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嗜水气单胞菌诱导的中华鳖cDNA文库构建及CCL20分析和表达研究

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摘要

第一章 文献综述

1 引言

2 中华鳖养殖现状

3 中华鳖病原研究现状

3.1 传染性病

3.2 非传染性病

3.3 诊断

3.4 预防

4 爬行动物免疫的研究进展

4.1 爬行动物的免疫器官

4.2 爬行动物的天然免疫

4.3 爬行动物的获得性免疫

4.4 影响爬行动物免疫应答的因素

5 嗜水气单胞菌

6 CCL20研究进展

6.1 CCL20的由来

6.2 趋化因子的分类和CCL20的结构

6.3 CCL20的功能

6.4 展望

7 技术路线

7.1 嗜水气单胞菌诱导的中华鳖cDNA文库构建

7.2 CCL20的部分序列克隆和验证

7.3 CCL20 mRNA组织表达分析(A)和应激实验(B)

8 研究目的和意义

第二章 温度对中华鳖胚胎发育和初生幼体形态特征及活动能力的影响

1 材料

2 实验方法

2.1 孵化

2.2 指标测定

2.3 数据处理

3 结果与分析

3.1 温度对胚胎发育和孵化成活率的影响

3.2 孵化温度对孵出稚鳖形态特征的影响

3.3 温度对新生幼体运动表现的影响

4 讨论

4.1 孵化温度对鳖卵孵化率的影响

4.2 温度对新生体大小及运动能力的影响

第三章 嗜水气单胞菌诱导的中华鳖SMART cDNA文库构建及相关基因的鉴定

1 材料

2 实验方法

2.1 细菌复壮及人工感染

2.2 总RNA的提取

2.3 单、双链cDNA的合成

2.4 cDNA的连接

2.5 连接产物电转化

2.6 cDNA文库的容量和重组率测定

2.7 DNA测序和序列分析

3 结果与分析

3.1 中华鳖总RNA的质量鉴定

3.2 cDNA的合成

3.3 cDNA文库的库容及重组率

3.4 插入片段长度分析

3.5 测序结果分析

4 讨论

第四章 中华鳖CCL20序列的特征分析

1 材料与试剂

1.1 实验材料

1.2 试剂

2 实验方法

2.1 cDNA的ORF区序列验证

2.2 cDNA的ORF区序列分析

3 结果与分析

3.1 CCL20的cDNA的ORF区序列分析

3.2 CCL20结构分析

4 讨论

第五章 中华鳖CCL20基因组织表达分析

1 材料与试剂

1.1 材料

1.2 主要试剂

2 实验方法

2.1 RNA提取及cDNA的合成

2.2 CCL20基因组织表达分析

2.3 CCL20基因在嗜水气单胞菌刺激下的表达特征分析

2.4 统计学分析

3 结果

3.1 目的基因和内参基因的扩增曲线

3.2 目的基因和内参基因的溶解曲线

3.3 正常组中华鳖CCL20基因组织表达特征

3.4 嗜水气单胞菌刺激组中华鳖CCL20基因组织表达特征

4 讨论

全文总结

参考文献

致谢

学术论文发表情况

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摘要

首先在同一湿度不同温度下对同一规格的中华鳖卵进行了孵化,研究了其胚胎发育和初生幼体的形态特征,以及活动能力的影响。然后以致病性嗜水气单胞菌(Aeromonas hydroph ila)人工感染的中华鳖(Trionyx sinensis)心、肝、脾、肾组织为材料,应用SMART(switching mechanism at5'end of RNA transcript)技术,构建了中华鳖全长的cDNA文库。首先用SMARTTM PCR cDNA systhesis kit合成全长的双链cDNA,通过琼脂糖凝胶分级分离技术切除小片段的cDNA,将大于500bp的cDNA连接到pGEM-T载体中,电转化到JM109感受态细胞中。在构建好的文库中,经测定,文库约含有4.3×105个重组子,重组效率92%,插入片段多在0.5-2kb之间。对库中长度大于1000bp的164个基因进行了测序,结果显示39个序列在中华鳖中首次发现,测序鉴定的基因包括免疫基因11个;信号转导基因6个:催化类基因15个;转运相关基因3个;结构基因7个;未知基因9个。本论文构建成的嗜水气单胞菌诱导的中华鳖SMART全长cDNA文库,为免疫基因全长序列的筛选奠定了基础。
  利用本实验室构建的中华鳖SMART全长cDNA文库,筛选并克隆得到编码巨噬细胞炎症蛋白3-α(CCL20)基因的cDNA目标序列,其开放阅读框(Open readingframe,ORF)为303bp,编码100个氨基酸组成的多肽链,CCL20表达蛋白的分子量为11429.3,等电点为8.71,根据同源性分析,中华鳖与黄喉拟水龟(Mauremysmutica)、西部锦龟(Chrysemys picta bellii)、密西西比鳄(Alligator mississippiensis)、原鸡(Gallus gallus)、斑胸草雀(Taeniopygia guttata)的同源性较高,其相似性介于71%-84%;和哺乳动物的同源性较低。推测中华鳖CCL20表达的蛋白为亲水性蛋白,其信号肽位于1-28氨基酸位点上,分裂点位于28-29位氨基酸之间。ExPASY分析显示蛋白质的亚细胞定位于细胞质和细胞核中。同时CCL20存在跨膜螺旋,而且在其多肽链的第34-77氨基酸位置上存在着结构功能域:SMALL-CYTOKINES-CC,为CC亚族小型细胞因子区域,又名趋化因子。CCL20保守区域同时具有趋化因子超家族(Chemokine superfamily)和趋化因子CC亚族DCCL特殊结构域特征(35aa-95aa)。中华鳖CCL20蛋白的二级结构中含有较多的α螺旋、无规则卷曲和延伸链,其中α螺旋占总体的49%;无规则卷曲占总体的37%;延伸链占总体的12%。三级结构可以看出中华鳖CCL20蛋白的最多结构元件为α螺旋、无规则卷曲和延伸链。
  采用实时荧光定量PCR技术对中华鳖的CCL20基因的组织特异性和表达特征进行了分析,发现在正常组中,CCL20基因在脾脏中表达量最高,在肝脏、肾脏、心脏中都有微量表达,其相对表达量关系为脾脏(12.9倍)>肝脏(1.5倍)>肾脏(1.0倍)>心脏(0.75倍);嗜水气单胞菌刺激中华鳖第12h、24h、36h后CCL20基因表达量显著上升,并极显著高于对照组,同时随时间的延长,表达量缓慢下降。

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