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克氏原螯虾俗称小龙虾,是我国重要的经济养殖虾品种之一,在多个省市均有分布,尤其是长江中下游地区的河流、沼泽、湖泊水体中。但是由于水环境的恶化和不科学的集约化养殖等多种不利因素,导致克氏原螯虾受病害侵害,个体大量死亡,使养殖业的经济收益受到了巨大损失。研究克氏原螯虾的免疫相关基因和免疫机制具有重要的理论意义,同时对提高其抗病能力及抗病育种具有一定的实践意义。Ras 相关 C3 肉毒毒素底物 1(ras-related C3 botulinum toxin substrate 1,Rac1)是一种关键的调节器,调控膜转运、细胞与细胞的粘附以及细胞迁移等多种生物过程。本研究克隆了克氏原螯虾的Rac1基因,并探讨了Rac1基因的免疫学功能,取得的结果如下:1、本实验克隆获得了一个长为579 bp的克氏原螯虾Rac1基因开放阅读框(ORF,openreading frame),其编码192个氨基酸,预测的蛋白分子量为21.4 kDa,该蛋白具有一个保守的Rho结构域。多重序列比对和进化树分析表明Rac1蛋白在无脊椎动物和脊椎动物中都比较保守,其中与中国对虾Rac1相似度较高。2、构建了重组表达质粒pET-32a-Rac1,转化大肠杆菌BL21,用不同浓度的IPTG诱导表达。SDS-PAGE和Western blot结果表明Rac1重组蛋白在大肠杆菌中成功表达。利用Ni-NTA亲和层析柱纯化获得了重组蛋白(浓度为1.3mg/mL)并制备了相应的小鼠多克隆抗体。3、通过荧光定量PCR检测Rac1基因在不同组织的分布情况。Rac1基因在血细胞、肝胰腺、胃、心脏、鳃、肠和肌肉中均有表达,其中在血细胞中表达量最高。4、LPS和poly I:C免疫刺激后,血细胞、肝胰腺和肠中Rac1基因的转录水平显著上调,且在血细胞中Rac1基因的转录水平高于肝胰腺和肠。5、RNA干扰使Rac1基因沉默后,血细胞中lectin、TNF、Toll、ALF、crustin和cactus等免疫相关基因的表达水平受到显著影响。6、通过Far western blot证实了 Rac1蛋白能与下游基因PAK1的PBD结构域发生相互作用。