【摘 要】
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日本沼虾(Macrobrachium nipponense)是我国养殖的一种重要的经济物种,由于水体中存在大量致病微生物,严重制约了日本沼虾养殖业发展。目前对水生甲壳动物的先天免疫机制研究已成为热点。通过生物信息学研究寻找抗病关键基因,并通过传统实验验证,从而对甲壳动物免疫能力进行调控,实现健康养殖的目的。SNW1是一种在进化过程中非常保守的蛋白,在哺乳动物中,SNW1主要参与前体mRNA的剪切以
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日本沼虾(Macrobrachium nipponense)是我国养殖的一种重要的经济物种,由于水体中存在大量致病微生物,严重制约了日本沼虾养殖业发展。目前对水生甲壳动物的先天免疫机制研究已成为热点。通过生物信息学研究寻找抗病关键基因,并通过传统实验验证,从而对甲壳动物免疫能力进行调控,实现健康养殖的目的。SNW1是一种在进化过程中非常保守的蛋白,在哺乳动物中,SNW1主要参与前体mRNA的剪切以及转录调控。Bx42是SNW1在哺乳动物中的同源物,Bx42与其同源物功能相似。主要参与mRNA的前体剪接和转录调控。但是,到目前为止,Bx42的存在和功能在无脊椎动物中仍知之甚少。在当前的研究中,鉴定了一种来自日本沼虾的新的含SNW结构域的蛋白MnBx42,并研究了其在免疫应答中的潜在作用,具体结果如下:(1)克隆得到的MnBx42基因全长为7467 bp,其中包含开放阅读框为1653 bp,编码550个氨基酸。氨基酸多序列比对得到,Bx42蛋白从无脊椎动物到脊椎动物的进化过程中十分保守,其SNW/SKIP结构域仅有个别氨基酸有差异。通过NJ法构建物种进化树,结果表明日本沼虾Bx42首先和无脊椎动物中的Bx42归为一簇,接下来和脊椎动物Bx42归为一簇。(2)实时荧光定量PCR分析结果表明,MnBx42主要在肠、鳃和肝胰腺中大量表达,在眼柄、血细胞、肌肉、胃、心脏和神经中表达量相对较低。免疫细胞化学实验分析结果表明MnBx42主要分布于细胞核中。(3)在受到嗜水气单胞菌、LPS、金黄色葡萄球菌及白斑病病毒(WSSV)等不同刺激物刺激后,MnBx42表达量均呈现出不同水平的显著降低,表明其可能参与了先天免疫应答。(4)相比对照组(干扰GFP蛋白),干扰MnBx42基因后明显增加了日本沼虾对细菌感染的敏感性,与此同时细菌清除实验结果表明干扰MnBx42基因后显著增加了鳃中的细菌载量。(5)血细胞吞噬实验结果表明干扰MnBx42基因后显著减弱了血细胞吞噬嗜水气单胞菌的能力。双荧光素酶报告基因结果表明,MnBx42可以显著激活NF-κB启动子。与此相符,当MnBx42在体内沉默时,抗菌肽(AMPs)基因,包括ALF2、ALF3、ALF4、ALF5、Cru1和Cru2,以及NF-κB信号通路中的基因,包括Dorsal、Relish、TAK1、TAB1、IKKβ和IKKε的表达水平显著降低。综上所述,MnBx42基因不但可以通过调节细胞免疫,也可以调节体液免疫从而发挥抑菌作用。这些发现提供有关甲壳动物中Bx42的新见解,并为更好地了解甲壳动物先天免疫系统奠定基础。
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