为590bp;内含子3长度为91bp。所有内含子与外显子的匹配位点均为gt/ag。经Predict Protein预测,金钱鱼MHC IIα基因蛋白质的主要功能位点如下:在α2区发现了一个N-糖基化位点(NVSW),在α1、α2和CP/TM/CYT区共发现6个N-豆蔻酰基化位点(GCSDSD、GVQVTE、GTSTNV、GVGPAV、GLGLTD和GVAAGT),在α2区发现了3个蛋白激酶C-磷酸化位点(SFR、TSR、TVR),在α1和α2区共有4个酪氨酸激酶II-磷酸化位点(SQHE、SDSD、SFID和SRLE)。从43尾健康鱼的209个阳性克隆中,获得209条不同编码的核苷酸序列,都包含完整的SP、α1和α2结构域,CP、TM及CYT,分别编码163条不同的氨基酸序列。根据等位基因命名规则,可将它们归为40个等位基因主型及94个等位基因亚型,分别命名为scar-dxa*0101~scar-dxa*4001(genbank号:kt176102~kt176141)。分析数据得知,金钱鱼mhciiα基因的核苷酸序列中有143个变异位点,变异率达20.46%,其中简约信息位点有112个;而氨基酸序列中有69个变异位点,变异率达29.61%,其中简约信息位点有54个。另外,金钱鱼mhciiβ基因的单倍型多样度(hd)、平均核苷酸差异数目(k)和核苷酸多样度(pi)分别为1.000、45.219和0.065。rt-pcr检测发现,金钱鱼mhciiα基因在所检测的11种组织中均有表达,其中在皮、肠、脾、肌和鳃中的表达量较高,中等程度表达于胃、脑、心和肾等组织,而在肝和眼中的表达量较低。人工感染嗜水气单胞菌后,mhciiα基因在不同实验时间段内,于肠、皮、肝、肾、鳃、脾等组织中的表达量均发生不同程度的变化:肠、脾、皮、鳃和肾组织的表达量在不同时间点呈现波动情况,且均低于对照组;肝组织在24h~48h中的表达量低于对照组,但在12h、72h的表达量却明显高于对照组。2金钱鱼mhciiβ基因结构、多态性及组织表达分析采用同源克隆和race等技术,获得长度为1172bp的金钱鱼mhciiβ基因的cdna全序列(genebank号:kt176142),命名为scar-dxb*01。分析表明:金钱鱼mhciiβ基因与其他硬骨鱼类的结构域类似,由信号肽(sp)、两个结构域(β1、β2)、连接肽、跨膜区及胞质区等结构域组成。它的orf共编码249个氨基酸,分子组成为c2239h3730n750o934s198,分子量62.45kda;等电点为5.09。该基因包括6个外显子和5个内含子,外显子1包括34bp的5`-utr和55bp的信号肽,外显子2编码β1结构域,外显子3和4编码β2结构域,外显子5和6编码连接肽、跨膜区、胞质区以及388bp的3`-utr。内含子1长度为216bp,它把外显子1和外显子2分开;内含子2紧跟着外显子2,长度为1010bp;内含子3把β2结构域分开,长度为85bp;内含子4和5长度分别为258bp和94bp。所有内含子与外显子的匹配位点均为gt/ag。经predictprotein预测,金钱鱼mhciiβ基因蛋白质的主要功能位点如下:在β1区发现了一个n-糖基化位点(nste),在β1、β2区和CP/TM/CYT区发现4个N-豆蔻酰基化位点(GNFVGY、GLMYAE、GQEVTS、GLILGL),在β2区、CP/TM/CYT区发现了3个蛋白激酶C-磷酸化位点(TPR、SLK、SER),在β2区和CP/TM/CYT区共有5个酪蛋白激酶II-磷酸化位点(SVFD、TSTD、SHLE、TDWD、SMPE),在β1区存在一个酪氨酸激酶磷酸化位点(KVEDVGY)。从43尾健康鱼的209个阳性克隆中,获得209条不同编码的核苷酸序列,都包含完整的SP,β1和β2结构域,CP、TM及CYT,分别编码179条不同的氨基酸序列。根据等位基因命名规则,可将它们归为48个等位基因主型及96个等位基因亚型,分别命名为Scar-DXB*0101~Scar-DXB*4801(GenBank号:KT176142~KT176189)。分析得知,金钱鱼MHC IIβ基因的核苷酸序列中有183个变异位点,变异率达25.74%,其中简约信息位点有139个;而氨基酸序列中有83个变异位点,变异率达35.02%,其中简约信息位点有62个。另外,金钱鱼MHC IIβ基因的单倍型多样度(HD)、平均核苷酸差异数目(K)和核苷酸多样度(PI)分别为1.000、57.480和0.081。RT-PCR检测发现,金钱鱼MHC IIβ基因在所检测的11种组织中均有表达,其中在脾、鳃、肠和皮肤中表达量较高,中等程度表达于肾、胃、心,而在眼、脑、肝、肌肉中表达量较低。对健康金钱鱼人工感染嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)后,发现其MHC IIβ基因在肝、脾、鳃、肾、皮和肠等组织中的表达量均发生了不同程度的变化:鳃、肠和脾组织的表达量,在12h~48h均低于对照组的表达量,但在72h的表达量却明显高于对照组;肾和皮组织的表达量在不同时间点呈现波动情况,且均低于对照组;肝组织在12h~24h中的表达量低于对照组,但在48h~72h的表达量却明显高于对照组。
【图文】：

究概况物学特征tophagus argus)俗称金鼓鱼，是广泛分布于太平洋地区性鱼类[1-2]。它隶属鲈形目(Perciformes)，鲈亚目(Percidae)，金钱鱼属(Scatophagus)。国际上，金钱鱼科仅金，另外两种分别为多带金钱鱼(Scatophagus multifascagus tetracanthus)[3]，，而生活在东南沿海的金钱鱼是我[4]。，口小，近前位，两领齿呈细刚毛刷状且带状排列。盖膜与峡部稍连。体高侧扁，侧面呈圆盘形，背部高黄褐色，体表满布黑色圆斑似金钱状，腹部银白，尾、被小栉鳞，侧线完全。一般鱼体长 10cm，成鱼体长 16-18 枚，在臀鳍中有 13-15 枚；硬棘在背鳍中有 10腹鳍及背鳍的鳍棘中有毒腺，被蜇伤后蛰伤处通常会

图 1-1 金钱鱼 MHC II α基因的基因组序列(A)和示意图(B)[57]（A）大写字母表示外显子，小写字母表示内含子。数字表示该行末尾的核苷酸位点数；加粗数字表示该行末尾的氨基酸位点数；点虚线代表信号肽区域；下划线代表蛋白激酶 C 磷酸化位点；横虚线表示 N 糖基化位点，圆角框表示酪蛋白激酶 II 磷酸化位点；灰色方框表示N-豆蔻酰基化位点；直角方框表示加尾信号和 PolyA 尾巴；阴影部分表示内含子与外显子的匹配位点；椭圆表示起始和终止密码子。（B）方框代表外显子；横线代表内含子；白色方框代表编码区；黑色方框代表非编码区，数字代表内含子或者外显子的碱基长度。Fig.1-1 Genomic sequence (A) and schematic illustration (B) of theS. argus MHC II α gene.(A)Exons are shown in uppercase and introns are in lowercase letters. Numbers are representativeof the end of nucleotide sequence ( non-bold ) and deduced amino acid sequence (in bold);dot-dashed line stand for signal peptide; underline indicate Protein kinase C phosphorylation site;horizontal dotted line indicates N-glycosylation site ; rounded rectangle indicate Casein kinase IIphosphorylation site ; Grey box indicate N -nutmeg acetoxylation site site. Rectangular box arerepresentative of the polyadenylation signal and the polyA tail;dash area indicate introns and exonsmatching sites;ellipse indicate the start codon and stop codon.(B) Comparison of MHC IIα gene structures of the spotted scat and other species. Boxes stand for
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S917.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 周德旺;程光潮;;鸡主要组织相容性复合体(MHC)的结构及其与抗马立克病的关系[J];中国家禽;1991年05期

2 李国勤;卢立志;王得前;沈军达;陶争荣;赵爱珍;原爱平;;鸡MHC与传染性疾病遗传抗性的相关性研究进展[J];遗传;2006年07期

3 赵丽丽;杨超;张晓娜;廉传江;文辉强;柳金雄;陈洪岩;陈化兰;韩凌霞;;鸭不同MHC单倍型对禽流感重组疫苗免疫效果的影响[J];实验动物科学;2014年03期

4 高树新,许尚忠,李金泉,马云,王国赋;奶牛MHC及其免疫学研究进展[J];中国农学通报;2005年01期

5 木叶萨尔·巴吐\;贾斌;;MHC包虫病抗性与非抗性哈萨克绵羊六钩蚴侵染期血液生理指标的差异研究[J];畜牧与兽医;2012年S1期

6 贾震虎;夏春;;硬骨鱼类MHCⅠ基因结构与抗病力关系探讨[J];中国兽医杂志;2012年03期

7 焦莎莎;刘卡;李刚;高剑峰;马润林;;绵羊MHC区段3个预测基因的验证与表达分析[J];遗传;2011年12期

8 ;MHC—2冲击式破冻、碎土机[J];粮油加工与食品机械;1976年09期

9 马卓，陈万芳;MHC与动物的抗病性[J];畜牧与兽医;1996年01期

10 李新生;闫若潜;方勤美;郝惠芳;崔沛;高风山;李云岗;徐守振;夏春;;珍珠鸡MHC Ⅰ轻链基因的克隆、可溶性表达与纯化[J];中国畜牧兽医;2006年09期

相关会议论文 前8条

1 赵生国;;鸡主要组织相容性复合体(MHC)基因簇研究进展[A];第五届中国畜牧科技论坛论文集[C];2011年

2 尹锐;郝飞;钟白玉;李芹阶;李安信;;特异性HPV16E7 CTL表位肽-MHC Ⅰ复合物单抗的制备及鉴定[A];中华医学会第十二次全国皮肤性病学术会议论文集[C];2006年

3 茅莉娜;冯娟;侯月娥;李玉谷;郭志勋;许海东;;军曹鱼MHC—Ⅱβ基因全长cDNA的克隆及其原核表达载体的构建[A];2009年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2009年

4 茅莉娜;冯娟;郭志勋;许海东;李玉谷;;军曹鱼MHC-Ⅱa基因全长cDNA的克隆及其组织表达分析[A];中国畜牧兽医学会动物解剖学及组织胚胎学分会第十六次学术研讨会论文集[C];2010年

5 茅莉娜;冯娟;郭志勋;许海东;李玉谷;;军曹鱼MHC-Ⅱβ基因全长cDNA的克隆与组织表达分析[A];中国畜牧兽医学会动物解剖学及组织胚胎学分会第十六次学术研讨会论文集[C];2010年

6 孙东晓;张沅;李宁;;乌珠穆沁山羊和哈萨克山羊MHC—DRB3基因的多态性及其序列分析[A];第四届中国畜牧兽医青年科技工作者学术研讨会论文集[C];2001年

7 于津浦;任秀宝;曹水;张澎;张乃宁;齐静;;供受者混合嵌合有助于提高活化MHC半相合供者淋巴细胞的抗肿瘤效应[A];第四届中国肿瘤学术大会暨第五届海峡两岸肿瘤学术会议论文集[C];2006年

8 魏丽君;柳楠;石国庆;代荣;任航行;李桢;;家畜MHC及其抗病性研究概况[A];中国畜牧兽医学会家畜传染病学分会第六届理事会第二次会议暨教学专业委员会第六届代表大会论文集[C];2006年

相关博士学位论文 前4条

1 徐在言;草鱼MHC相关多肽与肿瘤坏死因子受体相关因子的克隆及其表达分析[D];中国科学院研究生院（水生生物研究所）;2007年

2 潘慧娟;大熊猫主要组织相容性复合体（MHC）Ⅰ类基因的研究[D];浙江大学;2007年

3 张蓓;朱瀗线粒体DNA及MHC Ⅱ类B基因的多态性研究[D];浙江大学;2005年

4 孙成刚;HLA等位基因和MHC-多肽特异性CTL在乙型病毒性肝炎的作用机制[D];山东大学;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 戴薇;草鱼与3种脊椎动物MHCⅠα基因的克隆及其多态性比较[D];安徽农业大学;2014年

2 王晓冰;金钱鱼MHC Ⅱ类基因结构、多态性与组织表达分析[D];上海海洋大学;2016年

3 范方毅;碱性成纤维细胞生长因子调节小鼠MHC单倍体造血干细胞移植后急性移植物抗宿主病的实验研究[D];第三军医大学;2011年

4 于晓云;棘胸蛙MHC ⅡB基因的克隆、多态性及其与嗜水气单胞菌感染的抗病相关性研究[D];浙江师范大学;2012年

5 钟天来;针刺对缺氧大鼠骨骼肌HIF-1和MHC亚型的影响[D];遵义医学院;2011年

6 李国庆;MHC Ⅱ线性表位与空间表位之间的区别与联系[D];华东理工大学;2012年

7 冯维;鲢中国本土群体和欧美移居群体遗传变异的主要组织相容性复合体（MHC）分析[D];上海海洋大学;2012年

8 高文杰;亚洲黑熊血液相关成分的初步研究及其MHC Ⅱ类基因多态性分析[D];华东师范大学;2014年

9 陆欣;第三者骨髓间充质干细胞对MHC不相合造血干细胞移植后移植物抗肿瘤作用影响的实验研究[D];河北医科大学;2008年

10 刘辉;扬子鳄种群MHC Ⅱ类B基因多态性分析及几种野生动物的分子鉴定[D];安徽师范大学;2006年

本文编号：2625922