奶牛DQA2基因序列特征分析

为了获得荷斯坦牛DQA2基因序列并研究其序列特征及编码蛋白的结构和功能,本研究采用DNA混合池扩增后直接测序的方法,通过DNAstar软件和在线服务器预测中国荷斯坦牛DQA2基因CDS区编码蛋白的理化性质、疏水性/亲水性、糖基化位点、信号肽、跨膜结构、二级结构以及三级结构。结果表明,中国荷斯坦牛DQA2基因CDS区长度为765bp,编码254个氨基酸,蛋白结构预测是一种混合型的可溶性蛋白质,具有4个潜在的N-糖基化位点,分别为Asn31、Asn96、Asn260、Asn369;在第1~23位氨基酸之间存在信号肽;存在1个典型的跨膜螺旋区,氨基酸序号为217-239。本研究结果为进一步研究荷斯坦牛的抗病育种提供了理论基础。     

荷斯坦牛免疫抗病相关Nramp1基因生物信息学分析

为研究牛的抗病能力,探究荷斯坦牛Nramp1基因所编码蛋白的结构与功能,本研究采用生物信息学分析的方法对荷斯坦牛Nramp1基因编码蛋白质的理化性质、疏水性/亲水性、信号肽跨膜区、跨膜结构域、N-糖基化位点和磷酸化位点、蛋白质二级结构、三级结构及蛋白质互作进行分析和预测.结果表明,荷斯坦牛Nramp1基因所编码蛋白全长...     

牛BoLA-DQA5基因生物信息学分析

本研究采用生物信息学分析的方法对牛BoLA-DQA5基因编码蛋白的理化性质、疏水性/亲水性、糖基化位点、二级结构和三级结构进行预测分析。结果表明,牛BoLA-DQA5基因片段一共编码255个氨基酸,其中亮氨酸(Leu)最多,半胱氨酸(Cys)最少。整个编码产物中,亲水氨基酸占51.82%,疏水氨基酸占48.18%,平均分值为+0.075,编码产物不稳定指数大于40且呈现疏水性,因此牛BoLA-DQA5蛋白是一种不稳定的不可溶蛋白质。牛DQA5基因编码蛋白质具有2个潜在的N-糖基化位点,分别为Asn104和Asn144;蛋白质的二、三级结构预测结果显示,二级结构和三级结构均具有α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲。本研究结果可为牛BoLA-DQA5基因深入研究提供理论基础。     

牛支原体新疆分离株P48基因克隆及分子特征分析

本研究旨在分析牛支原体P48基因的序列特性、蛋白的结构和功能。根据GenBank中PG45菌株P48基因序列（GenBank登录号：CP002188.1）设计特异性引物,运用Overlap-PCR扩增获得P48基因全长,其目的片段连接到pMD19-T载体上并进行测序,利用生物信息学方法分析和预测其核苷酸序列及其编码蛋白的理化性质、结构功能（信号肽、跨膜结构、磷酸化位点、糖基化位点、二级结构和三级结构）。结果显示,分离株P48基因序列为1 407 bp,与Mb PG45国际标准株的同源性为100%,聚类于一支;P48基因编码467个氨基酸残基,组成一个无跨膜、稳定的亲水性蛋白;P48蛋白存在信号肽,有44个潜在的磷酸化位点和1个糖基化位点,其二级结构是混合型,其中α-螺旋所占比例最高（41.76%）,无规则卷曲次之（37.69%）。功能预测显示,在信号转导、胁迫应答、受体等方面该蛋白存在较高概率。本研究成功克隆了分离株P48基因片段,其编码的蛋白是一个稳定可溶、亲水性蛋白,为分析分离株P48基因的特性和功能提供了一定的理论基础和科学依据。     

牛TBX21基因序列特征分析

为了更加深入地了解牛TBX21基因的蛋白质结构和功能及其与该基因有关联的疾病,本研究以牛TBX21为目的基因,利用生物信息学方法对其编码蛋白质的基本理化性质、疏\亲水性、蛋白质翻译后的修饰位点、信号肽和跨膜结构域、亚细胞定位以及蛋白质的高级结构等对其进行预测分析。结果表明,牛TBX21基因编码532个氨基酸,分子质量为58188.87,基因编码产物不稳定指数为57.26,理论等电点为5.88,分子式为C 2597 H 3892 N 714 O 781 S 18。亲水性氨基酸占比为78.63%,疏水性氨基酸占比为21.37%,平均分值为-0.655,为负值,表现为亲水性。该基因中没有信号肽和跨膜结构域,没有N-糖基化位点,但含有磷酸化位点52个。通过对其亚细胞的定位分析,显示TBX21基因编码的产物主要是在细胞核内发挥其生物学作用。该基因的蛋白质二、三级结构均由α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲组成,其在生物合成、基因表达与调控等方面有重要作用。本研究结果可为牛TBX21基因深入研究奠定一定的基础。     

牛TLR4基因生物信息学分析

为了更加深入地了解牛TLR4基因的功能、结构及与该基因有关联的疾病识别及其致病机理,利用牛TLR4基因的氨基酸序列对其编码蛋白的基本理化性质、蛋白质译后的磷酸化位点和糖基化位点以及跨膜结构域和蛋白质结构进行预测。结果显示,牛TLR4基因一共编码841个氨基酸,负电荷残基总和(Asp+Glu)为84,正电荷残基总和(Arg+Lys)为76,不稳定指数小于40,表明该基因编码产物稳定性较好。在该基因整个编码产物中,亲水氨基酸占比较多,平均分值为-0.011,由此得知TLR4基因编码的蛋白质是一种易溶蛋白。有9个潜在的N-糖基化位点;78个磷酸化位点以及存在一个跨膜蛋白和存在信号肽,其切割位点在第25和第26个氨基酸之间。蛋白质的二、三级结构预测结果显示,二级结构和三级结构均由α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲组成,其在生物合成、基因表达与调控等方面有重要作用。本研究结果可为牛TLR4基因深入研究提供理论基础。     

荷斯坦牛BoLA-DRA基因外显子1生物信息学分析

本研究通过DNA混合池扩增测序方法对荷斯坦牛BoLA-DRA基因外显子1突变位点进行分析,并对其结构功能进行生物信息学预测。结果发现在荷斯坦牛BoLA-DRA基因外显子1在第1位和第2位之间有碱基T的插入,生物信息学预测结果表明DRA外显子1的mRNA二级结构突变前后自由能没有发生变化,蛋白质二级结构中β-折叠占比例最高,蛋白质功能预测结果显示该基因荷尔蒙和免疫应答的几率较高,表明DRA外显子1在荷斯坦牛性激素和免疫应答过程可能发挥重要作用,本研究结果为进一步研究BoLA-DRA基因抗病选育提供理论基础。     

荷斯坦牛二酰基甘油酰基转移酶1基因外显子8的单核苷酸多态性位点对蛋白质结构和功能的影响及其进化分析

为了检测荷斯坦牛二酰基甘油酰基转移酶1(diacylglycerol acyltransferase 1,DGAT1)基因外显子8的单核苷酸多态性(SNPs)位点,预测分析碱基突变对蛋白质结构和功能的影响,并讨论不同物种间DGAT1的进化关系。本研究利用PCR-SSCP综合测序方法检测DGAT1基因外显子8的SNPs位点,用生物信息学方法分析DGAT1蛋白的基本性质和结构功能,并分析不同物种间DGAT1氨基酸同源性及构建其进化树。PCR-SSCP分析结果显示,DGAT1基因外显子8存在1个双突变位点,即M694和M695;蛋白质结构和功能预测结果显示,该双突变不影响蛋白质的理化性质和结构,但能引起蛋白质功能域组成发生改变;进化分析结果显示,荷斯坦牛DGAT1氨基酸序列与绵羊同源性最高(99.1%),与黑猩猩同源性最低(65.3%)。     

牛支原体新疆分离株oppD/F基因克隆及分子特征分析

试验旨在分析牛支原体新疆分离株oppD/F基因序列,并探究其序列特征及编码蛋白的结构和功能。根据GenBank中PG45菌株oppD/F基因序列（登录号：AF130119.1）设计1对引物,应用PCR技术扩增获得分离株oppD/F基因,将oppD/F基因片段克隆至pMD19-T载体中进行测序,在采用生物信息学方法分析其核苷酸序列的基础上对其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、可溶性、信号肽、跨膜域、亚细胞定位、磷酸化位点、糖基化位点、二级结构、三级结构和功能等进行分析和预测。结果显示,牛支原体新疆分离株oppD/F基因序列全长1 617 bp,与Mb PG45株和Mb JF4278株的同源性均为100%,处于同一分支;该基因编码蛋白是由539个氨基酸残基组成,不存在信号肽及跨膜结构,是一种稳定的亲水性蛋白质;oppD/F蛋白存在1个AAA家族结构域,50个潜在的磷酸化位点和3个糖基化位点,其二级结构是混合型,其中α-螺旋所占比例最高（61.78%）,无规则卷曲次之（20.78%）。功能预测结果显示,oppD/F蛋白在信号传导、受体、结构蛋白、离子通道、免疫应答和胁迫应答等方面的几率均较高。本研究结果为进一步分析牛支原体oppD/F基因的功能提供了一定的理论依据。     

MDRV-YB株σNS蛋白结构与功能的生物信息学分析

为了获取番鸭呼肠孤病毒(MDRV)YB株σNS蛋白结构与功能的相关生物学信息,试验通过克隆测序获取MDRV-YB株σNS基因序列,并运用相关生物信息学软件对σNS蛋白结构与功能进行生物信息学分析。结果表明:MDRV-YB株σNS蛋白的编码区大小为1 104 bp,编码367个氨基酸,为亲水性不稳定蛋白,具有4个N-糖基化位点、3个O-糖基化位点、28个磷酸化位点,但不含潜在的信号肽序列;二级结构分析显示,α-螺旋结构、β-折叠结构、β-转角结构、无规卷曲的氨基酸残基分别占40.2%、42.1%、8.97%和8.97%;推导氨基酸序列的遗传进化树分析显示,MDRVYB株与传统型MDRV的遗传进化关系较近,与新型MDRV及鸡源呼肠孤病毒(CRV)遗传进化关系较远。说明σNS蛋白作为非结构蛋白参与病毒的复制过程,且具有较高的保守性。     

牛支原体新疆分离株oppD/F基因克隆及分子特征分析

试验旨在分析牛支原体新疆分离株oppD/F基因序列,并探究其序列特征及编码蛋白的结构和功能。根据GenBank中PG45菌株oppD/F基因序列(登录号:AF130119.1)设计1对引物,应用PCR技术扩增获得分离株oppD/F基因,将oppD/F基因片段克隆至pMD19-T载体中进行测序,在采用生物信息学方法分析其核苷酸序列的基础上对其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、可溶性、信号肽、跨膜域、亚细胞定位、磷酸化位点、糖基化位点、二级结构、三级结构和功能等进行分析和预测。结果显示,牛支原体新疆分离株oppD/F基因序列全长1 617 bp,与Mb PG45株和Mb JF4278株的同源性均为100%,处于同一分支;该基因编码蛋白是由539个氨基酸残基组成,不存在信号肽及跨膜结构,是一种稳定的亲水性蛋白质;oppD/F蛋白存在1个AAA家族结构域,50个潜在的磷酸化位点和3个糖基化位点,其二级结构是混合型,其中α-螺旋所占比例最高(61.78%),无规则卷曲次之(20.78%)。功能预测结果显示,oppD/F蛋白在信号传导、受体、结构蛋白、离子通道、免疫应答和胁迫应答等方面的几率均较高。本研究结果为进一步分析牛支原体oppD/F基因的功能提供了一定的理论依据。     

藏羊IFN-γ基因的扩增、序列分析及蛋白结构预测

为了研究藏羊IFN-γ基因的功能,提取藏羊脾脏总RNA,通过RT-PCR扩增藏羊IFN-γ基因并测序,应用DNA Star软件进行序列分析及编码蛋白结构预测。结果表明,藏羊IFN-γ基因长度为429bp,其中腺嘌呤和胸腺嘧啶含量较高,该基因编码143个氨基酸,其中疏水性氨基酸和亲水性氨基酸的含量较高。藏羊IFN-γ基因与参考绵羊、山羊、藏羚羊和牛IFN-γ基因的核苷酸序列同源性依次为100%、99.3%、99.1%和97.2%,氨基酸序列同源性依次为100%、99.3%、99.3%和95.8%。IFN-γ蛋白主要由α螺旋组成,亲水性较高,含有5种蛋白质功能位点,分别为1个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、1个酰胺化位点、2个N-糖基化位点、2个cAMP和cGMP依赖的蛋白激酶磷酸化位点和3个蛋白激酶C磷酸化位点。     

草鱼NK-lysin基因生物信息学分析

试验利用生物信息学方法对草鱼NK-lysin的开放阅读框、理化性质、亲水性/疏水性、蛋白质二级结构、磷酸化位点/N-糖基化位点及跨膜区进行预测分析。结果表明:草鱼NK-lysin编码121个氨基酸,等电点5.53,不稳定指数44.09,为不稳定蛋白;亲疏水性平均值0.361,属于疏水蛋白;二级结构以无规则卷曲为主,含25个α螺旋、38个延伸链、12个潜在的磷酸化位点和1个N-糖基化位点。     

口蹄疫病毒非结构蛋白3B的生物信息学分析

为详细了解口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV)非结构蛋白3B的基本结构与功能,试验采用生物信息学方法研究了非结构蛋白3B的一般理化性质、亲疏水性、跨膜区、信号肽、糖基化位点、磷酸化位点、二级结构、三级结构、潜在的抗原表位,并对该蛋白进行了多重序列比对。结果表明:在NCBI数据库中检索到39个中国上传的口蹄疫病毒非结构蛋白3B序列,其中从新疆地区获得的分离株1株(Akesu/58),属于O型毒株,非结构蛋白3B具有71个氨基酸,分子式为C_(356)H_(596)N_(98)O_(93)S_1,相对分子质量为7 769.31,等电点为10.11,带负电荷氨基酸残基总数为6个,带正电荷氨基酸残基总数为16个,不稳定指数为28.67;亲水性平均系数为-0.731,无跨膜区,无信号肽;无糖基化位点,该蛋白在氨基酸序列第26位和第50位各存在1个酪氨酸磷酸化位点;二级结构延伸链占所有氨基酸比例的23.94%,β-折叠占所有氨基酸比例的4.23%,无规则卷曲占所有氨基酸比例的71.83%;三级结构蛋白覆盖率只有28%,可信度为10%;非结构蛋白3B有3个抗原决定簇,具有6个优势的B细胞抗原表位,4个优势的CD_8~+抗原表位,1个强结合多肽段和14个弱结合多肽段的CD_4~+抗原表位;非结构蛋白3B与NCBI公布的中国O型、A型和Asia 1型血清型核苷酸序列同源性分别为94.24%、91.55%和97.48%,氨基酸序列同源性分别为97.29%、92.96%、98.49%。说明非结构蛋白3B基因编码的蛋白质为亲水性蛋白,结构较为松散,同源性高,且具有保守的抗原决定簇,可作为区分疫苗接种和自然感染抗体诊断方法的候选蛋白靶标。     

旋毛虫plancitoxin-1-like基因的序列分析与编码蛋白结构预测

基因组预测旋毛虫拥有125种庞大的DNase II家族蛋白,但只有plancitoxin-1唯一在C端含有一个保守的DNase II活性位点(HKD基序)。为研究旋毛虫plancitoxin-1基因的序列结构特征,以旋毛虫总RNA为模板进行RT-PCR,获得plancitoxin-1基因的序列,并利用生物信息学方法进行系统性分析。结果显示,扩增得到的核苷酸序列比GenBank中相关序列短210bp,编码294个氨基酸,由20种氨基酸组成,重新命名为plancitoxin-1-like,且氨基酸序列中在N端和C端都具有HKD基序。蛋白质理论相对分子质量为33.19ku,等电点为9.17,是稳定存在的亲水性蛋白。Plancitoxin-1-like的氨基酸序列与其他物种DNase II的相似性为35%左右。Plancitoxin-1-like含有4个N-糖基化位点、3个O-糖基化位点、31个磷酸化位点、17个B细胞线性结合位点和9个T细胞结合位点以及3个二硫键。二级结构中,α-螺旋占14.29%(42个),延伸链占28.23%(83个),无规卷曲占55.10%(162个)。本研究成功克隆旋毛虫plancitoxin-1-like基因,对其序列结构进行分析,为进一步研究庞大的DNase II家族蛋白在旋毛虫发育和感染中的作用奠定基础。     

延边牛PLIN2基因CDS区克隆、生物信息学分析及其表达规律研究

本研究旨在克隆延边牛脂肪分化相关蛋白PLIN2基因完整CDS区,通过生物信息学分析PLIN2基因CDS区序列和蛋白质基本特性,探讨其在延边牛不同组织及前体脂肪细胞成脂过程中的表达规律。选取18月龄去势的延边牛为研究对象,利用RT-PCR和基因克隆获得延边牛PLIN2基因,与其他物种进行同源性比对及系统进化树构建,利用生物信息学方法预测PLIN2编码蛋白质的理化性质、潜在磷酸化位点及糖基化位点、二硫键分析、信号肽、亚细胞定位、蛋白高级结构,利用实时荧光定量PCR检测PLIN2基因在延边牛不同组织中的表达水平。结果显示,延边牛PLIN2基因CDS长1 353 bp,编码450个氨基酸;同源性比对发现延边牛PLIN2基因与黄牛、水牛、绵羊、山羊、野猪、人、小鼠和野鸡的同源性分别为100%、98.7%、96.7%、97.1%、85.5%、86.3%、47.3%和49.1%;系统进化树表明,延边牛与黄牛、水牛的亲缘关系最近,与野鸡的亲缘关系最远。PLIN2蛋白为不稳定蛋白,具有一定亲水性,存在61个潜在的磷酸化位点、16个O-糖基化潜在位点、12个N-糖基化潜在位点,存在2个二硫键,不存在信号肽,主要分布于细胞核中,细胞质和线粒体中有少量分布。PLIN2蛋白高级结构预测该蛋白是由α-螺旋、延伸链、无规则卷曲和β-转角组成,为混合型蛋白,通过无规则卷曲连接,以α-螺旋为主。实时荧光定量PCR结果显示,PLIN2基因在延边牛小肠组织中表达量最高,其次为背最长肌和肾脏组织。本研究结果可为进一步研究PLIN2基因的功能提供借鉴。     

副猪嗜血杆菌OMP5 基因的克隆及生物信息学分析

根据GenBank 上公布的副猪嗜血杆菌外膜蛋白OMP5 基因的核苷酸序列,设计1 对特异性引物,对贵州省HPS 分离株OMP5 基因进行扩增。结果表明所扩增的OMP5 基因的长度为1116 bp,与SH0165 株对应的核苷酸序列和氨基酸同源性均为100%。生物信息学分析结果表明,OMP5 基因所编码的外膜蛋白P5 的理论等电点pI为9.34,不稳定系数为20.44,推测其为稳定性蛋白;脂肪指数为83.94,总体平均亲水性为-0.172,推测该蛋白是一种亲水性蛋白;该蛋白含有丰富的α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲,无跨膜区,最前端的21 个N-末端氨基酸残基为信号肽序列并且主要为疏水性氨基酸,最佳切割位点在第21～22 个氨基酸之间;结构位点预测表明该蛋白含有多个不同的糖基化和磷酸化位点。     

不同物种肌细胞生成素基因序列结构与功能特性的生物信息学分析

为探讨不同物种肌细胞生成素(MyoG)基因的组成结构与功能特性,利用比较基因组学方法,对GenBank中已报道的猪、牛、绵羊、家兔和家鸡myoG基因完整编码区核苷酸及其氨基酸序列的分子结构、理化特性、糖基化位点、信号肽、跨膜区、二级结构、高级结构域以及基于该基因编码氨基酸序列的5个物种之间的进化关系进行了系统的生物信息学分析。结果表明:猪、牛、绵羊、家兔和家鸡myoG基因核苷酸序列组成结构特点及其编码蛋白质的理化特性基本一致,均属于疏水性不稳定蛋白质;猪、牛和绵羊均含有6个潜在的N-糖基化位点,而家兔和家鸡则包括7个不同的N-糖基化位点;均不含信号肽,属于非分泌型蛋白质,不含跨膜结构域;均含有Basic和H-L-H保守结构域;α-螺旋和无规卷曲为myoG多肽链中的主要二级结构元件,三维结构预测均存在2个Helix与1个Loop结构单元;猪与其他4个物种氨基酸序列的同源性分别为96.0%,95.5%,95.5%和72.2%,牛与绵羊myoG基因进化关系最近。本研究为深入探讨myoG基因调控畜禽骨骼肌的生长发育机制提供了理论基础。     

中国荷斯坦牛MT1和MT2基因多态性及其与泌乳性状关联性分析

探索MT1及MT2基因对中国荷斯坦牛泌乳性状的影响,为中国荷斯坦牛泌乳性状的提升提供理论基础。本试验采用直接测序法,将测序结果运用生物信息分析软件进行对比分析,寻找突变位点;将检测到的SNP位点与中国荷斯坦牛泌乳性状进行关联性分析。通过扩增MT1的第2外显子区域,检测到1个SNP位点;扩增MT2基因内含子区域,检测到2个SNP位点。将其与中国荷斯坦牛泌乳性状关联分析,结果显示:MT1基因g.22354GA位点,GG基因型乳脂率、乳蛋白率、总蛋白、总乳脂均值均显著高于AA基因型均值(P0.05);MT2基因的g.13647TA与g.13810TA位点,各基因型的泌乳性状之间差异均不显著(P0.05)。MT1基因可以作为影响泌乳性状的候选基因,为中国荷斯坦牛辅助标记育种提供理论依据。     

一株肠炎沙门氏菌鞭毛基因FliC的克隆及生物信息学分析

本研究旨在对肠炎沙门氏菌（Salmonella Enteritidis）鞭毛蛋白FliC基因进行克隆，并对所获序列进行生物信息学分析。提取该菌基因组DNA作为模板，参考GenBank中肠炎沙门氏菌FliC基因序列设计1对引物，利用PCR克隆获得FliC基因，将其插入到克隆载体中进行测序，应用生物信息学软件分析该基因的核苷酸和氨基酸序列，利用BLAST进行同源性比对，并构建系统进化树，同时对该基因编码蛋白的理化性质、亲水性、信号肽、跨膜结构域、糖基化位点和B细胞抗原表位、二级结构、三级结构等进行分析。结果显示，试验成功克隆了1 518 bp的目的基因，编码505个氨基酸。同源性比对发现，FliC基因相对保守，与大肠杆菌属有较高的同源性。该蛋白的化学分子式为C₂₂₅₄H₃₇₀₁N₆₅₇O₈₀₃S₄，理论分子质量为52.981 ku，理论等电点为4.91；不稳定指数为16.86，是稳定存在的亲水蛋白质。结构分析结果显示，该蛋白没有信号肽或跨膜结构域，但具有8个N-糖基化位点、13个O-糖基化位点和60个磷酸化位点，同时还含有26个B细胞线性结合位点和5个T细胞结合位点。二级结构分析显示，α-螺旋、β-转角、延伸链和无规卷曲分别占43.76%、3.76%、20.99%和31.49%。本试验成功克隆了肠炎沙门氏菌鞭毛基因FliC，并对其序列结构进行了分析，为进一步研究鞭毛在肠炎沙门致病过程中的作用及基因工程疫苗的研制提供理论依据。