猪SEPW1基因的转录调控分析

本研究旨在对猪SEPW1基因的潜在启动子区进行克隆及转录活性分析，获得其核心启动子区域，并进一步分析转录因子SP1对SEPW1基因转录活性的影响，为探索SEPW1基因在猪肉质性状方面的功能奠定基础。利用实时荧光定量PCR检测SEPW1基因在大白猪各组织中的表达量，构建空间表达谱；通过PCR技术克隆得到6个逐级缺失的SEPW1基因启动子片段，构建6个双荧光素酶报告载体，通过检测各载体的双荧光素酶活性获得SEPW1基因的核心启动子区域；对核心启动子区进行生物信息学分析，发现潜在的SP1转录因子结合位点；通过过表达、抑制表达、定点突变及凝胶迁移试验（EMSA）确认SP1转录因子结合位点的存在及其对SEPW1基因转录活性的影响。结果显示，SEPW1基因在所检测的4月龄大白猪12个组织中均有表达，其中在腓肠肌及心脏中的表达量较高。双荧光素酶活性显示，猪SEPW1基因5'侧翼区-443~-231 bp为其核心启动子区，且-378~-306 bp存在1个潜在的SP1结合位点。过表达和抑制表达SP1基因结果显示，转录因子SP1能够促进SEPW1基因的转录；定点突变及EMSA试验确认，转录因子SP1可直接与SEPW1基因启动子区的SP1结合位点（-348~-339 bp）相结合。综合以上结果表明，转录因子SP1可直接靶向SEPW1基因的启动子区并促进SEPW1基因的转录。     

山羊角蛋白14基因启动子分析及其多态性研究

以内蒙古白绒山羊DNA为模板,参照牛的角蛋白14(keratin 14,K14)基因序列设计引物,PCR扩增获得长度为2834 bp(GenBank登录号:JQ063036)的片段,包括山羊K14基因启动子区2631 bp和结构基因第1外显子区203 bp。序列比对山羊K14基因启动子序列及其多态性分析结果发现,山羊K14基因启动子结构与人K14基因启动子不同,只含有Sox-5、GATA-1、GATA-1/2结合位点等3个共同的转录因子结合位点。但与牛K14基因启动子有较高的相似性,含有Sox-5、SRY、CdxA、MyoD、MZF1、GATA-1/3、Nkx-2结合位点等7个共同的转录因子结合位点;并发现山羊K14基因启动子区存在deltaE、GATA-2、GATA-1、Sp-1、AML-1a等5处独有的转录因子结合位点。此外,对山羊K14基因启动子进行多态性分析,发现4处单核苷酸多态位点,其中2处SNPs位于Nkx-2(-2004--1996 bp)转录因子结合位点或Nkx-2(-1590--1583 bp)临近几个碱基内。     

绵羊甘露聚糖结合凝集素基因启动子区的克隆与序列分析

为了探讨绵羊甘露聚糖结合凝集素（mannan-binding lectin,MBL）基因启动子区活性及转录调控机制,本试验根据已提交的绵羊MBL序列设计3条特异性引物,采用热不对称交错PCR(thermal asymmetric interlaced PCR,TAIL-PCR)技术扩增获得绵羊MBL基因的启动子区序列。经生物信息学分析,确定了其转录活性区域,发现绵羊MBL基因启动子无TATA框,但其存在多个PEA3和Spi-1/PU.1转录因子结合位点,二者同属Ets家族,且参与绵羊MBL基因转录起始复合体的形成。此外,该序列还包含Sp1、GATA-1、TCF/LEF等其他转录因子结合位点。结果表明,试验成功克隆获得了绵羊MBL基因的启动子区序列,为后期MBL基因启动子区活性及其表达调控机制和甲基化研究奠定基础     

Molecular cloning and sequencing of canine T-cell costimulatory molecule (CD28)

T-cells express CD28 and CTLA-4, and through binding to their shared ligands (CD80/CD86) on antigen presenting cells, provide a potent co-stimulatory signal for T-cell activation and proliferation. To investigate the role of CD28 in canine immune system, we hereby report the molecular cloning and sequencing of the full-length complementary DNA (cDNA) coding for canine CD28, from pokeweed mitogen stimulated canine peripheral blood lymphocytes. The cloned cDNA contains an open reading frame of 663 nucleotides, encoding for a polypeptide of 221 amino acids. The amino acid sequence of the canine CD28 showed 91.9, 80, and 79.6% similarities with those of the cat, cattle, and human counterparts, respectively. Five sequence motifs of TATT or ATTTA involved in the regulation of gene expression by influencing mRNA stability are found in the 3' untranslated region. The hexapeptide motif (MYPPPY), five cysteine residues, a potential N-glycosylation site and a cytoplasmic phosphatidylinositol 3-kinase binding site in canine CD28 molecule are completely conserved in canine CTLA-4. The availability of full length canine CD28 will provide a useful molecule for studying its role in dog immune system.     

蓝狐MITF-M基因序列扩增及生物信息学分析

试验旨在研究蓝狐MITF-M基因核心启动子活性区、转录因子结合位点、基因编码蛋白结构及功能,为探究该基因的表达调控机制提供理论依据。从成年蓝狐背部皮肤组织中采集1 cm×1 cm样品,采用RT-PCR扩增及测序技术首次获得MITF-M基因序列3 880 bp（包括5'侧翼区2 262 bp、CDS区1 260 bp、3'侧翼区358 bp）,编码419个氨基酸残基。生物信息学分析结果显示,蓝狐MITF-M基因5'侧翼区存在潜在的启动子区域（-86~-336 bp）,且发现TATA框、CAAT框、GC框和CRE等调控元件及CREB、LSF和Sp1等多种转录因子。MITF-M基因编码的蛋白是定位于细胞核和细胞质的不稳定、可溶性亲水蛋白质。亚细胞定位结果提示该蛋白在细胞核、细胞质和线粒体的概率较高,分别为65.2%、17.4%和8.7%。DNAMAN软件对MITF-M基因编码蛋白的二级结构预测发现,该蛋白由α螺旋（33.66%）、β折叠（16.66%）和无规卷曲（49.68%）组成,且不存在跨膜区域和信号肽。蓝狐与其他物种MITF-M基因编码的氨基酸序列同源性对比和系统进化树分析均提示蓝狐与犬的遗传亲缘关系最近,与哺乳动物和禽类均具有较高的同源性（>89.1%）,说明MITF-M基因编码区在物种进化过程中较为保守。本研究为深入研究MITF-M基因调控狐狸被毛颜色的分子遗传机制奠定了理论基础。     

山羊脂肪酸合酶基因(FASN)启动子结构与功能的初步分析

本研究旨在对山羊脂肪酸合酶基因(Fatty acid synthase,FASN)启动子进行结构与功能的初步分析,进而对其转录调控机制进行探讨。采用PCR技术从西农萨能羊基因组DNA中克隆FASN基因启动子,通过缺失分析,构建7个包含不同缺失片段的荧光素酶报告基因载体,转染山羊乳腺上皮细胞和MCF-7细胞,利用双荧光素酶系统检测不同片段的启动活性。结果表明,克隆得到FASN基因的启动调控序列2 589bp,生物信息学分析发现,该启动子序列含有典型的启动转录元件TATA-box和E-box,分别位于转录起始位点(+1)上游-41和-74bp处。报告基因分析表明,启动子核心区域定位在-293～-79bp,在线软件预测发现,该区域含有Sp1、NF-Y、USF和SREBP等转录因子结合位点。结果显示,FASN基因启动子前端存在负调控元件,Sp1、NF-Y、USF和SREBP等转录因子可能参与FASN基因的转录调控。     

水牛促卵泡素受体(FSHR)基因启动子克隆、生物信息学分析及转录活性检测

试验旨在对广西本地水牛FSHR基因5'侧翼序列进行克隆、生物信息学分析及其转录活性检测。根据GenBank已公布的黄牛FSHR 5'侧翼序列,本试验设计引物,以广西本地水牛血液基因组为模板扩增FSHR基因5'侧翼序列并进行生物信息学分析。结果显示本试验成功克隆了广西本地沼泽型水牛FSHR 5'侧翼序列及部分CDS区序列,共2979 bp,同源性比对分析结果表明其与河流型水牛、黄牛、绵羊、山羊、猪和人的同源性分别为100%、99%、93%、92%、91%和75%。对其5'侧翼2000 bp序列进行启动子预测及转录因子结合位点预测,结果显示在其翻译起始位点上游-147 bp附近存在TATA box,启动子区存在GATAs、FOXO1、FOXO3、Nobox、STAT1、STAT3、STAT4、STAT5A、STAT5B、STAT6和YY1等反式作用元件结合位点,其中GATAs家族基因在FSHR启动子区存在多个结合位点,且同一位点又存在多个GATAs家族基因结合的情况。水牛FSHR启动子能启动EGFP在HEK-293T细胞系中的表达,但表达非常微弱;也能启动EGFP在CHO细胞系中表达,且与CMV启动EGFP在CHO细胞系中的强度相似,结果表明水牛FSHR是个强启动子。总之,本研究成功克隆了沼泽型水牛FSHR基因启动子,分析了其启动子序列特征并成功验证其组织特异性的转录活性,为后期水牛繁殖性能分子机理阐明及基于卵巢特异性表达外源基因的转基因水牛奠定了基础。     

猪SelS基因启动子区的克隆及序列分析

本研究旨在克隆和分析猪硒蛋白S基因(Selenoprotein S,SelS)启动子序列,并初步探讨潜在转录因子结合位点对其表达的影响.通过SON-PCR技术克隆猪SelS基因启动子序列,利用PromoterScan、Promoter 2.0等在线工具预测其启动子特征,利用细菌脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)刺激PK15细胞,研究NF-kappaB转录因子对猪SelS基因启动子活性的影响.试验获得了猪SelS基因约3kd的启动子序列,部分序列比对发现猪、人、牛和小鼠物种间相似性仅7%～51%.预测猪SelS基因转录起始位点在-398 bp,猪和人SelS基因启动子存在系列保守的转录因子结合位点,包括NF-kappaB、CCAAT box、SP1、USF等,但均未发现典型的TATA box.细胞试验表明,NF-kappaB转录因子可以上调猪SelS基因的表达.结果提示,物种间SelS基因启动子相似性较低,但猪和人SelS基因的转录因子非常保守,LPS诱导试验提示,猪SelS基因表达可能受NF-kappaB转录因子的调控.     

海南黑山羊MBL2基因的转录调控元件的筛选与分析

甘露聚糖结合凝集素C(mannose binding lectin C,MBL-C)是C型(Ca²⁺依赖型)凝集素超家族的成员,其作为一种急性期蛋白,具有抗细菌感染的功能,参与机体的天然免疫反应。为鉴定出结合在MBL2基因启动子区(1 009 bp)的重要转录因子,探寻该基因的转录调控机制,本研究选取海南黑山羊MBL2基因的启动子序列1 009 bp,采用DNA重组技术克隆6个转录起始位点上游1 009 bp的启动子5'端侧翼缺失序列,克隆片段经双酶切后连接至pGL3-Basic载体。重组质粒转染至293T细胞中,结合双荧光素酶活性检测系统筛选MBL2基因的核心启动子区域。通过在线生物信息学软件预测山羊MBL2基因的核心启动子区域的转录因子结合位点,利用点突变技术构建转录因子结合位点缺失的载体,转染293T细胞后结合双荧光素酶活性检测系统分析其转录活性。结果表明,海南黑山羊MBL2基因的核心启动子区域位于转录起始位点上游-304~-45 bp范围内,在线软件分析该区域存在RELA、NF-κB2、MZF1等3种转录因子结合位点。双荧光素酶报告分析结果表明,RELA和NF-κB2的结合位点缺失后均使山羊MBL2基因的转录活性极显著下降(P < 0.01)。结果提示,RELA和NF-κB2对山羊MBL2基因的转录活性可能具有重要的正调控作用。该研究为进一步探寻海南黑山羊MBL2基因的功能提供理论依据。     

Characterization of tilapia (Oreochromis niloticus) viperin expression,and inhibition of bacterial growth and modulation of immune-related gene expression by electrotransfer of viperin DNA into zebrafish muscle

Viperin is an anti-viral protein, induced by viral infection. In this study, we examined whether over-expression of viperin in fish muscle could inhibit bacterial growth. We first obtained the cDNA sequence of tilapia viperin, through RT-PCR-mediated cloning and sequencing. The cDNA sequence was similar to those of several fish viperins in GenBank, and it was predicted to encode the conserved domain of radical S-adenosylmethionine superfamily proteins. Phylogenetic analysis revealed that tilapia viperin was most closely related to viperin of Sciaenops ocellatus, Coreoperca kawamebari, and C. whiteheadi. Expression of tilapia viperin was significantly up-regulated in the kidney, liver, spleen, and gills upon challenge with lipopolysaccharide (LPS) and poly(I:C) in a time- and dose-dependent manner. Injection of Vibrio vulnificus (204) and Streptococcus agalactiae (SA47) bacteria into tilapia resulted in significant induction of viperin expression in the whole body, kidney, liver, and spleen. Electrotransfer of a viperin-expressing plasmid into zebrafish muscles decreased bacterial numbers and altered expression of immune-related genes. These data indicate that such altered expression may account for the improvement in bacterial clearance following electroporation of viperin, suggesting that fish viperin has antiviral and antibacterial activities.     

调控民猪Tβ4基因转录因子的筛选与分析

为了筛选调控民猪胸腺β4（Tβ4）基因转录的增强子，探究该基因的表达调控机制，本研究以民猪基因组DNA为模板，通过PCR扩增Tβ4基因启动子区系列截短片段，与pMD18-T载体连接构建克隆质粒；通过双酶切和连接反应将系列截短片段定向连入pGL3-basic载体构建双荧光素酶重组质粒；将重组质粒转染PK15细胞系，利用双荧光素酶检测系统测定重组质粒的相对荧光素酶活性；根据相对荧光素酶活性的高低进一步筛选Tβ4基因的启动子核心区域；利用3个在线软件预测核心区域内的转录因子结合位点，根据预测结果，使用重叠PCR定点缺失转录因子结合位点构建突变载体，在PK15细胞中以野生型载体为对照检测突变载体的相对荧光素酶活性。结果表明，试验成功构建了6个Tβ4基因系列截短的启动子片段，其中5个片段具有明显的活性。经过两轮的双荧光素酶活性检测发现，-155~-105 bp区域为民猪Tβ4基因的启动子核心区域，经生物信息学分析发现，该区域存在E2F-1、MYBAS1和ELK-1转录因子的结合位点。利用定点缺失构建了3个转录因子缺失的突变载体，经双荧光素酶检测发现仅有ELK-1结合位点的缺失，会造成启动子活性的显著下降（P<0.05）。据此推测ELK-1是民猪Tβ4基因转录的正调控元件。     

鹅p21基因克隆、启动子分析及转录调控研究

【目的】 分析鹅p21基因的结构和启动子活性，探讨p21基因的转录调控机制。【方法】 以泰州鹅为试验对象，通过同源克隆、RACE和生物信息学分析等方法获得鹅p21基因全长序列和5′-侧翼区序列特征；构建6个不同缺失片段的启动子区双荧光素酶报告载体并分析其荧光素酶活性，进而确定p21基因核心启动子区；对核心启动子区转录因子结合位点生肌决定因子(MyoD)(+25~+36 bp)进行定点突变，并构建突变报告基因载体，在C2C12细胞系内初步鉴定鹅p21基因核心转录调控因子。【结果】 鹅p21基因cDNA全长1 943 bp，CDS区大小为453 bp，编码151个氨基酸，蛋白序列包含高度保守的CDI家族结合位点。系统进化树分析表明，鹅p21基因与鸭亲缘关系最近，与鸡和火鸡有较强的进化关系。鹅p21基因5′-侧翼区包含启动子元件，—35~+37 bp是核心启动子区，发挥正向调控作用，结合定点突变技术初步鉴定MyoD是鹅p21基因核心转录调控元件。【结论】 本研究获得了鹅p21基因完整的cDNA序列和启动子区域，MyoD是p21基因核心转录调控因子，为探究p21基因在鹅胚胎期肌肉发育过程中的调控机制提供理论依据。