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中华绒螯蟹是我国具有重要经济价值的水产品。近年来,随着养殖规模的不断扩大及环境的恶化,各种由细菌、病毒和寄生虫等病原引起的疾病频繁发生,给中华绒螯蟹的养殖带来了巨大经济损失。本研究借助分子生物学手段,首先通过构建脂多糖刺激的中华绒螯蟹cDNA文库,在此基础上,筛选出一些与免疫相关的基因序列,并通过cDNA末端快速扩增(RACE)和实时荧光定量PCR技术进一步对主要免疫相关基因进行了克隆和表达分析,为中华绒螯蟹的免疫机制提供基础资料。结果如下:
1.运用SMART技术成功构建了库容量为6.28×106,重组率为95.8%,平均插入片段为700bp的脂多糖刺激的中华绒螯蟹cDNA文库,从文库中挑取cDNA克隆进行测序,总共进行了319个成功反应,获得140个包含重叠群的表达序列标签(EST),使用BLAST软件将这些序列同GenBank等数据库进行比对、查询和注释,结果显示121条序列有相关同源性,获得了一些会在中华绒螯蟹的免疫反应中起着重要作用基因的ESTs,为中华绒螯蟹免疫相关基因的深入研究奠定了基础。
2.C型凝集素是一个具有糖识别结构域的超家族,在无脊椎动物的先天免疫系统中起重要作用。在前期构建中华绒螯蟹cDNA文库时获得的两个C型凝集素的EST序列的基础上,采用RACE方法扩增了这两个基因的cDNA序列。中华绒螯蟹C型凝集素A(EsLecA)其全长为772bp,包含462bp的开放阅读框,推测编码的蛋白质为153aa,其5′和3′端的非编码区分别为175bp和135bp;C型凝集素B(EsLecB)其全长为700bp,包含504bp的开放阅读框,推测编码的蛋白质为167aa,其5′和3′端的非编码区分别为24bp和172bp。通过荧光定量PCR的方法研究了EsLecA和EsLecB基因在中华绒螯蟹的组织表达分布以及经脂多糖和PolyI:C刺激后在血淋巴、肠、鳃和肝胰腺组织中的表达变化,发现EsLecA和EsLecB基因主要在肝胰腺中表达。与对照组相比,肠、鳃和肝胰腺在脂多糖和PolyI:C免疫后EsLecA表达量均表现上调;与对照组相比,血淋巴、肠、鳃和肝胰腺在脂多糖和PolyI:C免疫后EsLecB表达量均表现上调。
3.铁蛋白是普遍存在于生物体内,具有铁离子解毒和储存等功能的蛋白,在构建脂多糖刺激的中华绒螯蟹cDNA文库的基础上,获得了中华绒螯蟹铁蛋白基因EsFer的cDNA序列,其全长为1,118bp,包含480bp的开放阅读框,推测编码的蛋白质为159aa,其5′和3′端的非编码区分别为178bp和461bp,在15-37aa处有一个跨膜螺旋。在5′非编码区核甘酸序列的135-162的位置有个特殊的结构,即铁反应元件。通过荧光定量PCR的方法研究了铁蛋白基因在中华绒螯蟹的组织表达分布以及经脂多糖刺激后在血淋巴、肠和肝胰腺组织中的表达变化,发现EsFer在中华绒螯蟹血淋巴、肌肉、肠、鳃、心脏、性腺、肝胰腺等组织器官中都有表达,在肝胰腺中的表达量最高,血淋巴中表达量最低。经脂多糖诱导后EsFer在血淋巴、肠和肝胰腺呈上调表达。