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简析草鱼草鱼NEDD4结合蛋白基因1(N4BP1)克隆与功能

收藏本文 2024-02-16 点赞:7279 浏览:22319 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:草鱼是我国重要的淡水经济养殖鱼类,但是随着养殖密度的增加和养殖环境的恶化,草鱼养殖中病害频发,严重制约了其进展。其中草鱼出血病是一种危害较大的病毒性传染病,草鱼呼肠孤病毒(Grass Carp Reovirus,GCRV)则是引起该病的主要病原。多年来,科研人员已对GCRV的形态特点、病毒基因组及蛋白晶体结构、病毒蛋白功能、细胞敏感性等进行了浅析与鉴定,然而对病毒感染历程中草鱼的免疫应答机制,以及宿主与病毒间相互作用的探讨还相比较较薄弱。本论文以我国主要淡水养殖鱼类之一草鱼(ctenopharyngodon idellus)为探讨对象,运用同源性克隆和RACE-PCR技术克隆得到了草鱼NEDD4结合蛋白基因1(NEDD4binding protein1, N4BP1),并命名为Ci N4BP1。该基因cDNA序列全长为1131bp,5′非编码区(5′-UTR)为98bp,3′非编码区(3′-UTR)为481bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)为552bp,编码183个氨基酸。预测分子量(MW)为19.8kDa,论述等电点(pI)为9.13。氨基酸序列浅析结果表明Ci N4BP1所编码的氨基酸序列与稻田鱼(Oryzias latipes)相应基因编码的氨基酸序列最高同源性为76%,进化树表明与斑马鱼(Danio rerio)相应蛋白的亲缘联系较近。在健康草鱼体内,Ci N4BP1头肾、胸腺、鳃、脾脏中表达量较高,而经草鱼呼肠孤病毒感染后,Ci N4BP1在头肾、胸腺、脑、脾脏、体肾、胃、肌肉和肝脏等组织中的表达量均有上调。进一步的荧光定量PCR结果表明,GCRV感染后草鱼主要免疫器官(头肾、体肾、脾脏、肝脏)以及CIK细胞中Ci N4BP1的表达量均随着感染时间的延长逐渐升高。随后,我们构建了原核表达重组质粒pET-N4BP1,导入大肠杆菌BL21进行诱导表达,并优化了最佳表达的温度、IPTG浓度及诱导时间,最终确定pET-N4BP1重组蛋白的最佳诱导表达条件为:37℃,0.06mmol·L~(-1)IPTG,诱导4h。为了探讨Ci N4BP1的亚细胞定位及其在GCRV感染中的作用,我们构建了N4BP基因的真核表达载体pDsRed2-N4BP1,瞬时转染CIK细胞后用荧光显微镜进行观察,结果显示Ci N4BP1在主要分布在细胞质中。在此基础上,我们用GCRV感染pDsRed2-N4BP1瞬时转染的CIK细胞,并在不同时间点收样检测GCRV主要结构蛋白的表达情况。结果发现,Ci N4BP1过表达能够抑制GCRV主要结构基因VP6的转录。以上探讨结果表明,Ci N4BP1在宿主抵御病毒侵染的历程中发挥了一定的作用,这将有助于阐明GCRV感染及宿主与病毒相互作用的分子机制,为草鱼出血病的防治提供了新的对策和论述依据。关键词:草鱼论文草鱼呼肠孤病毒(GCRV)论文N4BP1论文

    摘要4-5

    Abstract5-7

    英文缩略词7-10

    1 文献综述10-16

    1.1 鱼类泛素系统的探讨概况10-13

    1.1.1 泛素-蛋白酶体降解途径10-11

    1.1.2 泛素-蛋白酶系统统的生物学功能11-12

    1.1.3 泛素系统在病毒感染中的作用12-13

    1.1.4 鱼类泛素的发现13

    1.2 NEDD4 BINDING PROTEIN 的探讨进展13-15

    1.3 本探讨的目的和作用15-16

    2 Ci N4BP1 的克隆与表达浅析16-42

    2.1 实验材料16-19

    2.1.1 实验用鱼16

    2.1.2 质粒载体和受体菌16-17

    2.1.3 实验仪器17-18

    2.1.4 主要试剂及试剂盒18

    2.1.5 所有溶液及试剂的配制策略18-19

    2.1.6 主要溶液及器皿的预处理19

    2.2 试验策略19-30

    2.2.1 草鱼总 RNA 的提取19

    2.2.2 DH5α感受态的制备19

    2.2.3 Ci N4BP1 的 RACE 克隆19-26

    2.2.4 Ci N4BP1 的原核表达26-30

    2.3 结果与浅析30-40

    2.3.1 草鱼总 RNA 的提取及反转录30-31

    2.3.2 Ci N4BP1 的克隆结果31-32

    2.3.3 Ci N4BP1 的生物信息学浅析32-35

    2.3.4 Ci N4BP1 的原核表达35-40

    2.4 讨论40-42

    3 Ci N4BP1 的差别表达探讨42-49

    3.1 实验材料42

    3.1.1 病毒和细胞42

    3.1.2 实验鱼42

    3.1.3 实验仪器、试剂盒及主要溶液的配制42

    3.2 实验策略42-45

    3.2.1 草鱼肾细胞 CIK 的培养42

    3.2.2 草鱼呼肠孤病毒的采集及纯化42-43

    3.2.3 引物设计43

    3.2.4 样品采集43

    3.2.5 样品总 RNA 的提取及 cDNA 一链的合成43-44

    3.2.6 半定量 RT-PCR 检测 Ci N4BP1 的组织分布44

    3.2.7 实时定量 PCR 检测 Ci N4BP1 的组织表达差别44

    3.2.8 实时定量 PCR 检测 Ci N4BP1 的细胞表达差别44-45

    3.2.9 数据统计与浅析45

    3.3 结果与浅析45-47

    3.3.1 草鱼呼肠孤病毒感染前后 Ci N4BP1 的组织分布差别45

    3.3.2 草鱼呼肠孤病毒感染后 Ci N4BP1 在各个组织中的时间表达差别45-46

    3.3.3 草鱼呼肠孤病毒感染后 Ci N4BP1 在细胞中的时间表达差别46-47

    3.4 讨论47-49

    4 Ci N4BP1 的亚细胞定位及其对 GCRV 主要结构基因转录的影响49-57

    4.1 实验材料49-50

    4.1.1 病毒和细胞49

    4.1.2 质粒载体和受体菌株49-50

    4.1.3 主要试剂、工具酶及试剂盒50

    4.1.4 主要溶液和试剂的配制50

    4.1.5 实验仪器50

    4.2 实验策略50-52

    4.2.1 CI N4BP1 的亚细胞定位50-52

    4.2.2 对 GCRV 主要结构基因转录的影响52

    4.3 结果与浅析52-55

    4.3.1 Ci N4BP1 在 CIK 细胞中的定位52-54

    4.3.2 Ci N4BP1 对 GCRV 主要结构基因转录的影响54-55

    4.4 讨论55-57

    5 结论57-58

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