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大部分无脊椎动物缺乏基于经典抗体和记忆细胞的适应性免疫, 因而天然免疫在无脊椎动物免疫防御中发挥不可或缺的作用。可变剪接正是产生天然免疫多样性和特异性的重要途径。牡蛎(Crassostrea)是全球范围内的大宗养殖贝类和我国产量最高的海水养殖贝类, 理解其天然免疫系统的多样性和特异性对牡蛎病害防治和养殖业健康可持续发展至关重要。通过对不同病原诱导以及诱导后不同时间的转录组进行生物信息分析, 系统地研究了长牡蛎天然免疫应激反应的可变剪接事件。发现在弧菌诱导下可变剪接事件的总数显著增加, 表明弧菌的感染会诱导长牡蛎可变剪接事件的产生。对病原诱导后可变剪接体的组成类型及表达量显著变化的基因的功能富集分析, 表明免疫系统相关功能被显著富集, 病原感染不同阶段以及不同病原感染后可变剪接体的组成类型和表达量均不一致, 表明长牡蛎免疫系统可通过可变剪接产生免疫响应的特异性和多样性。研究结果为长牡蛎等无脊椎动物天然免疫多样性和特异性提供了典型实例, 也为长牡蛎病害防御提供了理论支撑。 相似文献
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Imd免疫信号通路在无脊椎动物抗革兰氏阴性菌方面起到十分重要的作用。在已知中国明对虾Imd通路下游核转录因子Relish基因全长的情况下,利用同源克隆方法获得了Imd通路上游基因Imd的cDNA序列,命名为FcImd,该基因全长783bp,5’非编码区45bp,3’非编码区255bp,开放阅读框483bp,编码160个氨基酸,包括一个位于C端的死亡结构域。同源性分析表明,FcImd基因氨基酸序列与其他甲壳动物的氨基酸序列高度保守,与凡纳滨对虾和日本囊对虾的同源性分别为99%和88%。于鳗弧菌感染后的1,3,6,12,24,48,96,144h记录实验组和对照组的累积死亡率,并分别取血淋巴用于检测中国明对虾Imd及Relish基因在不同时间点的表达量变化情况。结果显示:鳗弧菌感染后,实验组Imd和Relish表达量均显著高于对照组(P0.05),其中Imd表达量呈先升高后降低趋势,Relish表达量在1h时达到最高,然后呈逐渐降低趋势。中国明对虾感染鳗弧菌后Imd和Relish基因呈不同步上调表达,说明Imd和Relish基因的表达与弧菌刺激密切相关,提示Imd和Relish基因参与了对虾抗菌反应的Imd信号转导通路。 相似文献
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位于甲壳动物眼柄的神经内分泌器官在调控甲壳动物的繁殖过程中发挥着重要作用。已有证据表明“眼柄-促雄性腺-精巢”内分泌轴调控十足目雄性甲壳动物精巢的发育,但是该过程的分子机制仍不清楚。本研究以凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）为实验对象,研究了切除雄性对虾的单侧眼柄对促雄性腺内胰岛素样促雄性腺素基因（LvIAG）和精巢内基因表达的影响。结果表明,切除单侧眼柄后,LvIAG基因的表达明显上调;比较了眼柄切除前后对虾精巢的转录组数据,共有267个基因的表达量出现明显变化。对精巢内差异表达基因进行功能分析发现,多个参与性腺发育和内分泌调控的基因发生表达上调,如Doublesex（Dsx）、保幼激素环氧水解酶（juvenile hormone epoxide hydrolase,JHEH）、细胞色素P450酶系基因以及泛素化系统相关基因等。对差异表达基因进行荧光定量PCR验证,结果与转录组结果一致,证实了转录组结果的可靠性。研究结果表明,对虾眼柄调控精巢的发育很可能是通过影响促雄性腺中LvIAG的表达,进而调控精巢内Dsx、JHEH、内分泌及泛素化系统相关基因的表达实现的。研究结果对深入理解甲壳动物精巢发育的分子调控机制提供了重要依据,对甲壳动物的人工繁育也具有重要指导意义。 相似文献
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目前,在对螯虾、对虾等甲壳动物细胞的研究中,广泛采用了适用于哺乳动物细胞或昆虫细胞的各类缓冲液和培养液。但是,甲壳动物体液的渗透压与哺乳动物等有很大差异,直接沿用哺乳动物等细胞的缓冲系统不合适。本研究首先测定了红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)、克氏原螯虾(Procambarus clarkii),与饲养在盐度30海水中的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的血清渗透压,其值分别为(409±12)、(465±8)、(704±15) mOsmol/kg。随后,通过调节NaCl的浓度来改变抗凝剂和磷酸盐缓冲液(PBS)的渗透压,使其与相应动物的血清渗透压相等。优化后适用于红螯螯虾的抗凝剂和PBS中,NaCl的浓度分别为70、200 mmol/L;适用于克氏原螯虾的抗凝剂和PBS中,NaCl的浓度分别为100、230 mmol/L;适用于凡纳滨对虾的抗凝剂和PBS中,NaCl的浓度分别为220、360 mmol/L。进一步比较了3种动物的血细胞在不同渗透压缓冲液中的存活情况。结果表明,红螯螯虾、克氏原螯虾以及凡纳滨对虾这3种甲壳动物的血细胞在未优化的PBS中处理15 min,死亡率就分别达到4.5%、2.0%以及10.0%左右;然而当使用优化后的PBS进行处理时,死亡率则分别降至1.0%、1.0%以及2.0%左右。而血细胞在抗凝剂中的死亡率则较低(<2.0%),优化前后没有显著差异。综上,在甲壳动物活细胞实验中采用优化后的缓冲液,能改善细胞的状态,提高实验的准确性。 相似文献
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血蓝蛋白是对虾体内的氧运输蛋白,占血浆中蛋白含量的95%以上.研究表明,它参与了许多生理功能,包括蛋白储运,渗透压调节,蜕皮过程以及骨架形成等等.近年来的研究表明,血蓝蛋白还参与了对虾的先天性免疫反应,具有酚氧化酶,抗菌肽、抗病毒等相关生物活性.本研究从凡纳滨对虾中克隆获得了血蓝蛋白L亚基LvHcL,并对其基因组织结构进行了分析.该基因具有丰富的多态性,含有多个SNP位点.研究中发现该基因亚基至少存在4种亚型,其中一种亚型缺失第二个外显子,仅含有2个外显子.对各个亚型的转录水平分析表明,抗病对虾在病毒感染刺激下,各个亚型的转录水平均会被诱导提高.而普通对虾在病毒感染刺激下,各个亚型的转录水平则被抑制.研究结果表明,血蓝蛋白参与了对虾的抗病毒免疫反应.这些结果不仅有助于深入了解对虾血蓝蛋白的免疫学特点,也有助于促进对无脊椎动物抗病毒免疫机制的认识. 相似文献
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血细胞是甲壳动物的免疫细胞，负责抵御和清除入侵的病原。虽然血细胞在甲壳动物的整个生命周期中都需要不断更新，但人们对甲壳动物造血机制的了解却十分有限。前期研究发现利用红螯螯虾的肌肉提取液可以诱导体外培养的造血组织细胞定向分化为颗粒细胞，但其中起到诱导分化作用的因子尚未明确。本研究对该未知血细胞分化因子的基本性质进行了分析。首先，我们制备了红螯螯虾（Cherax quadricarinatus）、中华绒螯蟹(Erinocheir sinensis)、东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)、红石斑鱼(Epinephelus goreensis)、凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)和疣荔枝螺(Reishia clavigera)的肌肉提取液，测试其诱导螯虾造血组织细胞分化的能力。结果表明，以上各种动物的肌肉提取液均可诱导原代培养的螯虾造血组织细胞向颗粒细胞分化，说明该血细胞分化因子普遍存在于这些动物的肌肉组织中。进一步我们以螯虾肌肉提取液为实验对象，分析了血细胞分化因子的热稳定性、溶解性、带电性、对蛋白酶的耐受性以及分子量大小。结果发现该血细胞分化因子易溶于甲醇，呈电中性，具有良好的热稳定性，且可耐受蛋白酶处理，分子量小于1 kDa。因此，螯虾肌肉提取液中可诱导造血组织细胞分化为颗粒细胞的血细胞分化因子是一种广泛存在的小分子类物质。本研究结果有助于后续对该因子的分离纯化和鉴定。 相似文献
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TRAF是机体内一种具有信息传导作用的胞内因子, 承担多个受体家族的信号转导工作, 在固有免疫以及获得性免疫方面都发挥出重要作用。TRAF作为一类胞内接头蛋白, 对多条信号途径的活化具有一定的影响, 包括细胞的增殖、生存、凋亡、炎症反应、免疫反应等。目前已有研究表明鱼类中的TRAF基因也发挥重要的免疫防疫作用。以许氏平鲉为研究对象, 基于基因组和转录组的数据库, 进行了许氏平鲉TRAF基因家族的系统鉴定。在许氏平中共鉴定到9个TRAF基因, 并对这些TRAF基因的长度和氨基酸个数进行了统计分析。同时, 分析了这9个TRAF基因的结构特征。选取了包括许氏平鲉在内的6种鱼类进行了TRAF基因的共线性分析。结果显示, TRAF基因在硬骨鱼类中具有保守的共线性。通过系统发育分析, 更好地解析了TRAF家族基因的进化关系, 同时也证明了对其鉴定及命名的准确性。此外, 还进行了TRAF家族基因的蛋白质相互作用网络预测以及表达模式分析。通过蛋白质相互作用的网络分析, 得到TRAF基因与其互作蛋白的关联状况。在杀鱼爱德华氏菌侵染许氏平鲉后的不同时间点, 探究TRAF基因在杀鱼爱德华氏菌刺激下的表达模式。定量结果显示, 除TRAF4.1外, 其他TRAF基因在感染后均存在不同程度的上调。综上所述, 从分子水平上揭示了许氏平鲉TRAF家族基因的结构和功能, 揭示了TRAF可能依赖的免疫通路, 为进一步探究TRAF家族基因在许氏平先天免疫过程中的作用奠定了基础。 相似文献
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血细胞是甲壳动物的免疫细胞,可通过吞噬、包囊、结节、黑化,以及分泌免疫活性分子等方式杀死和清除入侵的病原体。活跃的造血机能对更新和补充损耗的循环血细胞、维持一个稳定有效的免疫系统是至关重要的。相对脊椎动物而言,人们对包括甲壳动物在内的无脊椎动物的造血机制了解比较有限。本文总结了近年来在甲壳动物造血机制方面的研究进展,主要介绍了血细胞的类型和功能、造血组织的结构和细胞组成、血细胞的分化途径、造血的调控机制,以及相关的细胞模型和体外实验技术等。并在此基础上分析了已有研究存在的缺陷,提出了需要进一步探究的问题。 相似文献
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海洋贝类在长期的进化过程中具备了复杂和独特的免疫体系,为免疫防御系统的适应性进化研究提供了典型实例。目前海洋贝类天然免疫系统经典分子在后生动物演化历程中的特点尚不明确。为探究模式识别受体Toll样受体(TLR)及其接头分子髓样分化因子(MyD88)基因家族在后生动物中的进化历程,研究了32个后生动物演化代表性物种中TLR及MyD88基因家族的系统发育关系,以长牡蛎为代表物种探讨了长牡蛎TLRs和MyD88s在病原感染、环境胁迫、早期发育和组织分化条件下的基因表达模式。结果表明,海洋贝类中普遍存在TLR和MyD88基因家族的扩张,在腹足类和双壳类中检测到两个基因家族谱系特异性的基因扩张, 46个长牡蛎特异性扩张的TLR基因能够被病原诱导表达,且在不同类型的病原感染下,其表达模式具有特异性。和病原诱导表达的TLRs相比,参与牡蛎早期发育的TLRs起源相对古老。研究结果表明,海洋贝类天然免疫模式识别受体TLR及其接头分子MyD88通过基因复制和表达分化形成了复杂特异的信号传导通路,这有助于深入了解海洋贝类的天然免疫防御系统的特点,丰富后生动物天然免疫进化的脉络。 相似文献
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褪黑素是神经内分泌调控的关键激素之一,具有重要的生理功能,在改善睡眠、调节生殖、延缓衰老等生理过程中起到不可或缺的作用,其功能机制研究亦较为成熟。本文综述了褪黑素和褪黑素受体的基本特征,特别关注褪黑素受体介导的信号转导特征;总结了其海洋生物中的褪黑素信号系统研究现状和面临的挑战,并对海洋生物开展该信号系统研究的理论价值及应用前景进行展望,以期为进一步探明海洋鱼类及无脊椎动物中褪黑素及其受体的信号转导特征和生理功能提供一定的线索,为褪黑素信号系统进化演变的探讨提供一定的理论参考。 相似文献
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以实验室前期克隆到的中国明对虾丝氨酸蛋白酶同源物基因(Fc-SPH)(GenBank登录号:DQ318859)为基础,利用原核表达系统对Fc-SPH基因成熟肽区域进行了重组表达和纯化复性分析,并对获得的重组目的蛋白开展了抑菌活性及微生物清除功能研究。结果表明:在体外成功获得了大量有活性的对虾Fc-SPH蛋白(rFc-SPH),活性研究显示rFc-SPH对大多数受试菌种都有明显的抑制效果,并可以加速中国明对虾清除体内外源微生物的速度。作者推断Fc-SPH即可以作为一线防御应答效应物直接参与虾类的先天免疫活动而发挥作用,也可以通过调理作用促进血细胞对病原微生物的吞噬和杀灭。 相似文献
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群体感应是一种细菌细胞间的通讯过程, 细菌通过测量细胞外自诱导剂浓度从而感知群体细胞密度变化。群体感应使细菌能够在两种基因表达模式下转换: 在低细胞密度时有利于个体发展, 而在高细胞密度时则有利于群体发展。目前主要有7种群体感应通路, 分别以oligopeptides、AHL(Acylated Homoserine Lactones)、AI-2(Autoinducer-2)、CAI-1(Cholera Autoinducer-1)、PQS(Pseudomonas Quinolone Signal)、AI-3(Autoinducer-3)以及DSF(Diffusible Signal Factor)作为各群体感应通路的信号分子; 其中oligopeptides存在于革兰氏阳性细菌中, 其余6种信号分子存在于革兰氏阴性细菌中。弧菌是导致人类感染和水产品污染的主要病原菌, 传统的抗生素治疗弧菌感染具有很强的选择压力, 导致越来越多耐药弧菌出现。面对愈发严峻的弧菌耐药性问题, 目前群体感应淬灭被认为是治疗弧菌感染的重要替代手段之一, 因而有必要调查弧菌属细菌不同群体感应通路的分布情况, 为针对弧菌的群体感应淬灭剂研发提供重要参考信息。通过比较基因组学分析, 发现全基因组测序的46株弧菌存在AHL、AI-2以及CAI-1这3种信号分子通路, 其中5株弧菌均含有上述3种信号分子通路, 共有30株弧菌只含有AI-2和CAI-1两种信号分子通路; 而46株弧菌都不存在PQS、AI-3以及DSF群体感应通路。此外, 弧菌群体感应通路的分布与物种进化有关, 含有同种群体感应信号分子通路的弧菌, 其亲缘关系较近, 说明该通路的基因进化自它们的共同祖先。本研究表明开发针对弧菌的群体感应淬灭剂应以AI-2和CAI-1两种信号分子介导的通路作为靶点。 相似文献
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RNA干扰(RNA interfering,RNAi)是广泛存在于动植物等生物中的一种高度保守、序列特异的RNA降解机制。Argonaute蛋白是RNAi途径的关键组成部分,其结构、功能和进化模式在无脊椎动物中已得到广泛研究,但在脊椎动物特别是硬骨鱼中的报道还十分有限。本研究从已测序物种的基因组中鉴定了12种哺乳动物和15种硬骨鱼的Argonaute家族基因。通过拷贝数、系统发生和共线性分析,本文验证了在脊椎动物中存在两个保守的Argonaute亚家族,即miRNA/siRNA介导的AGO亚家族和piRNA介导的PIWI亚家族。硬骨鱼类多样的繁殖发育方式是其生殖能力最大化的适应机制。为比较硬骨鱼中piRNA途径和miRNA/siRNA途径的功能和进化差异,本文对硬骨鱼(包括花鲈)和哺乳动物中的piRNA途径基因进行了全面的分子进化分析,并将这些基因与miRNA/siRNA途径中的Ago基因进行比较。结果表明硬骨鱼类的piRNA途径具有快速进化的特征,这可能适应了硬骨鱼基因组转座子数量大、种类多的特点。通过转录组分析,我们进一步证实了piRNA途径基因在四种硬骨鱼中的生殖特异性表达,预示其可能在配子发生过程中发挥作用。本研究为进一步解析硬骨鱼中piRNA途径基因的进化模式及其在鱼类生殖发育中的调控作用提供理论基础。 相似文献
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刺参的体腔细胞大量存在于体腔液与水管系统内,广泛参与机体的营养输送、代谢以及免疫等多种功能。刺参吐脏时,体腔中体腔细胞近乎排尽,而后迅速恢复。波里氏囊是刺参吐脏后仅存的内脏器官,囊腔内体腔细胞在吐脏后也快速增加,表现出积极的响应。为研究探讨刺参吐脏后再生早期体腔细胞快速增加的作用与意义,本文分别对刺参吐脏后6 h与吐脏前波里氏囊腔和体腔中体腔细胞进行转录组测序,比较了波里氏囊腔与体腔中体腔细胞在吐脏胁迫下的基因表达变化。结果显示,波里氏囊腔内体腔细胞在吐脏前后有267个基因显著差异表达,差异基因大量富集至GO功能注释的酶催化活性亚类以及甘氨酸、丝氨酸与苏氨酸代谢等KEGG通路。体腔中体腔细胞在吐脏前后有922个基因显著差异表达,差异基因显著富集到GO功能注释的细胞黏附、生物黏附等亚类以及细胞外基质受体互作、转化生长因子-β与FoxO等KEGG通路。研究结果对于进一步研究刺参体腔细胞的功能及揭示刺参吐脏后的再生机制提供了重要基础。 相似文献
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With the decline of fish stocks, the proportions of economically important invertebrates like crustaceans and cephalopods have increased in the Bohai Sea. The community structure and trophic level of economically important invertebrates were analyzed using the bottom trawl survey data collected by the Yellow Sea Fisheries Research Institute in the Bohai Sea in May and August of 1958–1959, 1982, 1992–1993, 2004, 2009 and 2015. A total of 37 species of economically important invertebrates, belonging to 5 orders, 24 families, were captured. The biomass densities of economically important invertebrates in the Bohai Sea displayed an overall downward trend from 1982 to 2015. Oratosquilla oratoria and Loligo spp. were the most dominant species in the past 30 years, the biomass proportion of O. oratoria increased gradually in both May and August from 1982 to 2015. Moreover,biodiversity indices of economically important invertebrates in the Bohai Sea appeared to decline from 1982 to2004 and then increased in 2015. Similarly, the mean trophic level of economically important invertebrates declined from 1982 to 2004 and increased slightly in 2015. Overall, although the proportions of invertebrates have increased, the biomass densities in the Bohai Sea have displayed an overall downward trend from 1982 to 2015.The increases in the biodiversity and trophic level of economically important invertebrates after the 2000 s,possibly benefit from stock enhancement projects implemented by governments at different levels and national fishery management measures such as the "double-control" of the total number and engine power of fishing vessels and summer moratorium of fishing. 相似文献
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约80%的海洋无脊椎动物在生活史中具浮游幼体阶段,其中甲壳动物的幼体最为多样化。十足类甲売动物具典型的浮游幼体阶段,而后是由浮游到底栖这一生活习性转变的关键一一定居过程(settlement)。十足类幼体阶段持续的时间在不同的类群相差很大,影响其定居的因子也多种多样。
有关海洋无脊椎动物浮游幼体阶段存在机制的研究已进行了约半个世纪,这种普遍存在的浮游幼体被认为:(1)有利于种的分布与扩散;(2)由于浮游幼体采取多变的生活方式而避免了许多底栖捕食者;(3)增加种群间的基因交换,保持其遗传变异性和适应性；(4)浮游幼体以浮游生物为饵,减轻了卵子所需携带的卵黄量,从而增加了产卵量。浮游幼体也有其不利的一面,如幼体在漂移过程中的高死亡率等。然而浮游幼体阶段在海洋底栖无脊椎动物中的普遍存在,从进化角度讲,对种群发展利大于弊,是物种演化过程中一种选择性的折衷。
十足类幼体定居过程的研究多集中在龙虾和蟹类上。有关对虾类的研究很少见,仅有 Haghes (1966), Staples 等(1985), Coles 等(1987)和 Loneragan 等(1994)报道过对虾仔虾和稚虾的分布与栖息地海草分布的相关性。
由于甲壳动物栖息地的多样性,其幼体定居过程的研究对了解甲壳动物种群和群落动态具有十分重要的意义。影响定居过程的因子通常被分为三类,即生物因子、物理因子和化学因子。鉴于三者之间的密切相关性,本文将对其进行综合分析,并讨论有关幼体定居过程的两种假说:栖息地选择(habitat selection)学说和被动沉降(passive deposition)学说。 相似文献
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为了研究低氧胁迫下军曹鱼肠道转录组中单核苷酸多态性(SNP)标记位点及SNP所在基因SNP-Unigene的作用,通过SOAPsnp软件对军曹鱼幼鱼对照组和低氧胁迫转录组测序结果进行SNP检测,并将其比对到GO、KOG、KEGG数据库进行功能注释。结果显示,军曹鱼转录组SNP位点分布在26 120条SNP-Unigene上,共检测到431 845个SNP位点,SNP平均发生频率约为1/171 bp;SNP-Unigene功能注释发现,在低氧胁迫条件下,军曹鱼SNP-Unigene主要涉及信号转导、传染病、癌症和内分泌系统等信号通路。进一步筛选到3 417条SNP-Unigene被注释到MAPK信号通路等35条与免疫相关的通路中。基于转录组差异基因分析,检测了其中7个重要免疫通路中18个免疫相关基因的SNP位点分布情况。同时,也检测了HIF-1信号通路中PIK3CA等8个差异基因的SNP位点分布情况。研究结果将为进一步挖掘免疫及低氧相关SNP的分子遗传标记奠定基础,为军曹鱼低氧适应机制的深入研究提供科学参考。 相似文献