Cloning, nucleotide sequence and phylogenetic analyses, and tissue-specific expression of the transferrin gene in Cirrhinus mrigala infected with Aeromonas hydrophila

Transferrin partial complementary DNAs were cloned from the livers of five species in four genera of Indian carps (Indian major carp species: Labeo rohita, Catla catla and Cirrhinus mrigala; medium carp: Puntius sarana; minor carp: Labeo bata) subsequent to polymerase chain reaction amplification with published heterologous primers or self-designed primers derived from conserved regions of transferrin cDNA sequences. The partial transferrin cDNAs of the five species of carps had sizes from 624 to 633 bp (487 bp for L. rohita) and encoded an open reading frame consisting of 206–211 (162 for L. rohita) amino acids. The alignments of carp cDNA sequences showed 85–97% homology and 71–93% homology in deduced amino acid sequences. A phylogenetic tree of amino acid sequences of transferrin cDNAs from carps showed that the relationship among the four genera of Indian carps is well correlated with that derived from classic morphologic analyses. The hypothesized cleavage site and interdomain bridge of transferrin molecule were predicted for the above carp species and interestingly the cleavage site amino acid sequence was found to be conserved among all the carps. To study the tissue-specific expression of the transferrin gene, various tissues (liver, kidney, spleen, brain, muscle, testis, heart, intestine, gill and fin) from apparently healthy (control), moribund and survived C. mrigala experimentally infected with Aeromonas hydrophila infection were analyzed. Transferrin mRNA was detected only in liver RNA and to lesser extent in brain tissue out of the 10 tissues analyzed irrespective of bacterial infection.

RésuméL’ADN complémentaire partiel de la transferrine a été clonéà partir de foies de cinq espèces appartenant à quatre genres de carpes majeures indiennes (Labeo rohita, Catla catla, Cirrhinus mrigala, Puntius sarana et Labeo bata) par PCR avec les amorces hétérologues disponibles ou les amorces préparées à partir des régions conservées cDNA de transferrine. La transferrine partielle de cDNA des cinq espèces des carpes ont des tailles allant de 624 au 633 paires de bases (bp) (bp de 487 pour L. rohita.) et codent un cadre lecture ouvert se composant de 206–211 acides aminés (162 chez L. rohita). Les alignements d’ADN de carpe ont montré une homologie de 85 à de 97% et une homologie de 71 à de 93% pour les acides aminés. L’arbre phylogénétique des séquences d’acides aminés des cDNA de la transferrine des carpes a montré que la relation entre les quatre genres des carpes indiennes est bien corrélée avec celle basée sur des analyses morphologiques classiques. Les ponts d’emplacement et d’interdomain de clivage présumé de la molécule de transferrine ont été prédits pour les différentes espèces de carpes; un fait intéressant est que l’ordre d’acides aminés de sites de clivage paraît être conservé chez toutes les carpes. Pour étudier l’expression tissu-spécifique du gène de transferrine, de divers tissus (foie, rein, rate, cerveau, muscle, testicule, coeur, intestin, branchies et nageoire) de C. mrigala sain (témoin), et ceux moribonds ou survivants après une infection expérimentale par Aeromonas hydrophila ont été analysés. L’ ARNm de la transferrine a été détecté seulement dans le foie et à un degré moindre dans le cerveau indépendamment de l’infection bactérienne.