河川沙塘鳢GH基因及侧翼的克隆与生物信息学分析

利用长片段PCR、基因组步移法及T-A克隆技术,成功克隆出河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila)GH基因全长序列,提交至GenBank获得登录号MH717101。河川沙塘鳢GH基因全序列长5 120 bp,5'端和3'端侧翼序列长度分别为920、682 bp,经预测,上游区域含有MF3、GAGA factor、HNF-3alpha、C/EBP、R2、GATA-1等多种转录调控元件;转录单元长3 518 bp,包含4个内含子和5个外显子,4个内含子大小分别为75、333、2 070和121 bp,5个外显子长度分别为150、131、117、138和373 bp,第3内含子长达2 070 bp,其长度是翘嘴鲌(Culter alburnus)第3内含子的4倍以上;开放阅读框区(open reading frame,ORF)为594 bp,编码由197个氨基酸残基组成的蛋白质多肽。河川沙塘鳢与鲈形目、鲉形目、鲤形目、鲇形目等13种鱼类的氨基酸序列同源性比较表明,其与彼氏冰鰕虎鱼(Leucopsarion petersii)同源性最高,为83.8%,与草鱼(Ctenopharyngodon idella)同源性最低,为49.1%,在180~197氨基酸序列处,河川沙塘鳢表现出高度不保守性,与所列鱼类氨基酸排列均完全不一致。该研究结果为进一步研究河川沙塘鳢GH基因的表达、功能及其转录调控特征奠定了分子基础。     

唐鱼生长激素基因的克隆及序列分析

[目的]为开展唐鱼转自源基因研究提供基本构架。[方法]采用RT-PCR和RACE技术分离唐鱼生长激素基因(GH)全长cD-NA序列,同时利用PCR克隆了唐鱼生长激素基因的基因组(gDNA)序列。[结果]序列分析表明:唐鱼GH cDNA的5非编码区为64bp,3非编码区为448 bp,开放阅读框(ORF)633 bp,共编码210个氨基酸,包括22个氨基酸的信号肽和188个氨基酸的成熟肽。应用MEGA 3.1软件进行序列同源性比较分析的结果显示,唐鱼GH cDNA所编码的氨基酸序列与近缘鱼种(草鱼、青鱼、鳙鱼、鲤鱼、斑马鱼等)的生长激素氨基酸序列有很高的同源性,其中与草鱼和鳙鱼的同源性高达98%。该研究获得的唐鱼生长激素基因的gDNA序列共有1403 bp,包括4个外显子和3个内含子,外显子大小分别150、117、162、204 bp;3个内含子都以GT开头、AG结尾,符合GT-AG法则。[结论]该研究为下一步构建自源GH基因构件,进行唐鱼的转自源GH基因研究,培育出生长快、体型大的唐鱼新品系奠定了基础。     

兴凯湖翘嘴鲌H-FABP基因的克隆及组织表达分析

为研究H-FABP基因在兴凯湖野生和养殖翘嘴鲌Culter alburnus各相同组织中表达的差异,根据Gen Bank中已知鲤科鱼类的H-FABP基因序列进行引物设计,采用RT-PCR和RACE方法克隆出兴凯湖翘嘴鲌心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)的全CDS区序列(402 bp)、3'UTR区序列(242 bp)和5'UTR区序列(134 bp)共778 bp的c DNA序列。将其提交到Gen Bank中,获得基因登陆号为KJ629286,通过Blast比对发现,兴凯湖翘嘴鲌H-FABP基因的CDS区与鲤Cyprinus carpio和齐口裂腹鱼Schizothorax prenanti的同源性高达91%;氨基酸同源性比对显示,兴凯湖翘嘴鲌H-FABP氨基酸序列与虹鳟Oncorhynchus mykiss的同源性为76%,与斑马鱼Danio rerio的同源性为85%;分析野生翘嘴鲌7个组织(鳃、心脏、肠、肝胰脏、肌肉、肾脏、脾脏)以及养殖翘嘴鲌除心脏之外的6个相同组织H-FABP基因的表达情况,结果显示,H-FABP基因在野生组和养殖组肝胰脏中表达量均为最高,与其他组织的表达量有显著性差异(P0.05),H-FABP基因在野生组和养殖组各相同组织中的表达量无显著性差异(P0.05)。研究表明,兴凯湖翘嘴鲌H-FABP基因序列高度保守,与鲤形目鱼类的同源性更高。     

驴生长激素基因序列初步分析

通过对驴(Equus asinus)GH基因序列进行生物信息学分析,结果表明,驴GH基因共包含5个外显子和4个内含子。5个外显子连接形成651 nt的CDS区序列,整个CDS区翻译出216个氨基酸构成的多肽。驴GH基因编码的216个氨基酸中,大多数氨基酸为亲水性氨基酸。原始肽链的前20多个氨基酸序列出现一个典型的疏水峰,为该原始肽链的信号肽片段。驴的GH基因中的氨基酸以亮氨酸所占的比例最高(13.89%,共出现30次),其次为丙氨酸(10.19%,共出现22次),最低的为色氨酸(0.93%,共出现2次)。驴生长激素的编码存在明显的密码子使用偏好。     

牦牛GH基因多态性的PCR-SSCP分析

采用PCR-SSCP技术对天祝白牦牛和青海高原牦牛的生长激素基因(GH基因)5个外显子及部分内含子序列进行遗传变异分析,以探讨牦牛GH基因的遗传特性.结果表明:2个牦牛群体GH基因第1、第2和第4外显子无多态性,第3内含子1694bp处均发生T→C转换,形成A、B2个等位基因,并检测到AA、AB和BB共3种基因型;天祝白牦牛第5外显子2373bp处发生G→T碱基颠换,形成C、D2个等位基因,检测到CC和CD2种基因型,但碱基改变并未引起氨基酸变化,因此这种碱基转换为沉默突变;天祝白牦牛和青海高原牦牛均为低度多态,经Hardy-Weinberg平衡检验2个牦牛群体均处于非平衡状态.     

藏绵羊生长激素(GH)基因的克隆及序列分析

【目的】对藏绵羊生长激素(GH)基因进行了克隆和序列分析,以期为进一步开展藏绵羊GH基因与其生长发育性状的相关分析以及基因定位、表达调控等研究提供理论基础。【方法】用特定引物对藏绵羊GH基因进行PCR扩增、克隆和测序,使用DNAMAN4.0、BioEdit 7.0.0、DnaSP 4.10.1等生物信息学软件进行序列分析和比较基因组学研究。【结果】藏绵羊GH基因(GenBank登录号EF077162)由5个外显子和4个内含子组成,完整编码序列(Complete coding sequence,CDS)全长为654 bp。5个外显子大小分别为13,161,117,162和201 bp;4个内含子大小分别为246,227,229和275 bp;内含子与外显子的连接区序列遵循基因组成规则。信号肽由26个氨基酸组成,成熟肽由191个氨基酸组成。藏绵羊与已报道的其他绵羊GH基因编码区核苷酸序列及推导的氨基酸序列同源性均为99.0%~100%;而与山羊、普通牛、瘤牛、大额牛、牦牛、水牛各物种在GH基因编码区核苷酸序列上同源性分别为98.4%,98.0%,97.7%,97.5%,97.5%,98.1%;相应的氨基酸序列间同源性分别为100%,99.0%,99.0%,98.1%,98.6%,98.1%。【结论】成功地克隆了藏绵羊GH基因;牛科物种内,藏绵羊与已报道的其他绵羊以及与山羊、普通牛、瘤牛、大额牛、牦牛、水牛等物种在GH基因编码区核苷酸序列和推导的氨基酸序列上均具有较高的保守性。     

德保矮马生长激素基因的克隆与序列分析

克隆和分析德保矮马的生长激素(GH)基因全序列.阳性重组质粒测序表明:德保矮马GH基因碱基序列全长1 922 bp(GenBank登录号为EU939447),包含完整的5个外显子和4个内含子.与纯血马比较,有19个碱基位点突变,其中11个位于外显子区域,有义突变4个,第924位碱基C→T致使第70位氨基酸由Thr→Ile,第1 249位碱基C→T使第112位氨基酸Pro→Leu,第1 287位碱基A→T使第125位氨基酸Ser→Cvs,第1 309位碱基A→C使第132位氨基酸Asp→Ala.以GH编码区构建物种的亲缘进化树,GH基因在进化中比较保守.     

绿竹P5CS基因的扩增及序列分析

采用同源克隆方法从绿竹基因组中获得2个P5CS基因组片段:Do P5CS1长度为2 178 bp,包含7个内含子和8个外显子,外显子编码序列为976 bp,编码325个氨基酸残基,编码蛋白分子量34.787 4 k D,等电点(PI)5.27,N端有一个氨基酸激酶超家族(Amino Acid Kinases(AAK)superfamily)功能区,C端有一个醛脱氢酶超家族(Aldehyde Dehydrogenase(ALDH)Superfamily)功能区;Do P5CS2大小与Do P5CS1外显子序列相同为976 bp,相似性达99.6%,但缺失内含子,推测Do P5CS2为返座假基因。该研究为基因全长序列的获取和功能分析以及通过分子生物学手段提高绿竹乃至其他竹类植物的抗逆性奠定基础。     

球毛壳菌二烯醇内酯水解酶基因克隆及序列分析

以球毛壳茵cDNA文库中获得的二烯醇内酯水解酶基因片段(GenBank Accn：BP099060)为基础,用RACE技术克隆出该基因的全长cDNA序列。序列长919bp,由450bp的3’RACE产物和608bp的5’RACE产物拼接而成。开放阅读框762bp,编码253个氨基酸组成的多肽,蛋白分子量为27．5kD,理论等电点为5．98。利用cDNA两侧非编码区序列作引物克隆出该基因的DNA序列。序列分析表明,该基因由2个内含子和3个外显子组成,外显子与内含子剪连接区符合AG—GT规则。克隆的cDNA序列、DNA序列及推测的氨基酸序列在GenBank登录(登录号分别为AY465528,AY555772,AAS66899)。     

蕨麻猪生长激素基因的克隆及多态性分析

[目的]探索蕨麻猪生长激素基因与其生理学和生物学特性的关系。[方法]从蕨麻猪血液细胞中提取基因组DNA,通过PCR技术扩增出蕨麻猪生长激素基因序列,进行碱基组成多态性和突变分析。[结果]蕨麻猪生长激素（pGH）基因序列全长1671bp,有5个外显子和4个内含子。外显子1、2、3、4和5的碱基数依次是10、161、117、162和201bp,内含子1、2、3和4的碱基数分别是244、210、192和277bp。除第1外显子和第1内含子碱基剪切有明显的例外,其余全部符合GT-AG规则;蕨麻猪生长激素基因4种碱基含量依次为G〉C〉T〉A。（G＋C）含量和（A＋T）含量分别在62%和37%以上。蕨麻猪编码区第4外显子在＋1046位处A→G,为错义突变,其余均为同义突变。蕨麻猪生长激素基因编码的前体蛋白含216个氨基酸,成熟蛋白是由190个氨基酸残基组成的一个分泌性蛋白;二级结构中含有6个α螺旋结构,三级结构是结构松散的球状蛋白,含有6个α螺旋前区。[结论]为蕨麻猪生长激素基因序列的研究提供了参考依据和借鉴。     

棉花盐胁迫应答基因GhCPK5的克隆及序列分析

本研究克隆了1个陆地棉新的钙依赖蛋白激酶基因GhCPK5(Genbank登录号为:HM002634)。GhCPK5基因组DNA序列全长3 031 bp,包含一个1 707 bp的开放阅读框,具有7个外显子和6个内含子。GhCPK5可能定位于细胞核内,有568个氨基酸残基,分子量为63 ku。氨基酸序列分析表明,陆地棉GhCPK5与杨树PtCPK5同源性达到89%,同样包含完整的激酶结构域和4个EF-hand结构域。RT-PCR分析表明,该基因在根、茎、叶等组织中表达;在盐胁迫处理下,GhCPK5在各组织的表达量明显上升。     

甘南牦牛CYGB基因的克隆及生物信息学分析

【目的】探讨甘南牦牛CYGB基因的分子结构特征及生理功能。【方法】提取甘南牦牛血样基因组DNA,以其为模板PCR分段扩增后拼接得到CYGB基因,测序后进行生物信息学分析。【结果】克隆出甘南牦牛CYGB基因,其长度为8 484bp,含有4个外显子和3个内含子,外显子长度分别为143,232,164和34bp,内含子长度分别为5 175,280和2 379bp,可编码190个氨基酸残基,氨基酸编码存在明显的密码子偏倚现象。与普通牛相比较,甘南牦牛CYGB基因存在73处核苷酸变异位点,其中2处发生在外显子2区域,氨基酸序列未发生改变;71处发生在内含子区域。甘南牦牛CYGB拥有"three-over-three"类型的螺旋"三明治"折叠结构。系统发育树分析表明,甘南牦牛CYGB与黄牛、绵羊等物种之间存在较高的同源性。【结论】成功克隆了甘南牦牛CYGB基因,为进一步研究牦牛CYGB的遗传特性和生理机制奠定了基础。     

雌核发育一代翘嘴鲌抑制素β_B基因SNP筛选及其与生长性状的关联性分析

【目的】抑制素属于转化生长因子β(transforming growth factorβ,TGF-β)超家族成员,该超家族的多个基因均已证明直接或间接与肌肉生长发育相关。研究探讨了翘嘴鲌(Culter alburnus)抑制素βB基因(inhibinβB,INHBB)的多态性及其与雌核发育一代翘嘴鲌群体生长性状的关联性,为揭示抑制素βB基因对翘嘴鲌生长发育的影响奠定基础。【方法】实验通过翘嘴鲌转录组数据库设计引物,扩增抑制素βB基因的外显子序列,利用直接测序法获得2个单核苷酸多态性位点(single nucleotide polymorphisms,SNPs)。然后通过四引物扩增受阻突变体系PCR(tetra-primer amplification refractory mutation system PCR,tetra-primer ARMS PCR)技术,对144个雌核发育一代翘嘴鲌样本的SNP位点进行分型,并将SNP位点基因型与翘嘴鲌7个形态性状(体长、体质量、体厚、体高、全长、尾柄长、尾柄高)进行关联性分析。【结果】优化PCR反应条件后,在退火温度为61.5℃,内、外引物各浓度比例为2∶1时,c.717GT位点得到良好的分型结果;在退火温度为58.8℃,内、外引物各浓度比例为1∶1时,c.778GA位点得到良好的分型结果。抑制素βB基因c.717GT位点和c.778GA位点不同基因型与7个生长性状之间都存在显著差异(P0.05)。其中,c.717GT位点GG基因型和c.778GA位点GG基因型是与翘嘴鲌生长性状有关的有利突变。一般线性模型分析了这2个SNP位点的3种高频率双倍型(分别为双倍型D1、D2和D3),结果表明双倍型D1和D2的7个生长性状指标均显著高于双倍型D3(P0.05)。【结论】抑制素βB基因c.717GT位点和c.778GA位点均具有作为雌核发育一代翘嘴鲌分子标记辅助选育的潜力,而且c.778GA位点GG基因型对雌核发育一代翘嘴鲌生长性状的影响更加显著,研究可以为翘嘴鲌分子育种提供新的分子标记。     

猪羰基还原酶1（CBR1）基因克隆及组织表达谱分析

为了深入研究猪羰基还原酶1(CBR1)基因的表达调控,通过PCR获得包括猪CBR1基因启动子和外显子、内含子的序列,并进行蛋白结构分析和系统进化关系比较,通过RT-PCR方法检测了CBR1基因在不同组织的表达丰度。结果表明,猪CBR1基因启动子区长度为2 875 bp,具有潜在典型的NFκB等转录因子结合位点;CBR1基因由3个外显子和2个内含子组成,外显子长度分别为289、108和437 bp,其中5′UTR和3′UTR分别为107 bp和242 bp,内含子长度分别为572 bp和3 219 bp,编码区由289个氨基酸组成;该蛋白为亲水性蛋白,无明显的信号肽,有2个跨膜区域;蛋白二级结构和三级结构主要由7个α-螺旋、7个β-折叠以及loop环构成。猪CBR1基因氨基酸序列与人、绵羊氨基酸的相似性较高,为84.48%。q RT-PCR结果表明,怀孕12 d的二花脸子宫内膜中CBR1基因m RNA的表达量极显著高于长大二元母猪;在怀孕12 d母猪9个组织中,CBR1在肾脏中的表达量最高,其次是肝脏和小肠。     

斑节对虾金属硫蛋白全基因DNA克隆及生物学信息分析

为深入研究斑节对虾(Penaeus monodon)金属硫蛋白MT(Pm-MT)基因参与斑节对虾性腺发育调控的分子机制,根据Pm-MT基因的c DNA序列,利用普通PCR和染色体步移(Genome Walking)技术获得Pm-MT基因的DNA全长序列,该基因序列DNA全长为2 744 bp,由2个内含子和3个外显子组成。其中启动子区域为806 bp,2个内含子长度分别为1 194、242 bp,3个外显子长度分别为22、78、77 bp。在启动子区域预测到转录因子糖皮质激素应答元件和雌激素应答元件与卵巢发育密切相关。     

兴凯湖翘嘴鲌(Culter alburnus)LPL基因克隆及其表达

采用RT-PCR和RACE技术,进行兴凯湖翘嘴鲌LPL基因的克隆与表达分析,旨在为其脂肪性状的研究奠定基础.根据Genbank中已知的鲤科鱼类LPL基因序列设计引物,克隆出兴凯湖翘嘴鲌(Culter alburnus)脂蛋白酯酶(idella lipoprotein lipase,LPL)的c DNA序列;将其提交到Genbank,获得基因登陆号为KC166 231;兴凯湖翘嘴鲌LPL基因c DNA序列共1 947 bp,基因编码区序列共1 524 bp,编码一个终止密码子和507个氨基酸;通过Blast与Genbank上发表的其他物种的CDS区进行比对发现,与草鱼(Ctenopharyngodon)的同源性达到98%.采用荧光定量PCR(Real-time PCR)技术检测了兴凯湖翘嘴鲌野生群体和养殖群体在不同年龄、不同组织中LPL的表达量.结果表明,随年龄的增长野生群体与养殖群体LPL基因相对表达量差异增大,4龄养殖群体LPL基因相对表达量是同期野生群体的17.54倍,二者差异显著(P0.05);LPL基因在心脏当中表达水平最高,脾和肝脏中的表达量次之.     

北极狐GH基因的单核苷酸多态性及其与生长性状的关联性分析

以北极狐的生长激素基因(GH)作为候选基因,以大兴安岭图强林业局狐场提供的北极狐为试验群体,采用单链构象多态性(PCR-SSCP)和DNA测序的方法检测了GH基因单核苷酸多态性(SNPs),针对该群体的特点建立合适的统计分析模型,并进行了GH基因多态性与生长性状的相关分析。结果表明,在北极狐GH基因的外显子2、内含子2和外显子3上发现4个多态位点,分别为外显子2上的G81A突变、内含子2上的C186T和T239C突变,以及外显子3上的C583A突变;GH基因C583A多态性与公狐的体长性状显著相关(P0.05)。利用以上点突变对北极狐的体重及皮张长度性状进行标记辅助选择研究,可达到快速选育出优质北极狐的目的。     

动物GH基因和前GH—级结构的比较研究

本文依据大量文献资料较系统的综合分析了动物GH基因和前GH的一级结构及其物种间存在的保守住和变异性。结果表明：朋基因有5或6个外显子，其cDNA长度一般为800－1200hp；前GH的信号肽和成熟肽分别为16－27和186—191个氨基酸。外显子的数目和大小在不同纲动物间存在较强的保守性。哺乳纲动物间和鸟纲动物间在基因长度、外显子数目和大小、内含子大小、碱基组成、5’端和3’端非编码序列、局部减基序列、前GH的氨基酸数目和序列等方面存在着很强的同源性，鱼纲动物间这种同源性表现较弱；同纲内分类地位越接近的物种其同源性越强；哺乳钢与鸟纲动物间有一定的保守性。动物GH基因和前GH的一级结构具有种的特异性，物种间在基因及其内含子的长度以及前GH的氨基酸数目上的变异似乎与物种的进化程度有关。     

暗纹东方鲀生长激素基因克隆与同源性分析

克隆获得暗纹东方鲀GH基因,该基因包含6个外显子和5个内含子,在此基础上获得其cDNA序列,共有591bp,编码196个氨基酸。将该cDNA序列转换成蛋白质序列后,结合NCBI数据库中得到的其它24种脊椎动物生长激素基因的蛋白质序列,运用MEGA3.1,以UPGMA法构建东方鲀等25种脊椎动物的生长激素基因进化树,14种鱼类中除了鳗鲡和鳝鱼外聚为一大类,其它动物中哺乳动物、反刍动物、家禽、爬行动物、人以及鳗鲡等聚为另一大类,暗纹东方鲀与红鳍东方鲀生长激素基因的氨基酸同源性达到100%,与斗鱼、杜父鱼、金鲈生长激素基因的氨基酸同源性达到70%以上,与人的生长激素基因的氨基酸同源性也达到40%;斑马鱼、草鱼、鲋鱼以及鲤鱼之间生长激素基因的氨基酸同源性在85%以上;哺乳动物、反刍动物、家禽的生长激素基因的氨基酸同源性在90%左右。从进化树的结果来看,与传统分类学研究结果基本一致,为进一步研究GH基因在胚胎发育及个体生长中的功能奠定基础。     

翘嘴鲌生长激素基因侧翼2个微卫星位点与生长性状的关联分析

通过120尾同塘养殖翘嘴鲌体长和体质量的测定,以及生长激素基因(GH)侧翼的2个微卫星位点Cal-GH01和Cal-GH02基因型检测,分析了翘嘴鲌GH基因侧翼的2个微卫星多态性与生长性能的相关性。结果表明:Cal-GH01共检测到3个等位基因(404、407和410 bp)和6种基因型,等位基因407 bp是优势等位基因,407/407 bp是优势基因型;该微卫星位点多态信息含量为0.420,观测杂合度为0.207 2,属中度多态性位点。Cal-GH02共检测到6个等位基因(366、375、378、381、384和387 bp)和11种基因型,等位基因381 bp是优势等位基因,381/381 bp是优势基因型;该微卫星座位多态信息含量为0.450,观测杂合度为0.466 1,属中度多态座位。微卫星位点Cal-GH01的分析结果表明,404/407型个体占样本数的13.3%,其体长最长。407/410型个体占样本数的5%,其体质量最大。Cal-GH01不同基因型个体体长和体质量均有差异,但差异均不显著(P>0.05)。在微卫星位点Cal-GH02中,366/381型个体占样本数的3.3%,其体长和体质量均最大,其体质量显著大于其他基因型个体(P<0.05)。384/387型个体占样本数的2.5%,其体长和体质量均最小,其体长显著小于其他基因型个体(P<0.05)。翘嘴鲌GH基因多态性与生长性状存在关联,推测相关变异位点可作为翘嘴鲌生长的候选辅助标记。