绵羊PGRMC1蛋白的cDNA克隆、序列分析及组织表达

孕激素受体膜组分1 (progesterone receptor membrane component 1,PGRMC1)是膜相关孕激素受体蛋白家族成员之一,参与哺乳动物颗粒细胞和黄体细胞孕酮的抗凋亡过程,在促进卵母细胞成熟和维持卵巢机能方面具有重要作用.本研究通过RT-PCR对绵羊(Ovisaires)PGRMC1基因进行了克隆和组织表达谱分析,并利用实时荧光定量PCR对该基因在繁殖特性上存在明显差异的两个绵羊品种——多浪羊(常年发情)与中国美利奴羊(季节性繁殖)发情期和乏情期性腺轴组织的表达情况进行了检测.结果获得了绵羊PGRMC1基因部分cDNA序列(GenBank登录号:KM114208),其中编码区(Coding sequence,CDS)全长585 bp,编码194个氨基酸.其编码蛋白中包含一个Cyt-b5保守结构域.该基因在所检测绵羊各组织中广泛表达,其中以卵巢、子宫、肝脏、肾脏和下丘脑组织表达丰度较高.实时荧光定量PCR结果显示,同一绵羊品种发情期子宫、卵巢和松果体PGRMC1 mRNA水平均高于乏情期;不同绵羊品种间性腺轴组织基因表达水平存在一定差异,无论是发情期还是乏情期,多浪羊子宫、卵巢和松果体中PGRMC1 mRNA水平均高于同期的中国美利奴羊.本研究结果表明,PGRM C1在维持绵羊子宫与卵巢机能、调节激素分泌和发情行为等方面可能发挥重要作用.为进一步了解PGRMC1的生物学功能提供一定的理论依据.     

猪NDUFS7基因的染色体定位、克隆和表达谱分析

利用辐射杂种克隆板对猪NDUFS7( NADH dehydrogenase(ubiquinone)Fe-S protein7)基因进行了染色体定位,克隆了该基因的完整CDS序列,用相关软件进行了基因结构和功能的预测,并用半定量RT-PCR技术分析了NDUFS7基因在猪的11种组织以及在33、65和90d胚胎和成年猪骨骼肌中的相对表达水平。结果表明,将NDUFS7基因定位于猪的2号染色体2q21-q24,与标记SW395紧密连锁。该基因的CDS全长648bp,编码215个氨基酸,预测编码的产物具有一个高度保守且与能量生成有关的NouB结构域和3个激酶的磷酸化位点。同时,半定量RT-PCR结果显示,NDUFS7基因在猪的11种组织中均有表达,但表达量有差异;在65和90d胚胎骨骼肌中的表达量较高,而在33d胚胎和成年猪骨骼肌中的表达量相对较低。     

CCAAT/增强子结合蛋白α(C/EBPα)与脂蛋白酯酶(LPL)基因在不同尾型绵羊品种尾部脂肪组织中的表达

本研究旨在发现CCAAT/增强子结合蛋白α(CCAAT/enhancer binding proteinα,C/EBPα)和脂蛋白酯酶(lipoprotein lipase,LPL)基因的表达对绵羊尾部脂肪含量的影响。本研究根据NCBI上牛(Bos taurus)C/EBPα基因(GenBank登录号:NM_176784.2)全长设计引物,克隆C/EBPα基因CDs序列,并用生物信息学方法分析序列和蛋白的特征;分别采用实时荧光定量PCR技术和Western blot技术检测C/EBPα和LPL基因在9月龄陕北细毛羊(长瘦尾型)、同羊(长脂尾型、短脂尾型)、西藏羊(短瘦尾型)、滩羊(长脂尾型)和哈萨克羊(肥臀型)5个品种绵羊(Ovis aries)共计18个个体的尾部脂肪组织中mRNA与蛋白的表达水平。结果表明,绵羊C/EBPα基因(GenBank登陆号:KF830871)编码区序列全长1 062 bp,编码353个氨基酸,理论等电点为7.25,相对分子量为37.15 kD,与牛C/EBPα基因的相似性达99%,其编码的蛋白含一个典型的亮氨酸拉链结构;C/EBPα和LPL蛋白与mRNA表达趋势大致相同,均在脂尾型(同羊和滩羊)和肥臀型(哈萨克羊)绵羊尾部脂肪组织中具有较高的表达水平,而在瘦尾型(陕北细毛羊和西藏羊)绵羊尾部脂肪中具有相对较低的表达水平,且在同一品种内,同羊长脂尾型尾部脂肪中C/EBPα和LPL mRNA与蛋白表达水平均显著高于短脂尾型(P0.05)。本研究成功克隆绵羊C/EBPα基因编码区序列全长,证明C/EBPα和LPL基因表达水平与绵羊尾部脂肪的沉积有显著相关性,为进一步探寻阻断尾部脂肪过度沉积的机制,实现既能节约饲养成本又能充分发挥本品种的优良生产性能这一目的提供基础资料。     

绵羊口蹄疫病毒整联蛋白受体αv亚基基因不同组织表达差异

为了建立检测绵羊口蹄疫病毒(Foot andmouth disease virus,FMDV)整联蛋白受体αv亚基基因mRNA相对表达量的荧光定量RT-PCR方法,本研究根据报道的绵羊FMDV整联蛋白受体αv亚基(integrin,alphaV,ITGAV)基因序列设计实时定量PCR引物,以β-αctin为内参基因,采用相对荧光定量RT-PCR方法,检测分析αv基因在绵羊体内不同组织器官中的mRNA表达谱.结果显示αv基因在绵羊19种组织中均有不同程度的转录表达,在乳腺组织中表达量最高,蹄组织次之,肌肉组织最少,卵巢、瘤胃、气管、小肠、肺等组织上也有不同程度的表达.本研究成功建立了检测FMDV整联蛋白受体αv亚基基因在绵羊不同器官组织中mRNA表达水平的相对荧光定量RT-PCR方法,并明确了αv基因在不同组织间的表达差异,为FMDV组织嗜性研究及分子生物学检测方法的建立提供了资料.     

绵羊脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白基因(FABP4)cDNA的克隆、表达及其结构模拟分析

为探讨绵羊脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白(FABP4)在不同生长阶段背最长肌中的表达特性,本实验以成年小尾寒羊(Ovis aries)皮下脂肪组织总RNA为实验材料,在脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白基因(FABP4)cDNA保守区域设计1对引物Ff和Fr,采用RT-PCR方法克隆了绵羊FABP4全编码序列,并运用生物软件对FABP4蛋白空间结构进行分析.同时运用实时荧光定量PCR法,对FABP4在皮下脂肪和背最长肌中的表达以及不同日龄在背最长肌中的表达量与背最长肌肌内脂肪含量的相关性进行了初步研究.结果表明:绵羊FABP4基因cDNA长度为464bp,包含1个由399 bp组成的开放阅读框,编码132个氨基酸.生物信息学分析表明,不同物种间FABP4氨基酸序列具有较强的保守性,蛋白质空间结构呈2个α螺旋和10个β折叠围绕的桶状构型.实时荧光定量PCR试验表明,FABP4基因在160和200日龄绵羊背最长肌中的表达量明显高于90日龄背最长肌的表达量(P＜0.05);且在90、120、160和200日龄绵羊背最长肌中的表达量与相应日龄的背最长肌肌内脂肪含量呈正相关(R2=0.7196,P＜0.01).本研究结果表明,调控FABP4基因在背最长肌的表达是改善绵羊肉质的潜在途径.     

山羊FAM134B基因克隆、序列分析及其mRNA表达与肌内脂肪含量的相关性

FAM134B基因对肌内脂肪沉积有重要的调控作用,为了进一步了解FAM134B基因的结构与功能及其对山羊(Capra hirus)肉质的影响,本研究以川中黑山羊为实验动物,采用RT-PCR技术克隆了山羊FAM134B基因,并对核苷酸序列和氨基酸序列进行生物信息学分析,运用实时荧光定量PCR技术检测了FAM134B mRNA的表达情况,对肌肉组织中FAM134B mRNA表达与肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量进行了关联分析。结果表明,山羊FAM134B基因(GenBank登录号:KF684947.1)cDNA全长1 071 bp,编码356个氨基酸,预测蛋白序列含有4个N-连接的糖基化修饰位点,20多个磷酸化位点;系统进化树分析显示,山羊FAM134B核苷酸序列与牛(Bos taurus)的相似性最高;荧光定量PCR分析表明,FAM134B在山羊的心、肝、脾、肺、肾、背最长肌和腿肌中均有表达,其中在肝脏的表达量最高,脾的表达量最低;相关分析显示:山羊背最长肌、腿肌中FAM134B mRNA表达与肌内脂肪含量呈显著正相关。研究结果显示,FAM134B基因可能对山羊肌内脂肪沉积起着重要的调控作用。本研究为进一步了解FAM134B基因的功能及其在反刍动物IMF代谢中的作用和营养调控机制提供一定基础资料。     

鹅脂联素基因的克隆、序列分析及组织表达

根据GenBank发表的鸡和鸭等物种的脂联素基因序列的同源保守区域,设计了3对特异性引物,以鹅(Anser domeatica)血液基因组DNA为模板,经扩增、测序及拼接得到了部分DNA序列,全长1062bp,包含2个外显子和1个内含子(GenBank Accession No.EU370686)。该基因编码区长738bp,编码245个氨基酸,编码区核苷酸序列及所编码氨基酸序列与鸭的同源性最高,分别为94.85%和95.51%,与鸡的同源性次之,而与哺乳类的同源性较低。蛋白预测的分子量和等电点分别为26603.3D和5.19,与鸡、鸭、人及小鼠的脂联素蛋白相似。半定量PCR结果显示鹅脂联素基因在骨骼肌、脂肪、心脏和肌胃中高度表达,在小肠、腺胃、肾和肺中中度表达,而在肝脏、脾、卵巢和间脑中低度表达。     

九龙牦牛脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白基因(A-FABP)的克隆及其表达谱

根据普通牛(Bos tarus)脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白基因(A-FABP)序列设计PCR引物,用成年九龙牦牛(B.grunniens)脂肪组织总RNA,经RT-PCR扩增获得了399 bp的A-FABP基因序列(GenBank登陆号:EU815937.1),该序列与普通牛A-FABP基因的同源性高达98.7%,有4个氨基酸发生突变,并导致等电点的变化.利用半定量RT-PCR分析了九龙牦牛A-FABP基因的mRNA表达特性,结果除肺以外,在脂肪、骨骼肌、心、肝、肾和脾中均检测到A-FABP基因的表达,并且在脂肪组织中表达量极显著高于其他组织(P<0.01),在肝和肌肉中亦有较高表达.A-FABP基因在背最长肌中的表达0.5和9岁以上九龙牦牛显著高于3.5和5.5岁九龙牦牛(P<0.05),并且其表达与背最长肌的肌肉脂肪含量存在显著相关性.     

鹅脂联素基因的克隆、序列分析及组织表达研究

根据Genbank上发表的鸡和鸭等物种的脂联素基因序列的同源保守区域,设计了3对特异性引物,以鹅血液基因组DNA为模板,经扩增、测序及拼接得到了由2个外显子和1个内含子组成的鹅脂联素基因。该基因编码区长738bp,编码245个氨基酸,编码区核苷酸序列及所编码氨基酸序列与鸭的同源性最高,分别为94.85%和95.51%,与鸡的同源性次之,而与哺乳类的同源性较低。蛋白预测的分子量和等电点分别为26603.3 Da、5.19,与鸡、鸭、人及小鼠的脂联素蛋白相似。半定量PCR结果显示鹅脂联素基因在骨骼肌、脂肪、心脏、肌胃中高度表达,在小肠、腺胃、肾、肺中中度表达,而在肝脏、脾、卵巢、间脑中低度表达。本试验结果为进一步研究脂联素的功能及作用机制奠定了基础。     

大蒜谷胱甘肽硫转移酶基因AsGST的克隆及其对盐胁迫的响应

为了解大蒜GST基因及其编码的蛋白质的结构特征,分析GST基因在不同组织及盐胁迫条件下的表达特性,采用RT-PCR方法克隆得到大蒜苍山四六瓣GST基因,采用BLAST、DNAMAN、ProtParam、MEGA5、Swiss-Model等生物信息工具分析其序列特征,利用实时荧光定量PCR方法,分析AsGST基因在大蒜根、鳞茎和叶片中的表达差异及其对盐胁迫的响应情况。结果表明,大蒜AsGST基因全长663 bp,编码220个氨基酸,推测蛋白质分子质量为25.58 kDa,理论等电点为6.55,属于tau类GST家族。植物GST的序列相似性较低,但在结构上相对保守。在蛋白的N端含有谷胱甘肽特异结合位点(G位点),C端含有可变性较大的疏水底物结合位点(H位点),在进化关系上AsGST与茄科作物较近。空间结构分析表明,大蒜GST的三级结构由3个β-折叠和11个α-螺旋构成。实时荧光定量PCR显示,苍山四六瓣中GST基因在根中的表达量最高,其次是叶,在鳞茎中的表达量较低,具有明显的组织特异性。盐胁迫处理4 h后,各组织内AsGST基因的表达量均升至最高,说明该基因可响应盐胁迫逆境信号。本研究结果为进一步研究大蒜GST基因的功能奠定了一定的理论基础。     

藏绵羊DQA座位基因的适应性进化研究

主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)是脊椎动物重要的功能基因家族之一,其所编码的MHC分子具有维持机体世代适应环境变化的能力和功能,是研究动物适应性进化研究的最佳遗传标记.本研究选择青藏高原的主要畜种资源——藏绵羊(Ovis aries)为研究对象,利用聚合酶链式反应-单链构象多态(polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism,PCR-SSCP)技术对甘肃(欧拉,乔科和甘加型)和青海(青海欧拉型和青海高原型)的5个藏绵羊生态群体的DQA座位基因遗传特征进行研究,以期揭示其与藏绵羊高原适应性进化的机制;结果在藏绵羊DQA座位的2个基因中发现了33个等位基因和125个核苷酸变异位点,表明5个生态群体藏绵羊的DQA座位基因均具有丰富的多态性;分析证明平衡选择是维持藏绵羊DQA座位基因多态性的主要机制之一,甘肃和青海5个藏绵羊生态群体DQA座位基因区域之间的变化(among groups)小于同一区域不同群体间的变化(among population with groups),进一步说明藏绵羊DQA座位基因发生了正选择作用和适应性进化.研究结果将为藏绵羊的遗传改良和种质创新提供基础数据.     

绵羊甘露聚糖结合凝集素（MBL）基因的克隆及序列分析

甘露聚糖结合凝集素(MBL),又称甘露聚糖结合蛋白(mannan/mannose-binding protein,MBP),是C型凝集素超级家族中胶凝素家族成员.目前,关于MBL的研究在人、小鼠和大鼠上已经相当详尽,在牛、猪、马、弥猴、黑猩猩、狒狒、兔和鸡上也有一定的研究,除鸡外,其余的都已发现2种MBL:MBL-A(血清型)和MBL-C(肝型),但在绵羊上仍为空白.本实验以绵羊的基因组DNA为模板,借助人、牛MBL的保守序列来获得绵羊MBL基因片段.     

绵羊甘露聚糖结合凝集素基因(MBL)全长DNA序列克隆及生物信息学分析

绵羊甘露聚糖结合凝集素(MBL)是肌体天然免疫系统的重要组成部分。根据人(Homo sapiens)和牛(Bos taurus)的MBL基因序列的同源保守区域,分段设计9对特异性引物,以中国美利奴羊(Ovis aries)血液基因组DNA为模板,经扩增、测序、拼接,首次克隆到长为4462bp的绵羊MBL基因组DNA序列,包括了该基因的启动子区、4个外显子和3个内含子,编码249个氨基酸;BLAST分析其与牛MBL-C编码的氨基酸同源性最高为96.39%,判定其为MBL-C型基因,并将该序列提交至GenBank(Accession No.FJ977629);通过Expasy网站预测其蛋白结构功能特征,1～19氨基酸为绵羊MBL基因信号肽区域,外显子1编码N-端富含胱氨酸区和8个Gly-X-Y重复序列的胶原样区,外显子2含有12个Gly-X-Y的胶原样区,外显子4编码的碳水化合物识别域(CRD)具有C型凝集素CRD的共同特征。本研究为国内首次报道绵羊MBL基因比较完整基因组DNA序列,为深入研究MBL的结构与功能以及MBL缺损的分子机制提供基础数据。     

藏绵羊毛囊组织中microRNA-31的表达量变化

microRNA是一种小分子非编码RNA,参与生物生命过程的多个环节,其对细胞增值,细胞分化,组织发育等都有重要的调控作用.为了研究microRNA-31在绵羊毛囊发育中的作用,本研究以藏绵羊(Ovis aries)毛囊组织为研究材料,利用荧光定量PCR(qPCR)方法检测了microRNA-31在毛囊3个不同发育时期中的表达变化情况,并对绵羊microRNA-31进行了基因组定位及前体预测,预测了2个可能的靶基因Keratin17 (KRT17)和distal-less homebox3(DLX3),并进行了qPCR验证.结果发现microRNA-31的表达量从毛囊的生长期到休止期呈下降趋势,其序列定位在绵羊2号染色体上.研究结果提示,microRNA-31在绵羊毛囊发育中可能发挥着重要作用,KRT17可能是受其调控靶基因之一.     

绵羊产肉性能主效基因及QTL的研究进展

绵羊的产肉性能受某些控制肌肉生长发育的主效基因或QTL(数量性状位点)的影响，对这些相关基因的研究成为近年来遗传学家和动物育种学家研究的热点。本文就近年来国内、外对控制绵羊肉用性状的主效基因或QTL的研究现状进行了概括总结，对当前相关研究领域存在的问题给出了拟解决的方法，并提出了一些自己的见解。     

SOX9基因在绵羊不同组织中的表达及其在睾丸中的定位

SRY-盒包含蛋白9(sex determining region Y-box 9,SOX9)基因在哺乳动物个体发育中扮演重要角色,广泛存在于各种组织,但主要在睾丸组织表达,参与调控睾丸细胞的增殖与分化.本研究采用qRT-PCR方法检测了6月龄小尾寒羊(Ovis aries)体组织及其0、2、6、12和24月龄睾丸组织SOX9mRNA的表达规律,并运用Western blot、免疫组织化学技术对不同发育期睾丸SOX9蛋白进行表达与定位研究.结果显示,在体组织中SOX9 mRNA表达无组织特异性,但垂体表达量最高,下丘脑和睾丸次之,肌肉组织9背最长肌和股二头肌)几乎无表达;随着月龄的增加,SOX9 mRNA在睾丸中的表达量先降低后上升,其中6月龄睾丸表达量显著高于0和2月龄(P＜0.05),但显著低于12和24月龄(P＜0.05).SOX9蛋白表达趋势与mRNA基本一致,0、2和6月龄睾丸中表达较低,少量支持细胞和间质细胞呈免疫阳性反应;12和24月龄睾丸中表达较高且呈增加趋势,支持细胞、部分间质细胞、极少量初级精母细胞和次级精母细胞呈免疫阳性反应.研究结果表明,SOX9基因在绵羊不同体组织中广泛表达,在下丘脑-垂体-睾丸生殖轴中发挥重要作用,并与睾丸细胞的增殖及分化过程有密切的关系.