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草食性鲤鱼两个GTPase基因的分子克隆和免疫功能分析
胡茂珍
[概述]作为中国最重要的养殖鱼类之一,草食鲤鱼(Ctenopharyngodonidellus)可以提供巨大的经济价值和营养价值。
但是,由于环境污染等一系列问题,鲤鱼容易被病原体感染,造成巨大的经济损失。
因此,从水产养殖的角度来看,通过改良改良品种来提高对草鱼的抵抗力是增加草鱼产量的重要途径。
改良抗病品种的一项重要挑战是鉴定具有潜在免疫功能的基因。
小G蛋白GTPase蛋白已被证明是一类涉及细胞骨架调节,吞噬作用和免疫级联反应的哺乳动物蛋白。
然而,关于鲤鱼GTPase蛋白的鉴定和功能分析的研究尚未出现。
因此,分子克隆方法被用来识别草食性鲤鱼蛋白GTPase家族的两个主要成员,并研究Rac1和Cdc42的全长cDNA序列及其免疫功能。
1)
Rac1在哺乳动物中具有重要的免疫功能。
在这项研究中,我们克隆了草食性鲤鱼中存在的Rac1基因。
食草鲤鱼Rac1基因具有2023 bp的全长cDNA,可编码192个氨基酸,并含有579 bp的开放阅读框序列,其中包含保守的RHO结构域和核定位信号。
Rac1蝗虫的氨基酸序列与Rac1的其他物种非常相似,并与系统发育斑马鱼Rac1分组。
GcRac1在草食性鲤鱼的多个组织中广泛表达。它也被成年鲤鱼和嗜水气单胞菌感染的细胞激活。
同时,gcRac1的表达水平受到与细菌有关的其他病原体的刺激。
当gcRac1过表达时,在细菌和与细菌相关的PAMP刺激下,gcPAK1,gcIL-1β,gcTNF-α和gcIFN的表达水平不同程度地增加。gcRac1的去除导致这些基因的表达。
gcRac1的过表达减少了细菌侵袭细胞的数量,而去除gcRac1则促进了细菌的入侵。
此外,gcRac1可以激活NF-κB信号通路。
2)
Cdc42首先被鉴定为参与多种哺乳动物疾病发展的基因,并在鲤鱼中进行了功能验证。
所得的草食性鲤鱼cdc42 cDNA长1955 bp,可编码191个氨基酸,并包含一个开放阅读框序列,长576 bp。
氨基酸序列具有保守的RHO结构域和核定位信号。
结果,重组载体的表达表明CiCdc42在核区域中表达更多。
CiCdc42组织的表达谱在10个草食性鲤鱼组织中广泛表达,在嗜水气单胞菌感染的情况下,表达水平受到增加的调节。
在草鱼细胞中,相关细菌和细菌病原体可以刺激CiCdc42的表达。在感染这些病原体的情况下,CiCdc42的过表达可能会刺激但不会刺激CiIL-1β,CiTNF-α和CiIFN的表达。CiCdc42的RNA干扰会降低这三个基因的表达水平。
此外,CiCdc42的过表达减少了嗜水气单胞菌侵袭细胞的数量,CiCdc42的去除增加了细菌细胞的进入效率。
这些研究证明了Cdc42在鲤鱼对病原体感染的抗性中的作用,并为鲤鱼先天免疫的研究提供了新的视角。
[学位授予单元]:上海海洋大学[学年]:硕士学位[学位年]:2016[类别编号]:S917。
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