马鹿生长激素(GH)基因生物信息学预测及分析

为研究马鹿生长激素(GH)基因的结构和功能,从GenBank中下载马鹿、梅花鹿、鼷鹿、牛、山羊、绵羊、猪、人、黑猩猩、挪威大鼠、小家鼠、北极狐、狗、鸡和斑马鱼的GH基因完整编码区(CDS)及氨基酸序列,利用DNAStar 7.0、BioEdit 7.0生物软件与相关在线工具对马鹿GH基因核苷酸序列的基本信息及其编码蛋白的理化特性和结构特征进行了生物信息学预测及分析,对马鹿与其他14个物种GH基因的CDS序列及其编码氨基酸序列进行相似性分析,并基于氨基酸序列构建了15个物种的系统进化树。结果表明:马鹿GH基因DNA序列长度为2 100 bp,包括完整的5个外显子和4个内含子,部分5′UTR和3′UTR,CDS全长654 bp,编码217个氨基酸;其编码的蛋白是一种分子质量为24.588 4 ku,等电点为7.62的疏水性稳定碱性蛋白;存在2个强跨膜区、8个广泛磷酸化位点,二级结构元件以α-螺旋和无规则卷曲为主;该蛋白位于细胞外,含有1个信号肽,属一种分泌型蛋白;马鹿与梅花鹿、牛、绵羊、山羊和鼷鹿等动物的GH基因氨基酸序列相似性较高,亲缘关系最近。该研究结果可为马鹿GH基因的进一步分析提供详细的生物学基础信息。     

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。     

藏绵羊溶菌酶1基因的克隆、原核表达及生物信息学分析

试验旨在研究藏绵羊溶菌酶(lysozyme,LZM)1基因在瘤胃、瓣胃、皱胃、气管、肝脏和肾脏各组织中的表达情况、进化关系及抑菌活性.采用RT-PCR技术克隆藏绵羊LZM1基因,定量PCR检测LZM1基因在瘤胃、瓣胃、皱胃、气管、肝脏和肾脏中的表达情况,并将该基因的氨基酸序列与普通牛胃LZM等氨基酸序列进行比对,根据邻位连接法构建系统进化树;将该基因插入pET-32a质粒后构建得到pET-32a-LZM1重组质粒,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞并诱导表达,SDS-PAGE法鉴定表达产物;采用比浊法测定LZM1蛋白的活性;采用琼脂糖平板扩散法研究异源表达蛋白的抑菌活性.结果表明,从藏绵羊瘤胃、瓣胃、皱胃、气管、肝脏和肾脏各组织中成功克隆藏绵羊LZM1基因,其在瘤胃、瓣胃、皱胃、气管、肝脏和肾脏中均有表达,在皱胃中表达量最高;其氨基酸序列与普通牛胃LZM(GenBank登录号:NM_001080339.1)序列的同源性最高(96%);重组蛋白LZM1分子质量约为35 ku;其比活力约为400 U/mL;该重组LZM1对金黄色葡萄球具有良好的抑菌活性.     

猪ADAR2基因全长cDNA克隆、序列特征及表达模式分析

旨在克隆猪作用于RNA的腺苷脱氨酶2基因（ADAR2）全长cDNA序列,同时对该基因在猪不同组织中的表达规律进行探索。利用RACE （rapid-amplification of cDNA ends）对大白猪ADAR2基因mRNA全长序列进行克隆,并进行生物信息学分析;用荧光定量PCR方法检测35日龄大白猪心、肝、肺、肾、脾、脑、小肠、背最长肌和背部脂肪9种组织中ADAR2的表达水平。结果表明,猪ADAR2基因cDNA全长6 305 bp,共包含12个外显子,编码704个氨基酸,与人、黑猩猩、猕猴、长臂猿、黄牛、山羊和绵羊的CDS区核酸序列和氨基酸序列的一致性均在84%以上。该基因编码的蛋白含有2个双链RNA结合基序和一个脱氨酶结构域。猪ADAR2在检测的各组织中均表达,其中在肺中的表达量最高。综上所述,本研究成功克隆了猪ADAR2基因全长cDNA序列,并且发现其在猪体内广泛表达,为深入研究ADAR2的功能奠定了良好的基础。     

努比亚山羊UCP1基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

【目的】试验旨在克隆努比亚山羊解偶联蛋白-1(uncoupling protein-1,UCP1)基因并进行生物信息学分析,检测其在努比亚山羊不同组织中的表达差异,为研究努比亚山羊UCP1基因功能及进一步解析其在脂肪代谢中的调节作用提供数据。【方法】以努比亚山羊皮下脂肪组织cDNA为模板,采用PCR扩增并克隆UCP1基因CDS区序列后,与其他物种进行相似性比对及系统进化树构建,并对UCP1蛋白进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR方法检测UCP1基因在努比亚山羊心脏、肝脏、脾脏、肾脏、背最长肌、皮下脂肪、腹脂中的相对表达量。【结果】努比亚山羊UCP1基因CDS区全长918 bp,编码305个氨基酸。相似性比对发现,努比亚山羊UCP1基因氨基酸序列与绵羊、瘤牛×普通牛、水牛、羚羊、马鹿、双峰驼、驴、大熊猫、人的相似性分别为98.1%、97.0%、96.5%、96.1%、95.8%、91.0%、87.0%、86.5%和83.8%。系统进化树表明,努比亚山羊与绵羊亲缘关系最近,与人的亲缘关系最远。生物信息学分析表明,努比亚山羊UCP1蛋白的分子质量为32.97 ku,等电点为9.29,属...     

绵羊CREBRF基因克隆、生物信息学及组织表达分析

【目的】 对绵羊Luman/CREB3募集因子(CREBRF)基因进行克隆和生物信息学分析,并检测其在绵羊不同组织中的表达量,为探究CREBRF基因在绵羊中的生物学功能提供理论参考。【方法】 以绵羊卵巢cDNA为模板,通过PCR扩增和克隆绵羊CREBRF基因完整CDS区序列,并进行相似性比对、系统进化树构建及生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR方法检测CREBRF基因在绵羊不同组织中的表达水平。【结果】 绵羊CREBRF基因CDS区序列全长1 920 bp,编码639个氨基酸。相似性比对结果表明,绵羊CREBRF氨基酸序列与山羊、牛、人、小鼠、猪、犬、马、鸡、鸭和斑马鱼的相似性分别为99.8%、99.1%、95.4%、93.6%、98.3%、97.5%、98.4%、88.0%、87.5%和61.3%。系统进化树分析结果显示,绵羊与山羊、牛的亲缘关系最近,与斑马鱼亲缘关系最远。生物信息学分析发现,绵羊CREBRF蛋白分子式为C₃₁₂₆ H₄₉₁₄ N₈₅₈ O₁₀₅₆ S₂₁,分子质量为72.08 ku,等电点(pI)为4.77,半衰期为30 h,肽链N-端为蛋氨酸(Met),不稳定系数为54.83;CREBRF蛋白存在于细胞核内,不具备跨膜性,无信号肽,为亲水性不稳定蛋白。CREBRF蛋白二级结构主要以无规则卷曲(47.57%)为主,其次为α-螺旋(37.09%)。实时荧光定量PCR结果显示,CREBRF基因在绵羊不同组织中均有表达,其中在心脏、肾脏和卵巢中表达量显著高于其他组织(P<0.05)。【结论】 本试验获得了绵羊CREBRF基因CDS区全长序列,并初步研究了其组织表达规律,为研究绵羊胚胎发育的调控机制及提高繁殖力等提供了材料。     

山羊Wnt6基因克隆及组织表达分析

为了研究Wnt6基因在简州大耳羊不同器官组织中的表达水平,试验采用RT-PCR方法克隆山羊Wnt6基因序列,采用荧光定量PCR技术检测该基因在各器官组织中的表达情况。结果表明:获得山羊Wnt6基因序列1 120 bp(Gen Bank登录号为KU950833),其中CDS为1 098 bp,5'UTR16 bp和3'UTR 6 bp,编码365个氨基酸,存在1个信号肽剪切位点,跨膜序列为7~29位氨基酸。氨基酸同源性比较发现,山羊Wnt6与绵羊和牛的同源性最高达99%;山羊Wnt6基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脂肪、背最长肌、股二头肌、臂三头肌中存在广泛表达,且在脂肪组织中的表达水平极显著高于其他器官组织(P0.01)。     

山羊碱性氨基酸转运载体基因SLC3A1cDNA序列克隆及表达

试验旨在克隆山羊碱性氨基酸转运载体基因SLC3A1 cDNA序列,探究其表达的组织特异性及其在小肠中的表达发育模式。参考GenBank已发表的绵羊、牛SLC3A1基因mRNA序列设计引物,克隆山羊SLC3A1基因的cDNA序列,采用实时荧光定量PCR的方法分析其在1日龄山羊11种组织及其在1日龄、6月龄、8月龄、10月龄、12月龄山羊十二指肠、空肠、回肠中的mRNA表达情况。结果表明,成功克隆得到了山羊SLC3A1基因cDNA序列,其与绵羊、牛、野猪、人、小鼠、大鼠的同源性分别为99%、97%、88%、86%、80%和79%。SLC3A1基因转录表达有明显的组织特异性,其在1日龄山羊肾脏、回肠、空肠、结肠中表达量依次降低(P<0.05),其他组织中表达量很低。同一月龄山羊,SLC3A1基因在不同肠段的表达量数值上回肠>空肠>十二指肠。SLC3A1基因在不同月龄山羊十二指肠表达量以1日龄山羊为最高(P<0.05),6~12月龄山羊相同肠段之间表达量无显著差异(P>0.05);空肠表达量随山羊年龄的增加均呈现逐步降低的趋势;回肠表达量在各个月龄山羊之间差异不显著(P>0.05)。结果说明,山羊碱性氨基酸转运载体基因SLC3A1的主要表达部位在肾脏和肠道,推测b^0,+碱性氨基酸转运系统转运氨基酸的主要部位为肾脏和肠道。SLC3A1基因在山羊小肠受肠段和发育阶段的影响,具有不同的表达发育模式。     

山羊组织蛋白酶L基因克隆、序列分析及组织表达研究

试验旨在克隆山羊组织蛋白酶L(cathepsin L,CTSL)基因,并进一步探讨该基因结构与功能的关系,揭示其组织表达规律。本研究以天府肉羊为试验材料,运用同源序列克隆技术,对山羊CTSL基因进行克隆,并对其进行生物信息学分析及组织表达研究。结果表明,山羊CTSL基因编码区(CDS区)长1005 bp,共编码334个氨基酸;山羊CTSL氨基酸与绵羊的同源性最高(99.10%),其次是牛(96.71%)、猪(90.12%)、人(76.95%)、大鼠(76.12%)、小鼠(75.82%)、青鳉鱼(66.17%)和斑马鱼(61.42%);经预测山羊CTSL可能含有1个Inhibitor_129结构域和1个Pept_C1结构域;山羊CTSL基因在11个组织中均有表达,但在肺脏和肾脏中的表达量显著高于在心肌、肝脏、脾脏、胸肌、腹肌、腿肌、膈肌、眼肌和比目鱼肌中的表达量（P<0.05）。     

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。     

梅花鹿S100A16基因的克隆及生物信息学分析

为探索梅花鹿（Cervus nippon）S100A16基因序列及生物学特性，本研究根据GenBank数据库中牛、绵羊S100A16基因序列设计引物，以梅花鹿鹿茸顶端组织cDNA为模板，采用RT-PCR技术和分子克隆技术成功获得梅花鹿S100A16基因的cDNA序列。生物信息学分析发现，梅花鹿S100A16基因CDS区全长312 bp，编码103个氨基酸；蛋白含有11个磷酸化位点，有跨膜结构域，无信号肽，为在细胞内发挥作用的稳定蛋白；蛋白仅在C端含有S100蛋白家族经典的EF螺旋结构域，由12个氨基酸组成，N端EF螺旋结构域由15个氨基酸组成；蛋白C端含有FGF-1蛋白结合位点；梅花鹿S100A16蛋白的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成；三级结构显示该蛋白有2个Ca²⁺结合位点；梅花鹿S100A16蛋白氨基酸序列与东欧马鹿同源性最高，为100%，与其他部分物种S100A16蛋白氨基酸序列构建系统进化树，分析表明S100A16基因在进化上比较保守，符合功能基因的特点。研究结果为进一步揭示梅花鹿S100A16基因的功能及表达机制提供依据。     

东北梅花鹿、猪和牛血粉氨基酸、胆固醇、钙和磷含量的比较分析

选用氨基酸、胆固醇、钙、磷作为检测指标,对冻干法加工的东北梅花鹿血粉、猪血粉、牛血粉进行了比较分析。通过三者的内在质量差异,探讨评定东北梅花鹿血粉的质量依据。结果表明：东北梅花鹿血粉中的氨基酸总量显著高于其他2种动物血粉（P〈0．05）,胆固醇含量显著低于牛血粉（P〈0．05）、猪血粉（P〈0．05）,因此,冻干法加工的鹿血粉是较理想的氨基酸含量高、胆固醇含量低的保健食品和药品。     

牛HSL基因的克隆和生物信息学分析

旨在克隆牛HSL基因的CDS序列,并对该基因进行生物信息学、组织表达谱分析。根据GenBank登录的牛HSL基因序列(NM_001080220)设计1对引物,对牛组织样品中的HSL基因CDS序列进行RT-PCR扩增及序列测定;利用半定量RT-PCR方法检测HSL基因在牛各组织中的表达情况;利用生物信息学软件对其所编码的牛HSL蛋白进行分析。结果显示,获得的牛HSL基因CDS全长为2271bp,编码756个氨基酸,与GenBank登录的牛HSL基因同源性最高,为99.9%。HSL蛋白含有一个HSL-Nsuperfamily保守结构域,无信号肽结构,具有疏水性。半定量RT-PCR显示,HSL基因在检测的心脏、脾脏、肺脏、肾脏、肝脏、大网膜、皮下脂肪、肌肉8种组织中均有表达,其中在大网膜和皮下脂肪中表达量较高,在肾脏、脾脏、肝脏、肺脏、肌肉和心脏中度表达。该试验可为研究牛HSL蛋白的结构和功能提供参考。     

IL1RN基因在晋汾白猪仔猪和新山西黑猪仔猪不同组织和细胞中的表达特征分析

白细胞介素1受体拮抗剂（interleukin 1 receptor antagonist,IL1RN）是一种重要的宿主免疫调节因子,是天然存在的IL-1拮抗剂。为了解IL1RN基因在断奶仔猪不同组织和细胞中表达的特征,利用Trizol法提取晋汾白猪仔猪和新山西黑猪仔猪的心脏、肝脏、脾脏、淋巴细胞、巨噬细胞等18种组织和细胞的总RNA,采用RT-PCR方法检测IL1RN基因在不同组织和细胞中的表达情况,应用SPSS 19.0软件分析IL1RN基因在晋汾白猪仔猪和新山西黑猪仔猪4种免疫组织和细胞（脾脏、淋巴结、巨噬细胞、白细胞）中的表达差异情况。结果显示：IL1RN基因在晋汾白猪仔猪和新山西黑猪仔猪的脂肪组织中均不表达,在其余各组织和细胞中均表达;IL1RN基因在晋汾白猪仔猪的巨噬细胞与淋巴结、脾脏、白细胞之间的表达差异极显著（P<0.01）,且在淋巴结与脾脏、白细胞之间的表达差异极显著（P<0.01）;IL1RN基因在新山西黑猪仔猪的脾脏、淋巴结、巨噬细胞、白细胞的表达两两之间均呈极显著差异（P<0.01）;IL1RN基因在2个猪种的脾脏、巨噬细胞、白细胞之间的表达呈极显著差异（P<0.01）,在淋巴结中的表达呈显著差异（P<0.05）。该研究结果为进一步揭示2个猪种的IL1RN基因在疾病抵抗方面的作用及相关机制提供了依据。     

秦川牛CAP2基因CDS区克隆及表达谱分析

[目的]克隆秦川牛CAP2基因的编码区序列（CDS）,分析该基因在不同组织及原代脂肪细胞分化过程中的表达特征。[方法]采用RT-PCR方法扩增秦川牛CAP2基因的CDS区,运用ProtPram、TMpred、ProtFun 2.1 Server等在线网站进行CAP2蛋白的生物信息学分析;通过油红O染色和qPCR检测成脂标志基因PPARγ和FABP4基因的表达水平以构建牛原代脂肪细胞诱导分化体系;利用qPCR检测分析CAP2基因在秦川牛7种组织（心、肝、脾、肺、肾、肌肉和背脂）和原代脂肪细胞分化过程（0~10 d）中的表达。[结果]秦川牛CAP2基因CDS区长1 461 bp,编码486 个氨基酸,氨基酸序列主要由无规卷曲和α-螺旋构成。CAP2基因在脂肪组织中高表达,极显著（P<0.01）高于其他组织。牛原代脂肪细胞诱导分化过程中,PPARγ和FABP4基因的表达量逐渐上升,与第0天相比第10 天时表达量达到最大（P<0.01）;与对照组相比,诱导分化组脂滴积累明显增加;CAP2基因表达量也随时间推移逐渐上升,以0 d为对照,第10天表达量最高（P<0.001）。[结论]成功克隆了秦川牛CAP2基因全长1 461 bp的编码区;CAP2基因在牛脂肪组织中以较高水平表达,且CAP2基因可能参与脂肪生成与分化过程,预测CAP2基因可能是促进成脂分化的转录因子,对维持牛脂肪细胞状态发挥关键作用,可能作为秦川牛肉质性状的候选基因,该研究结果为进一步揭示牛CAP2基因的功能提供基础资料。     

济宁青山羊BMP15基因外显子2的克隆与序列分析

本研究对高繁殖力的山羊品种济宁青山羊和低繁殖力的山羊品种内蒙古绒山羊共20只母羊的骨形态发生蛋白15（bone morphogenetic protein 15, BMP15）基因第2外显子的扩增产物进行了克隆测序及序列比较分析。结果表明：BMP15基因第2外显子的第3对引物扩增片段存在多态。济宁青山羊与内蒙古绒山羊相比，其BMP15基因外显子2差异由2个核苷酸和2个氨基酸改变组成，核苷酸同源性为99%。济宁青山羊与鸡、小鼠、人、猪、牛、绵羊之间BMP15基因外显子2的核苷酸序列同源性为71%～99%，氨基酸序列同源性为43%～99%。     

布莱凯特牛心脏脂肪酸结合蛋白基因的序列测定及分析

根据GenBank发表的牦牛心脏脂肪酸结合蛋白(heart fatty acid-binding protein,H-FABP)基因的序列设计13对引物,分13段扩增出布莱凯特牛H-FABP基因,采用PCR产物直接测序的方式对各个片段进行测序,使用生物信息学软件对各个片段的测序结果进行拼接,得到布莱凯特牛H-FABP基因的全序列,并对其进行序列分析。结果表明,布莱凯特牛的H-FABP基因(GenBank登录号:FJ756345)是由4个外显子(73、173、102和54 bp)和3个内含子(3463、1892和1494 bp)组成;布莱凯特牛与牦牛、普通牛、山羊、猪、马、人、大鼠、小鼠和鸡等9个物种之间的核苷酸同源性大小依次为99.3%、99.0%、96.3%、92.5%、89.8%、88.3%、83.3%、82.8%、75.6%,其氨基酸的同源性为99.2%、99.2%、96.2%、93.2%、91.7%、88.7%、86.5%、86.5%、77.4%;系统发生树将这些物种总体上分成2支,鸡为独立的一支,布莱凯特牛、牦牛、普通牛、山羊、猪、马、人、大鼠、小鼠为另一独立的大分支。因此,渤海黑牛H-FABP基因具有很强的保守性,其进化树符合物种进化规律。     

羊口疮病毒强弱毒株免疫相关基因的比较分析

通过对采集到的青岛市某发病羊场羊口疮病料（强毒）在山羊成纤维细胞上连续传90代（弱毒）后, 分别进行病毒基因组提取, 并对提取到的基因组分别命名为ORFV-QD和ORFV-RD。根据GenBank上发表的ORFV全基因组序列设计并合成3对特异性引物, 分别扩增ORFV-QD和ORFV-RD的B2L基因、F1L基因和VIR基因片段, 并将扩增得到的基因组片段分别克隆到pMD-19T载体上, 转化到DH5α感受态细胞中, 对重组质粒进行鉴定后送至测序公司进行测序, 用DNASTAR软件对测序结果进行拼接及3组基因之间核苷酸同源性比较分析, 将测序结果与NCBI上已公布的13组ORFV全基因组相应基因核苷酸序列进行同源性比对分析、构建系统进化树及氨基酸序列比对分析。结果表明, 3组基因与参考序列的B2L基因、F1L基因和VIR基因核苷酸同源性分别为92.1%~98.4%、96.1%~99.1%和94.6%~100%。将2株病毒基因组与参考序列进行氨基酸序列比较分析, 结果显示2株病毒基因组之间并没有较为明显的差异。