水牛FASN基因外显子37多态性及其生物信息学分析

[目的]脂肪酸合成酶(Fatty acid synthase,FASN)是影响哺乳动物脂肪酸合成的关键酶,但有关水牛FASN基因的群体遗传组成特征还不清楚。[方法]本研究采用PCR产物直接测序法和PCR-SSCP方法对88头河流型和122头沼泽型水牛、54头牦牛和40头大额牛FASN基因外显子37进行群体变异检测,并结合已发表的牛科物种序列进行生物信息学分析。[结果]结果表明,仅在水牛中发现2个SNP位点,为c.6363CT和c.6372CT,均为同义替换。河流型和沼泽型水牛共享这2个SNP位点,但它们在两类水牛中的群体遗传组成不同。确定水牛特有的核苷酸位点3个,即c.6183A,c.6255T和c.6394A,其中c.6394A导致水牛FASN蛋白第2132位氨基酸与其它牛科物种不同,在水牛中为M而其它牛科物种中为V;山羊特有的位点2个,为c.6189A和c.6267T。普通牛、山羊和绵羊中具有异义替换SNP位点,分别为1个、3个和7个。普通牛的异义替换SNP位点c.6365GA对蛋白质功能影响不显著(subPSEC-3);山羊的这些异义替换SNP位点c.6296TC、c.6301CT和c.6341TC对其蛋白质功能影响均有显著影响(subPSEC-3);绵羊7个异义替换SNP位点中的2个,即c.6286AC和c.6406AG对FASN功能有显著影响(subPSEC-3)。[结论]这些核苷酸差异引起的氨基酸差异可能引起不同牛科物种间FASN功能的差异。     

务川黑牛TLR2基因的单核苷酸多态性(SNP)筛查及生物信息学分析

采用DNA混合池扩增后直接测序的方法,对务川黑牛TLR2基因的单核苷酸多态性(SNP)位点进行筛查,并利用生物信息学软件预测各SNP位点对TLR2基因mRNA和蛋白质结构的影响。结果表明,务川黑牛TLR2基因共有18个SNP位点,其中有9个位点是错义突变,分别导致相应的氨基酸发生改变。生物信息学分析发现,T~(978)A、G~(1010)A和G~(1688)A位点导致mRNA自由能升高,降低了mRNA二级结构稳定性,其余位点均导致自由能降低,增加了mRNA二级结构稳定性。预测结果显示,务川黑牛TLR2基因各SNP位点的蛋白质二级结构和三级结构也相应发生了改变。研究结果可为务川黑牛TLR2基因的深入研究提供基础资料,为务川黑牛抗病分子标记筛选提供理论基础。     

草原红牛剩余采食量相关的GSTM1和SOD3基因多态性分析

为了研究肽硫转移酶mu1(GSTM1)基因与超氧化歧化酶3(SOD3)的基因多态性,探索影响草原红牛剩余采食量性状的候选基因,试验测定了96头草原红牛血液基因组中GSTM1基因的编码区和SOD3基因的5'UTR区,并进行DNA混池、多态性、等位基因数、核苷酸多态位点、氨基酸多态位点分析,以探究GSTM1基因与SOD3基因在草原红牛基因组中的多态性表现。结果表明:草原红牛GSTM1基因编码区中704位存在C-T突变,这种突变是错义突变,氨基酸发生变化由丙氨酸变成缬氨酸,可能会使蛋白质结构发生变化。在SOD3基因的5'UTR区存在两个SNP位点,分别在71位发生G-A突变和117位C-T突变,5'UTR区上基因的突变可能导致基因表达发生变化。在遗传水平上草原红牛剩余采食量性状的差异可能是由多个基因多态性造成的。     

京海黄鸡禽流感抗病性状的全基因组关联分析

试验旨在寻找影响京海黄鸡禽流感抗病性状的分子标记.本研究以京海黄鸡核心群母鸡为基础,测定了血清中的禽流感(H5亚型)抗体滴度,利用简化基因组测序技术进行全基因组关联分析(genome-wide association studies,GWAS),检测与禽流感抗体滴度相关的SNP位点.结果发现2个在染色体水平上与禽流感抗病性状显著相关的SNPs位点,分别位于4号和10号染色体上,其中10号染色体上的SNP位于RNA甲基转移酶家族基因Nsun7内部.该基因与细胞增殖和分化、蛋白质的生物合成密切相关,具有重要的生物学功能,推断其可作为影响京海黄鸡禽流感抗病性状的新的候选基因.     

绵羊味觉受体第一家族基因外显子多态性分析

为了探讨绵羊味觉受体第一家族（taste receptor family 1 member,T1R）基因外显子多态性及其基因型在乌珠穆沁羊和湖羊群体中分布的差异性,试验采用DNA池直接测序及飞行时间质谱（MALDI-TOFMS）法对中国蒙古系两个绵羊品种共172个个体T1Rs基因外显子的遗传变异情况进行分析,利用生物信息学软件预测多态位点对T1Rs基因mRNA二级结构和蛋白质二级结构的影响。结果表明,在两个群体的T1R家族基因中筛查到9个SNPs。独立性卡方检验显示有5个多态位点基因型的分布在两个绵羊群体中存在显著性差异（P<0.05）,分别为TAS1R1基因上的SNP2,TAS1R2基因上的SNP4、SNP7和SNP8,TAS1R3上的SNP10,其中,SNP2、SNP7和SNP10为同义突变;SNP2和SNP10导致相应基因mRNA二级结构和最小自由能的改变,而SNP7仅导致TAS1R2基因最小自由能发生改变;SNP4和SNP8为错义突变,分别导致TAS1R2蛋白质中第379位天冬酰胺变为丝氨酸和第701位苏氨酸变成蛋氨酸,且突变前后受体蛋白的二级结构均发生改变。     

鄂尔多斯细毛羊KAP15-1和KAP27-1基因多态性及其与羊毛性状的关联分析

本研究旨在鉴定细毛羊主要经济性状相关的分子标记,以462只1岁鄂尔多斯细毛羊母羊为实验动物,联合DNA混池测序和Snapshot技术,检测KAP15-1基因和KAP27-1基因多态性。采用SAS 9.2对非同义突变位点和鄂尔多斯细毛羊羊毛性状进行相关性分析,利用DNASTAR软件预测蛋白质二级结构。结果显示：KAP15-1基因的SNP1突变位点对羊毛纤维直径标准差和纤维直径变异系数有显著影响;SNP1突变位点对蛋白质二级结构的影响集中在60～80号氨基酸之间。KAP27-1基因的SNP3突变位点对羊毛平均纤维直径有显著影响,对纤维直径标准差和剪毛前体重影响极显著;SNP3突变导致的蛋白质二级结构变化分布在整个氨基酸序列上,但是集中在Beta、Turn、Coil Regions和Antigenic Index部分。综上,KAP15-1基因的SNP1突变和KAP27-1基因的SNP3突变影响鄂尔多斯细毛羊羊毛纤维直径,在实际育种中可作为该性状的潜在分子标记。     

牦牛生长激素受体基因exon5序列SNP多态性分析

生长激素受体基因是泌乳性状重要候选基因,本试验对牦牛GHR基因exon 5片段进行了SNP检测,该结果表明牦牛GHR基因exon 5含SNP多态位点1个,第82位T,形成C/C和C/T两种基因型,且该SNP为非同义cSNP,碱基C/T的转换导致了编码氨基酸精氨酸/半胱氨酸的改变。     

应用牛EST数据和人类基因组序列定位100个牛基因特异性标记

评价了应用牛 EST数据和人基因组序列来完善牛的全基因组或特异染色体连锁图谱的方法。根据牛的 EST序列设计引物来扩增牛的相应基因 ,而根据人基因组序列来设计引物扩增侧翼内含子 ,以此来增加片段长度而利于测序。以此方式得到序列标签 (STS) ,然后在 MARC(美国家禽研究中心 )的 4公畜的参考家系中检测 SNP(单核苷酸多态 ) ,根据 SNP多态来定位相应的基因。通过此方法及 SNP质谱基因分型系统 ,我们在牛的遗传图谱上定位了 10 0个EST,其中 70个是从牛 EST-人基因组比较图中随机挑选的。另外 30个位于牛 19号染色体上 ,将牛 19号染色体同源序列 (BTA19)作图到相应的人类 17号染色体 (HSA17) ,表明基因间距离和次序均有明显差异。共有 80 %的成功扩增子发现 SNP,表明这是一个有效的、基于 EST的遗传标记方法。我们证明了基于 SNP和 EST构建连锁图谱的可行性 ,及利用 EST、比较作图信息、人类序列数据来挖掘牛基因组中的 SNP的合理性。     

贵州黑山羊细胞因子诱导的SH2包含蛋白基因5′调控区SNP研究

本试验为改善贵州本地优良品种贵州黑山羊生长性能,寻找生长相关基因细胞因子诱导的SH2（Src-homology 2）包含蛋白(cytokine inducible SH2-containing protein, CISH)启动子区多态性位点,并研究其对启动子功能元件的影响。将贵州本地优良品种贵州黑山羊构建DNA池,直接测序筛选SNP位点,生物信息学软件预测核心启动子区域、转录因子、CpG岛。结果发现,CISH基因5′调控区存在1个SNP位点为G-95C,得到CISH基因核心启动子区和CpG岛,SNP位点导致附近转录因子新位点产生和原来结合位点消失,但并不改变CpG岛大小。CISH基因5′调控区存在1个对启动子功能元件有较大影响的SNP位点,研究结果为进一步确定CISH基因启动子功能奠定基础。     

鸡BCO2基因功能性单核苷酸多态性的生物信息分析

旨在筛选鸡BCO2基因中具有潜在生物学功能的同义单核苷酸多态性(nonsynonymous single nucleotide polymorphisms,nsSNPs)。从SNP数据库中检索出8个BCO2基因nsSNPs,利用SIFT、PolyPhen-2、PANTHER和PROVEAN方法分析引起的氨基酸替换是否可能影响BCO2的功能预测。进一步对鸡BCO2基因编码的氨基酸序列进行翻译后修饰位点预测以及进化位点保守性预测;使用SWISS-MODEL构建了BCO2野生型以及突变型蛋白质的空间结构。结果表明:3个nsSNPs (rs739117331、rs735703078和rs736211538)可能严重影响BCO2蛋白功能。     

基于50K SNP芯片技术对金华猪和嵊县花猪繁殖性状的全基因组关联分析

本实验旨在利用全基因组关联分析(GWAS)搜寻与金华猪、嵊县花猪总产仔数(TNB)和产活仔数(NBA)相关的候选基因。选择205头金华猪和174头嵊县花猪为实验材料,通过提取血样DNA并利用Illumina猪50K SNP芯片进行基因型分型,利用PLINK v1.09对获得的基因型数据进行质控后用于GWAS研究。采用GEMMA软件中的混合线性模型(MLM)对每个SNP与性状做关联分析,定位出显著位点。结果表明:金华猪的20个SNPs呈基因组水平或染色体水平显著;嵊县花猪的2个SNPs呈基因组水平或染色体水平显著;META分析得到21个SNPs呈基因组水平或染色体水平显著。最终找到22个候选基因,根据基因功能注释推测NANOS1、E2F7、AEBP2是最可能影响总产仔数和产活仔数的候选基因。     

猪PGRMC2基因启动子区多态性的生物信息学分析

本研究以大白猪的基因组DNA为模板,通过混池测序鉴定PGRMC2基因启动子区的多态位点(SNPs),以分析该基因启动子区突变前后转录因子结合位点和Cp G岛的变化。运用生物信息学软件预测其核心启动子区域、转录因子结合及Cp G岛。结果表明:在220头大白猪个体中,检测到PGRMC2基因启动子区存在2个SNP位点,分别为C-1283 T和T-372 C。且这2个SNP均导致PGRMC2基因的转录因子结合发生改变。C-1283 T突变导致1个转录因子结合位点消失(即ASP-CYP21);T-372C突变导致1个转录因子结合位点消失(AP-1-DNA_polyme),9个新的转录因子结合位点产生(E1A-BS5、Trex/MEF3compo、E-box CS、Myo D-MCK-right、NFkappa E1site、NF-mu-E1CS、kappa-E2CS1、lambda5-site F、m TDT-site F等)。由此,推测SNPs可能对PGRMC2基因表达调控发挥重要作用。     

家畜基因组中拷贝数变异与性状相关性的研究进展

家畜基因组中的CNV长度跨度较大,可以包含1个基因或基因的一部分,也可以跨越多个基因,在基因组中覆盖的核苷酸总数远远超过SNP总数。已有研究表明,CNV可以影响基因表达。介绍了在不同家畜基因组中的CNV相关研究,并对这些CNVs与性状的相关性进行分析,总结了CNV对性状的影响,展望了家畜基因组中CNV对表型影响的研究动态及进展,以期为家畜基因组中CNV的进一步研究及对表型性状的影响提供参考。     

牦牛GHR exon 10-2序列SNP多态性分析

生长激素受体基因是泌乳性状重要候选基因,研究牦牛GHR基因SNP多态性是开展牦牛乳用性能分子标记辅助选育的重要基础。本试验对牦牛GHR基因exon 10-2片段SNP多态性检测结果表明:相对于普通牛GHR exon 10 (Genebank登录号AM161140.1),本试验青海泽库高原型牦牛GHR基因exon 10-2含SNP多态位点5个,AM161140.1-10第702位T(C/C型),该碱基编码的氨基酸为半胱氨酸(C),本群体所有样本该SNP位点编码氨基酸均为精氨酸(R)。第730位A(A/G型),导致编码的氨基酸由丝氨酸(S)变成甘氨酸(G),第755位C(T/T型),该位点碱基突变并未造成氨基酸的变化,为同义突变。第810位T(C/T型),导致编码的氨基酸由脯氨酸(P)变成丝氨酸(S)。第989位T(C/C型),碱基T编码的氨基酸为酪氨酸(Y),本群体所有样本该SNP位点编码氨基酸均为组氨酸(H);相对于本试验群体,共含SNP多态位点2个(第730位A,第810位T),且2个SNP多态位点共形成3种基因型,AA/CT共1头,基因型频率为4.35%,AG/TT共7头,基因型频率为30.43%,AA/TT共15头,基因型频率为65.22%,AA/TT为该群体优势基因型.     

荣昌猪SLA-DQB基因β1结构域突变分析及蛋白质序列模式预测

为了深入了解荣昌猪SLA DQB基因β1结构域的变异及蛋白质序列模式分布情况,对53头荣昌猪SLADQB基因的β1结构域进行了克隆测序和序列多重比对,并在线预测蛋白质序列模式.结果发现,222 bp区域内存在9个单核苷酸的插入位点、16个单核苷酸的缺失位点和89个SNPs位点.74个氨基酸中仅由SNP位点导致的氨基酸变异位点共37个,其中有24个位点氨基酸的类型发生变化.对50条SLA- DQB基因β1结构域蛋白质序列分析发现7种类型共174个蛋白质序列模式位点.单条序列中蛋白质序列模式位点最多的12个,最少的2个.蛋白质序列模式突变位点主要发生在第9、26、45、53、61个氨基酸上,涉及到5种类型蛋白质序列模式位点的改变.结果提示,荣昌猪5L A- DQB基因β1结构域存在丰富的遗传变异和多样化的蛋白质序列模式.     

贵州地方山羊GnRHR基因多态性研究

为了分析山羊GnRHR基因外显子区序列的多态性,筛选出对山羊繁殖性状有显著影响的单核苷酸多态性(SNP)位点,试验以贵州白山羊、黔北麻羊和贵州黑山羊3个地方品种为研究对象,采用DNA池结合PCR直接测序法对GnRHR基因进行SNP检测,同时结合在线软件预测不同基因型mRNA的二级结构。结果表明:在3个山羊品种中共检测到2个SNP位点,即G121A、G15A,其中G121A位于外显子1中且为同义突变,G15A位于内含子中。对外显子1 G121A SNP位点进行生物信息学分析显示,其导致mRNA二级结构发生改变。     

山羊腺苷单磷酸脱氨酶1基因启动子区单核苷酸多态性研究

为筛选腺苷单磷酸脱氨酶1(adenosine monophosphate deaminase 1,AMPD1)基因启动子区单核苷酸多态性(SNP)及研究其对启动子功能元件的影响,试验选择小香羊、黔北麻羊、努比山羊构建不同DNA池,直接测序结合BLAST筛选SNP位点。结果表明,AMPD1基因启动子区存在5个SNPs位点,分别为:T-614A、G-326A、G-309A、T-287C和T-165C。生物信息学软件预测得到AMPD1基因核心启动子区和转录因子结合位点,SNPs位点导致9个转录因子结合位点消失,而产生7个新的转录因子结合位点。AMPD1基因RNA二级结构在突变后显著改变,但未检测到CpG岛区域。     

鸡痘病毒282E4株基因组3.6kb Bam HI片段序列测定与分析

本实验将我国FPV282E4 株基因组3 .6kb BamHID片段利用DNA测序仪进行了序列测定。经DNASISV3.0 分析,该片段A T含量为60.77 % ,内含有8 个主要的ORFS。用Goldkey V3.0 软件比较了VVP7.5 早期启动子,FPV4b 晚期启动子、L2R早/晚期启动子和一个早/ 晚期双向启动子与各个ORF上游100bp 区域的同源性,没有发现有意义的同源序列;该片段的核苷酸序列和每个ORF所编码的氨基酸序列在EMBL核酸序列库和蛋白质序列库(Swiss_PROT) 中没有找到有意义的同源序列。初步认为该片段可能是基因组中一段非必需区或非编码区     

猪TLR4基因SNP位点筛选及生物信息学分析

通过构建基因组DNA混合池对猪TLR4基因进行扩增和测序,并对其编码区的SNP位点进行筛选,运用生物信息学分析软件对猪TLR4基因的理化特性和编码蛋白质的二、三级结构进行预测。结果发现,在扩增的TLR4基因上没有发现SNP位点,猪TLR4基因片段一共编码118个氨基酸,其中缬氨酸(Val)最多,甲硫氨酸(Met)最少,编码产物不稳定指数大于40,说明编码产物具有不稳定性。编码蛋白质片段的亲水性平均值为0.385,说明该基因编码的蛋白质呈现疏水性,猪TLR4基因编码的蛋白质是一种不溶性蛋白质。研究结果为猪TLR4基因深入研究提供理论基础。