奶山羊乳腺组织5-HTR7基因的克隆与序列分析

根据GenBank其他物种5-HT受体-7(5-HTR7)基因序列的同源序列对奶山羊5-HTR7基因设计一对克隆引物,通过奶山羊乳腺组织提取的总RNA进行RT-PCR,将PCR产物克隆、测序.结果显示,奶山羊5-HTR7基因的ORF与猴(NM-00193683)、大熊猫(XM-002926833)、猪(NM-214101)、大猩猩(ABO37534)和人(NM-000866)的同源性分别为21.3％、19.8％、20.7％、89.2％和76.2％,推测氨基酸序列与人和大猩猩在基因进化方面可见,羊和大猩猩的同源性最高,其次是与人.奶山羊5-HTR7基因推测氨基酸序列与人和大猩猩的同源性分别为73％和64％,相似性分别为81％和69％；氨基酸序列信号肽为1aa～17aa,SapB结构域均为59aa～126aa,结构特征与人和大猩猩的5-HTR7结构特征相一致.结论:克隆了奶山羊乳腺组织中5-HTR7基因,为进一步研究牛乳腺组织中5-HTR基因的分布和提高其泌乳量方面提供理论基础.     

萨能奶山羊乳腺组织5-HTR1基因的克隆与序列分析

根据GenBank其他物种5-HT受体-1(5-HTR1)基因序列的同源序列对奶山羊5-HTR1基因设计1对克隆引物,通过奶山羊乳腺组织提取的总RNA进行RT-PCR,将PCR产物克隆、测序。结果显示,奶山羊5-HTR1基因与牛、鼠的同源性分别为97.3%和87.2%,推测的氨基酸序列信号肽为1～45aa,SapB结构域均为78～145aa,结构特征与牛、鼠的5-HT1结构特征相一致。克隆了奶山羊乳腺组织中5-HTR1基因,为进一步研究牛乳腺组织中5-HT受体基因的分布和提高其泌乳量方面提供理论基础。     

西农萨能奶山羊SERPINA1基因克隆、生物信息学及组织表达分析

本研究旨在克隆西农萨能奶山羊SERPINA1基因的CDS区,采用生物软件和在线预测工具进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR技术检测SERPINA1基因在西农萨能奶山羊各组织间mRNA的表达水平。根据GenBank中山羊SERPINA1基因CDS区序列(登录号:XM_018066209.1),利用Primer Premier 5.0软件设计特异性引物,RT-PCR扩增目的基因,构建原核表达载体测序后对序列进行生物信息学分析;采集西农萨能奶山羊心脏、肝脏、脾脏、肺脏、乳腺、肾脏、肌肉、瘤胃和小肠组织,提取组织RNA,反转录为cDNA模板,设计特异性定量引物,进行实时荧光定量PCR,检测SERPINA1基因在不同组织中的表达差异。结果显示,西农萨能奶山羊SERPINA1基因CDS区全长1 326 bp,编码441个氨基酸;同源性比对分析显示,西农萨能奶山羊与山羊、绵羊、牛和小鼠SERPINA1基因核苷酸序列同源性分别为100%、98.6%、95.7%和71.6%,与山羊亲缘关系最近,其次是绵羊。SERPINA1蛋白分子质量为48.71 ku,等电点为5.71,为跨膜亲水蛋白;SERPINA1氨基酸序列分别有62个磷酸化位点,3个跨膜区结构。组织表达分析显示,SERPINA1基因在西农萨能奶山羊肝脏组织中显著高表达(P0.05),其次是乳腺组织,在肺脏组织中表达量最低。研究结果为进一步探究SERPINA1基因在奶山羊乳蛋白合成代谢中的作用提供理论依据。     

奶山羊CIDEa基因的克隆、序列分析与组织表达

为获得奶山羊CIDEa基因序列并检测其在乳腺组织中的表达,采用RT-PCR技术从奶山羊乳腺组织扩增CIDEa基因序列,利用生物信息学软件对其进行预测分析,并采用荧光定量PCR检测CIDEa在干奶期和不同泌乳时期乳腺组织中的表达。结果表明:通过克隆测序得到奶山羊CIDEa基因CDS区660 bp,编码219个氨基酸,与GenBank公布的绵羊、牛、人和猪的核苷酸序列同源性分别为99%、96%、85%、85%。奶山羊CIDEa蛋白属于碱性、不稳定亲水蛋白,不存在跨膜结构和信号肽;蛋白主要定位在细胞质、线粒体和细胞核。CIDEa蛋白结构主要由α螺旋、β折叠和不规则卷曲组成。奶山羊CIDEa在泌乳前期、盛期和中期乳腺组织中表达量均显著高于干奶期(P<0.05)。说明CIDEa可能参与奶山羊乳腺的泌乳过程,为进一步研究其在奶山羊乳腺组织中的功能及对乳品质的调控作用奠定基础。     

西农萨能奶山羊SERPINA1基因克隆、生物信息学及组织表达分析

本研究旨在克隆西农萨能奶山羊SERPINA1基因的CDS区,采用生物软件和在线预测工具进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR技术检测SERPINA1基因在西农萨能奶山羊各组织间mRNA的表达水平。根据GenBank中山羊SERPINA1基因CDS区序列（登录号：XM_018066209.1）,利用Primer Premier 5.0软件设计特异性引物,RT-PCR扩增目的基因,构建原核表达载体测序后对序列进行生物信息学分析;采集西农萨能奶山羊心脏、肝脏、脾脏、肺脏、乳腺、肾脏、肌肉、瘤胃和小肠组织,提取组织RNA,反转录为cDNA模板,设计特异性定量引物,进行实时荧光定量PCR,检测SERPINA1基因在不同组织中的表达差异。结果显示,西农萨能奶山羊SERPINA1基因CDS区全长1 326 bp,编码441个氨基酸;同源性比对分析显示,西农萨能奶山羊与山羊、绵羊、牛和小鼠SERPINA1基因核苷酸序列同源性分别为100%、98.6%、95.7%和71.6%,与山羊亲缘关系最近,其次是绵羊。SERPINA1蛋白分子质量为48.71 ku,等电点为5.71,为跨膜亲水蛋白;SERPINA1氨基酸序列分别有62个磷酸化位点,3个跨膜区结构。组织表达分析显示,SERPINA1基因在西农萨能奶山羊肝脏组织中显著高表达（P<0.05）,其次是乳腺组织,在肺脏组织中表达量最低。研究结果为进一步探究SERPINA1基因在奶山羊乳蛋白合成代谢中的作用提供理论依据。     

奶山羊USF1基因的克隆与组织表达分析

为了获得奶山羊(Capra hircus)USF1基因序列并分析其在不同泌乳时期乳腺组织中的表达规律,从奶山羊乳腺组织中克隆得到USF1基因序列(Gen Bank登录号:MF953285),CDS区序列933 bp,编码310个氨基酸。通过序列比对发现,山羊与牛(Bos taurus)、猪(Sus scrofa)和人(Homo sapiens)的USF1基因核苷酸和氨基酸序列相似性均较高,为94%以上。蛋白质结构预测发现,USF1蛋白质结构为典型的螺旋-环-螺旋结构;其蛋白不含跨膜结构域,亚细胞定位在细胞核内。实时荧光定量PCR分析表明,USF1基因在奶山羊泌乳前期、盛期和中期的乳腺组织中m RNA表达量均显著高于干奶期(P0.05)。因此,USF1可能参与奶山羊乳腺的泌乳过程。该研究可为进一步揭示USF1基因在奶山羊乳腺组织中的功能及对脂质代谢的调控作用提供基础资料。     

金黄地鼠Dpl基因克隆及其组织特异性表达的研究

本文成功克隆了金黄地鼠Dpl(PrP-like protein doppel,Doppel)基因,并采用实时荧光定量PCR法对其组织特异性表达进行了研究.根据已发表家鼠Dpl基因序列设计引物,采用PCR直接扩增金黄地鼠(Ham.ster)的Dpl基因CDs区,序列测定和分析表明金黄地鼠的Dpl基因CDs区全长537 bp,编码178个氨基酸的前体蛋白,不存在基因多态性.经基因序列对比分析,金黄地鼠与其他10种属哺乳动物Dpl基因有较高同源性,均为70.8%以上,且与鼠科Dpl序列的同源性最高(86%).实时定量PCR结果表明,在所检测组织中,Dpl m.RNA在睾丸表达量最高,其次为脾脏、心脏、骨髓和脑,其在肝脏、肺脏、肾脏和肌肉中的表达低于检测水平;成年动物与未成年动物相比,在睾丸组织的表达量,成年鼠显著高于未成年鼠;在成年鼠脑组织检测不到Dpl m.RNA 的表达.本研究对金黄地鼠Dpl基因序列进行分析测定,并对其在不同组织的生理表达进行了定量,以期为其功能的进一步研究提供基础数据.     

牦牛HOXA1基因的时空表达及其对机体调控机制的研究

试验旨在获得牦牛HOXA1基因序列并进行生物信息学分析,同时分析其组织表达谱和时序表达谱,为进一步研究多脊椎骨形成的原因及其机制奠定基础。通过RT-PCR技术克隆多脊椎骨牦牛HOXA1基因,利用半定量RT-PCR技术检测该基因在多脊椎骨牦牛组织中的表达情况,利用实时荧光定量PCR技术检测该基因在多脊椎骨牦牛不同发育时期各组织中的表达情况。RT-PCR结果表明,多脊椎骨牦牛HOXA1基因序列全长为885 bp,其中开放阅读框（ORF）为870 bp,编码290个氨基酸。同源性分析表明,牦牛与普通牛、野牦牛、人、野猪、马、家鼠、黑猩猩、原鸡和野猪的同源性为75.4%～98.1%。组织表达分析表明,HOXA1基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、大肠、小肠、肌肉、胃、卵巢、子宫、输卵管、乳腺、睾丸中均有不同程度的表达;时序表达分析表明,随着年龄的增长HOXA1基因在多数组织中的表达量呈逐渐升高趋势。     

牦牛PLIN2基因的克隆及其在卵巢不同发情阶段的表达

试验旨在研究牦牛PLIN2基因的序列特征和表达特性,并分析其表达与不同发情时期的卵巢的相关性。根据GenBank中已知的普通牛序列,设计克隆引物,经RT-PCR扩增得到牦牛PLIN2基因序列。RT-PCR检测PLIN2基因在各个组织中的表达量,实时荧光定量PCR分析卵巢不同发情时期的表达量。结果表明,牦牛PLIN2基因的编码区长为1 353 bp,共编码450个氨基酸,为无跨膜结构的非分泌蛋白。与GenBank中已知的普通牛序列同源性达到99.4%,表明PLIN2基因在进化过程中相当保守。在牦牛的各个组织中PLIN2分布广泛,但不同组织中的表达有差异,卵巢、乳腺、胃和肾脏中相对较多,而肺脏中几乎没有表达。实时荧光定量PCR结果显示,在卵巢的不同发情时期PLIN2都有表达,且在黄体期的表达量最高,表明PLIN2基因在牦牛发情周期中起着不可忽视的作用。     

山羊BLG基因侧翼区的克隆及序列分析

克隆奶山羊β-乳球蛋白基因5′、3′调控区并对其进行序列分析。从徐淮奶山羊组织中提取基因组DNA,采用高保真长模板PCR法克隆得到山羊β-乳球蛋白基因4.2 kb的5′调控区和1.8 kb的3′调控区。将纯化后的PCR产物克隆到pGEM-TEasy载体中,经酶切鉴定和序列测定验证克隆的正确性。部分序列分析表明,5′区与GenBank中登录的山羊和绵羊BLG基因5′区同源性分别为100%和95%;3′区同源性则分别为99%和93%。克隆得到的奶山羊BLG调控区与山羊BLG伪基因显著不同,5′区和3′区同源性分别为83%和88%。结果表明,克隆得到的奶山羊BLG调控区可用于构建乳腺特异性表达载体,为指导外源基因在转基因动物乳腺中的高效表达奠定了基础。     

山羊Ets-1基因cDNA的克隆与序列分析

根据GenBank已收录的牛(Bos taurus)、人(Homo sapiens)和小鼠(Mus musculus)等物种Ets-1基因序列的同源保守区域,设计特异性引物,采用RT-PCR和RACE技术,分离并克隆了西农萨能奶山羊(Capra hircus)Ets-1基因的cDNA序列。该序列全长2 263 bp(GenBank登录号HQ589338),包括5’UTR 331 bp,CDS 1 326bp和3’UTR 606 bp,编码441个氨基酸组成的蛋白质。核苷酸序列分析发现,山羊编码序列与牛、猪、人、小鼠等的相应序列同源性分别为98%、94%、92%和90%,3’UTR相应序列为96%、83%、81%和77%,5’UTR相应序列为98%、85%、82%和71%。氨基酸序列分析发现,山羊与牛、猪、人和小鼠的Ets-1的相似性较高,均在95%以上。蛋白质结构分析发现,其蛋白质分子量为50 340.8 D,等电点为5.08,具有典型的螺旋-转角-螺旋结构域,不存在跨膜结构,并且整个序列不含信号肽。     

关中奶山羊FGF2基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

【目的】对关中奶山羊成纤维细胞生长因子2（fibroblast growth factor 2，FGF2）基因进行克隆及生物信息学分析，并检测其在山羊各组织中的表达差异，为后续探究该基因的功能奠定基础。【方法】以关中奶山羊乳腺cDNA为模板，采用RT-PCR技术扩增并克隆关中奶山羊FGF2基因完整CDS区序列，进行相似性比对、系统发育树构建及生物信息学分析；运用实时荧光定量PCR方法检测FGF2基因在关中奶山羊心脏、肝脏、脾脏、肾脏、背最长肌、肺脏、乳腺和卵巢组织中的表达情况。【结果】关中奶山羊FGF2基因编码区长468 bp，可编码155个氨基酸，分子质量为17.26 ku，理论等电点为9.58，其中含量最高的是甘氨酸，占10.3%。相似性比对结果表明，关中奶山羊FGF2氨基酸序列与人、牛、马、兔、绵羊、虎鲸和野猪的相似性分别为98.7%、99.4%、100.0%、98.7%、99.4%、99.4%和62.6%。系统进化树显示，FGF2基因在不同物种间具有高度保守性，与马的亲缘关系最近。关中奶山羊FGF2蛋白不稳定指数为38.39，属于稳定亲水性蛋白质，不含跨膜结构和信号肽；FGF2蛋白二级结构含有α-螺旋、β-转角、延伸链、无规则卷曲，分别占比10.32%、14.19%、30.97%、44.52%。蛋白质互作预测分析显示，FGF2蛋白与FGFR、KDR、FGF1、FGFR4、MET和FGFR1等与乳腺生长发育相关的蛋白存在相互作用。实时荧光定量PCR检测到关中奶山羊FGF2基因在心脏、肝脏、脾脏、肾脏、背最长肌、肺脏、乳腺和卵巢中均有表达，在乳腺中表达水平最高，其次为卵巢，在背最长肌中的表达水平最低。【结论】关中奶山羊FGF2基因CDS区序列长468 bp，编码155个氨基酸，为亲水蛋白，二级结构以延伸链和无规则卷曲为主。FGF2基因在关中奶山羊泌乳高峰期的不同组织中均有表达。本试验结果为进一步探究FGF2基因在关中奶山羊乳腺发育中的作用及其具体功能提供了参考。     

西农萨能羊两个泌乳阶段差异表达基因SAA3的克隆和序列分析

为了研究不同泌乳期乳腺组织中差异表达基因，利用抑制性削减杂交技术构建西农萨能羊泌乳60d乳腺组织及泌乳28d乳腺组织中差异表达基因文库，用Real-Time PCR技术验证阳性克隆血清淀粉样蛋白A3（SAA3）基因，通过RT-PCR方法克隆西农萨能羊乳腺组织SAA3，并进行序列比对和功能预测。结果成功构建了西农萨能羊不同泌乳期乳腺组织中差异表达基因文库，筛选克隆了乳腺组织SAA3基因，GenBank登录号为：DQ839400，编码区长度为396bp，含有131个氨基酸。西农萨能羊乳腺组织中SAA3与牛（GenBank：NM_181016）、兔（GenBank：M64696．1）、人（GenBank：BC020795）、鼠（GenBank：NM_011315）核苷酸同源性分别为95％、84．3％、81.3％和81.9％，氨基酸同源性为93％、76％、72％、72％；在编码区261-287位较人、兔、鼠SAA编码区多27个碱基，连续大于5个氨基酸的保守区域有6个，较人SAA多3个潜在功能基序。     

山羊c-Myc基因的克隆及序列分析

为了克隆出山羊c-Myc基因的CDS区序列,本研究利用RT-PCR技术,参照GenBank报道的绵羊、牛、猪、马等的c-Myc基因CDS区序列设计出特异性引物,从山羊胚胎皮肤组织中扩增出山羊c-Myc CDS区序列并进行序列分析。结果表明,山羊c-Myc基因CDS区全长1320 bp （包括终止密码子）,与绵羊c-Myc基因核苷酸序列（GenBank登录号：Z68501.1）比对仅有10处存在差异,其核苷酸序列同源性为99.17%,推导的氨基酸序列同源性为99.09%;与其他物种进行同源性分析结果显示,山羊c-Myc基因CDS区与猪、狼、人、大鼠、小鼠的核苷酸序列同源性分别为91.2%、92.0%、90.2%、86.9%、86.0%,推导的氨基酸序列同源性分别为93.6%、96.1%、92.3%、91.1%、89.6%;生物信息学软件分析结果表明,山羊c-Myc蛋白产物定位于细胞核并含有HLH结构域。本研究为进一步了解c-Myc基因的功能及探讨其在山羊体细胞重编程过程中的作用奠定了基础。     

干扰PTEN基因对奶山羊乳腺上皮细胞脂质合成相关基因的转录及脂肪酸组成的影响

旨在通过RNA干扰技术揭示蛋白酪氨酸磷酸酶（phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome 10，PTEN）基因在奶山羊乳腺上皮细胞中对乳脂合成及脂肪酸组成的影响。利用RT-PCR方法扩增到西农萨能奶山羊乳腺组织中PTEN基因（GenBank登录号：MK158074.1）的CDS区，进行序列分析和不同泌乳时期差异转录分析。合成靶向该基因的siRNA，由RT-qPCR结果筛选出有效siRNA，将其转染至奶山羊的乳腺上皮细胞，进一步检测干扰该基因后对脂质合成相关基因转录水平及脂肪酸组成的影响。结果表明：本研究首次克隆到奶山羊（Capra hircus）PTEN基因的CDS区，全长为1 212 bp；经序列比对发现，山羊的PTEN基因核苷酸序列同牛（Bos taurus）、猪（Sus scrofa）和人（Homo sapiens）的相似度分别为99%、98%和97%，编码氨基酸序列相似性均在99%以上；蛋白质结构预测发现：其蛋白不存在跨膜结构域，亚细胞定位于细胞质中，N端具有保守的磷酸酶功能区；该基因在奶山羊泌乳盛期乳腺组织中的转录量较干奶期下降51.5%；合成的siRNA转染至乳腺上皮细胞后，成功筛选出理想的siRNA，干扰效率达到94%（P<0.01）；与对照组相比，干扰PTEN基因后显著上调SREBP1、FASN、ACACA、SCD1基因转录量（P<0.01或P<0.05），显著下调LPL、FABP3、ACOX1、CPT1B、GPAM、DGAT2和HSL基因转录量（P<0.01或P<0.05）。脂肪酸检测分析发现：干扰该基因能够显著上调C16：1的去饱和指数（P<0.05），但对C18：1的去饱和指数没有显著影响。综上所述，PTEN基因能够调控乳腺上皮细胞中脂质合成相关基因的转录及脂肪酸组成，在奶山羊乳脂代谢中发挥重要作用。     

Identification of canine alpha-lactalbumin

The nucleotide sequence of canine alpha-lactalbumin cDNA from canine mammary tissue was determined by polymerase chain reaction with degenerate primers. A 742 base pairs nucleotide sequence cloned was similar to the size of mRNA in Northern blot analysis. The cDNA encodes 142 amino acid residues containing the conserved sequence motif of alpha-lactalbumin, demonstrating the highest homology with pig (73% identity-82% similarity) among the known amino acid sequences of alpha-lactalbumin. The canine cDNA also showed 71% identity-78% similarity with human, 58-73% with mouse, 60-74% with rat, 67-77% with goat, 66-77% with cattle, and 67-76% with sheep, respectively.     

奶牛乳房炎抗性基因TAP cDNA克隆及序列分析

采用RT-PCR方法从奶牛乳腺组织中扩增气管抗菌肽(TAP)基因,重组到pMD19-T Simple载体中,并进行序列分析。序列分析结果显示,克隆的TAP基因包含完整的开放阅读框(ORF) 195 bp,与牛TAP基因同源性达93.8%;该ORF编码的64个氨基酸,含有β-防御素特征性结构即6个在特定位置上的保守半胱氨酸残基。TAP基因cDNA完整开放阅读框的克隆,为进一步开发应用重组牛β-防御素奠定了基础。     

Bovine hepatocyte growth factor and its receptor c-Met: cDNA cloning and expression analysis in the mammary gland

Hepatocyte growth factor/scatter factor (HGF/SF) is a pleiotropic cytokine that plays a crucial role in the embryonic and postnatal development of various organs including the mammary gland. We cloned bovine HGF and its c-Met receptor cDNAs, and examined their expression during mammary gland development in dairy cows. The 2.5-kbp HGF cDNA clone contained a 2190 bp open reading frame coding a 730 amino acid protein, while the 4.8-kbp c-Met cDNA clone contained a 4152 bp open reading frame coding a 1384 amino acid protein. The bovine HGF and c-Met sequences exhibited more than 87% identity with those of other mammals. RT-PCR analysis revealed ubiquitous expression of both HGF and c-Met mRNAs in various bovine tissues tested. HGF mRNA was detected only in the inactive stage of bovine mammary gland development and not in the developing, lactating, and involuting stages, while c-Met mRNA was detected in the inactive and involuting stages. Immunohistochemical analysis demonstrated that the c-Met protein was found on mammary epithelial cells in the inactive, developing, and involuting stages, and on myoepithelial cells in all stages. These results suggest pivotal roles of HGF and c-Met in the development of bovine mammary gland.