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主要组织相容性复合体(Major Histocompatibility Complex,MHC)是存在于所有已知脊椎动物体内、与免疫功能密切相关的基因家族,由它编码的一类细胞表面转膜蛋白,能结合并呈递内源抗原和外源抗原给T淋巴细胞,激发机体免疫反应。本文以尼罗罗非鱼为研究对象,采用同源克隆、RACE-PCR、qPCR等技术,克隆了尼罗罗非鱼MHCⅠα和β2m基因的cDNA,分析了MHCⅠα和β2mcDNA的多态性,以及MHCⅠα和β2 m基因在健康尼罗罗非鱼各组织(脑、鳃、肝脏、肠、胃、肾脏、心脏、脾脏、皮肤和肌肉)中的分布以及感染无乳链球菌后基因在鳃、肾脏、心脏和脾脏中表达量的变化。结果如下: 一、尼罗罗非鱼MHCⅠα全长cDNA的克隆、多态性及组织表达分析 获得的尼罗罗非鱼MHCⅠαcDNA全长为1533bp,其开放阅读框(Open Reading Frame, ORF)为1053bp。编码的蛋白质分子包含信号肽、MHC结构域、IGc1结构域和跨膜区,并存在丰富的磷酸化位点。对氨基酸序列进行功能结构域分析的结果显示,1-18位为信号肽,209-283位为功能区(IGc1区),303-325位为蛋白质的跨膜螺旋区。尼罗罗非鱼MHCⅠα基因的氨基酸序列与其他硬骨鱼类和哺乳类的相似性在26.86%-74.0%之间,其中与同属鲈形目的斑马宫丽鱼的相似性最高,为74.0%,而与哺乳动物如大鼠、小鼠等的同源性仅为26.86%。从6尾鱼中共分离得到6条不同的MHCⅠαcDNA序列,它们大小均为1292bp,位于cDNA全长序列71-1362bp的位置。根据命名规则,分别命名为等位基因 Orni-UAA*0101、 Orni-UAA*0102、Orni-UAA*0103、Orni-UAA*0104、Orni-UAA*0105和Orni-UAA*0106,存在多个单核苷酸多态性位点,且由碱基转换或(和)颠换产生,分别编码不同的氨基酸序列,说明尼罗罗非鱼MHCⅠαcDNA存在丰富的多态性。qPCR检测表明,MHCⅠα基因在脾脏和心脏中表达量较高;中等程度表达于鳃、肠和肾脏中;在脑、肝脏、胃、皮肤和肌肉中表达量较低。对尼罗罗非鱼进行人工感染无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)后,MHCⅠα基因的mRNA表达水平在鳃、肾脏、心脏和脾脏4个组织中均发生了不同程度的变化。表明MHCⅠα基因参与罗非鱼免疫反应,在免疫应答中发挥重要功能。 二、尼罗罗非鱼β2m基因的克隆、多态性及组织表达特征 克隆得到尼罗罗非鱼β2m基因两条 cDNA序列,全长分别为900bp和906bp。两条cDNA序列的ORF都包含351个碱基序列,分别编码116个氨基酸,预测蛋白质分子量为13.2kD。其中5’-UTR均为68bp,3’-UTR分别为486bp和492bp。尼罗罗非鱼β2m基因所编码的氨基酸序列与其他硬骨鱼类和哺乳类的相似性在37.07%-90.52%之间,其中,与斑马宫丽鱼相似性非常高,为90.52%,而与哺乳动物如小鼠等的同源性仅为37.07%。从6尾健康尼罗罗非鱼的60个阳性克隆中共得到56条有效序列,56条有效序列共编码6条cDNA序列,可分为2个主型,6个亚型。6条cDNA序列分别命名为等位基因Orni-β2m*0101、Orni-β2m*0102、Orni-β2m*0103、Orni-β2m*0104、Orni-β2m*0201和Orni-β2m*0202。qPCR检测结果显示,β2m基因在健康尼罗罗非鱼各个组织中均表达,但其表达量有所差异,其中在肾脏、心脏和脾脏中表达量较高;中等程度表达于鳃、肠;在胃、肝脏、皮肤和肌肉中表达量较低。对尼罗罗非鱼进行人工感染无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)后,β2m基因的mRNA表达水平在鳃、肾脏、心脏和脾脏4个组织中均发生了不同程度的变化。