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草鱼（Ctenopharyngodon idella）是我国养殖产量最高的淡水经济鱼类之一，然而重金属污染对草鱼养殖业造成了重大的经济损失。本研究以草鱼金属硫蛋白(MT)及多药耐药相关蛋白(ABCC2)为研究对象，克隆MT2及ABCC2基因序列，并进行生物信息学分析。同时运用实时荧光定量PCR，检测两基因在草鱼各器官以及两个不同细胞系的表达变化规律，旨在研究两基因在草鱼重金属耐受机制中的作用及关系。主要的研究结果如下:
1.首次克隆草鱼MT2及ABCC2基因序列。克隆获得的MT2的cDNA序列长度为601 bp，含183 bp开放阅读框，93bp5非编码区和325 bp的3非编码区。MT2的基因组DNA序列全长为667p，含3个外显子，编码60个氨基酸，分子量为5971.9Da，等电点pI=5.30。获得的ABCC2的cDNA序列长366bp，编码121个氨基酸。
2.氨基酸序列分析表明，草鱼的MT2蛋白是一种富含Cys的游离蛋白，不存在跨膜区。草鱼的部分ABCC2蛋白2完整跨膜区和1个不完整的跨膜区。运用氨基酸序列构建进化树结果表明，草鱼MT2蛋白和ABCC2蛋白与鲤科鱼类的同源性高。
3.实时荧光定量PCR结果显示MT2和ABCC2基因在健康的草鱼肝、肾、肠、脾、骨、脑、鳃、皮中均表达。其中MT2 mRNA在肾中的表达量最高，其次为骨、脑，在皮肤的表达量最低。而ABCC2 mRNA则在鳃的表达量最高，其次为皮肤，在脑中的表达量最低。两者在草鱼L86和CIK细胞中亦均表达，但表达量较低。
4.草鱼暴露在1/10半致死浓度的镉后，MT2和ABCC2基因在各组织的表达量均发生变化。MT2 mRNA在肝、皮、鳃中的表达量立即上升，分别在12h、72 h达到最大值（P＜0.05）;而在肾、肠、骨、脑中，MT2 mRNA则先抑制后上升，均于72h达到最大值(P＜0.05);暴露96 h后，MT2 mRNA的表达量在各器官均下降。与MT2 mRNA的表达模式不同，ABCC2 mRNA在镉诱导下表达量均出现先被抑制的现象。其中，在镉诱导6h后，脾、鳃、皮中的ABCC2基因表达量仅为原有的1/10（P＜0.05）。只有在肠中ABCC2 mRNA表达量在6h稍微上升，并于12h达到最大值（P＜0.05）。在其他组织中，ABCC2基因的表达量都在72 h、或者96 h中达到最大值（P＜0.05），而且上升幅度较大。
5.与体内的表达谱相比，草鱼细胞MT2和ABCC2对镉的诱导更为敏感。MT2基因在L86和CIK的表达立即上升，并在诱导后24 h(P＜0.05)和6 h(P＜0.05)达到最大值，且在CIK细胞中的表达量一直维持在高水平。而CIK中的ABCC2基因亦迅速被诱导表达，并在96 h达到最大值(P＜0.05)。尽管L86中ABCC2基因表达先被抑制，但在诱导12h后便开始上升，并在24h达到最大值(P＜0.05)。
通过体外、体内结合的研究表明Cd均能诱导草鱼MT2和ABCC2基因的大量表达，且肝脏MT2基因对重金属的诱导更为敏感，这些将为揭示草鱼重金属耐受机制奠定的分子基础，促进草鱼健康养殖。