[发明专利]一种与抗砷相关蛋白及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种蛋白及其编码基因与应用，特别是涉及一种与抗砷相关的蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

砷自被发现以来就以其毒性而闻名。砷是环境常见污染物之一，砷可能通过抑制DNA修复并发突变(Li et al.，1989)，并且可以诱导姊妹单体交换(Jha et al.，1992)、基因扩增(Rossman and Wolosin，1992)、非整倍性(Gurr et al，1993)和染色体畸变(Jha et al.，1992)。砷在水生生物中易富集，使得水产品中的砷含量往往比陆生动植物高几倍到几十倍，人等动物若摄入过多的砷则会引起癌变，因此，人们越来越关注砷对水产养殖产品的安全性问题，水产品国际贸易往来中对砷的检测要求也越来越高。砷中毒对动物和人类的毒性危害已受到广泛关注，但其中作用机理仍不十分清楚，尤其对鱼类毒性机制更是处于非常薄弱的环节。

随着分子生物学和基因工程技术的迅猛发展，鼠和人体分离到一些抗砷基因片段，还很难进行砷抗性综合性分析，抗(耐)砷机制的研究逐步深化(Romach etal，2000)。

在生物进化的过程中，许多生物产生了抗(耐)砷的生理机制。水环境中生活的鱼类体内很容易富集砷，它们只有产生应答砷毒的抗性机能，才能不被环境淘汰。而鲇鱼生活在水体底部，各类有害物质的综合富集量一般高于其它水生生物，具有掠食性特征的鲇鱼应该只有进化出比其它鱼类抗(耐)砷毒能力更强的应答机制才能够很好的生存和繁衍，因此鲇鱼可能具有比其他植食性和杂食性鱼类更强的抗(耐)砷能力。但是砷对鲇鱼的毒作用机理与抗(耐)砷基因的研究未见报道，因此加强该方面的研究工作具有理论意义和实际意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种蛋白，该蛋白的表达能增加鱼类的抗砷能力。

本发明所提供的蛋白，是如下(a)或(b)的蛋白质：

(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)将序列表中序列2的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与抗重金属相关的由(a)衍生的蛋白质。

本发明的另一个目的是提供一种编码上述蛋白的基因。

本发明所提供的编码上述蛋白的基因为如下1)或2)的基因：

1)其核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；

2)在严格条件下与1)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子。

本发明的另一个目的是提供一种含有上述任一种基因的重组表达载体。

所述重组表达载体具体为在表达载体pGEX-4T-1的EcoR I和Sal I位点间插入序列表中序列1所示的核苷酸序列得到的重组表达载体pGEX-SiRAS。

所述重组表达载体还可为在表达载体pCMVnramp的EcoRI和Sal I酶切位点间插入序列表中序列1所示的核苷酸序列得到的重组表达载体pCMVnramp-SiRAS。

含有上述任一种基因的转基因细胞系或重组菌也属于本发明的保护范围。

本发明的另一个目的是提供一种培育抗重金属鱼的方法。

本发明所提供的培育抗重金属鱼的方法，是将上述任一种重组表达载体导入鱼的受精卵细胞中，培养得到抗重金属鱼。

其中，重金属可为砷、镉等。

鱼具体可为鲇鱼。

实验结果表明：转入重组表达载体pCMVnramp-SiRAS鲇鱼与转入空载体pCMVnramp鲇鱼相比，其肌肉和肝脏代谢砷的能力显著增强，脑和鳃代谢砷的能力增强更显著。因此本发明的抗砷相关蛋白及其编码基因，以及培育抗砷鱼的方法将对改善水生生物抗砷等其它重金属的表现特征方面具有重要意义，在鱼的育种中有巨大的应用前景。

附图说明

图1为鲇鱼SiRAS基因在大肠杆菌中的体外表达鉴定。

图2为SiRAS基因在鲇鱼基因组中的拷贝数分析。

图3为鲇鱼SiRAS基因在砷胁迫条件下的表达特征。

图4转入重组表达载体pCMVnramp-SiRAS鲇鱼与转入空载体pCMVnramp鲇鱼各组织中砷含量测定结果。

图5为在砷胁迫下的转入重组表达载体pCMVnramp-SiRAS鲇鱼和转入空载体pCMVnramp鲇鱼表型。

具体实施方式

实施例1、兰州鲇(Silurus lanzhouensis)cDNA文库的构建、SiRAS基因cDNA克隆及序列分析