梅花鹿VEGF基因的克隆及其在鹿茸顶端组织的表达

为了得到VEGF成熟肽基因,利用Trizol试剂法提取鹿茸顶端组织总RNA,反转录形成c DNA。根据Gen Bank已发表的相关基因序列设计1对特异性引物,并克隆VEGF成熟肽基因,再利用免疫组化法检测VEGF基因在鹿茸顶端不同组织的表达水平。结果表明:成功获得梅花鹿VEGF成熟肽基因,该基因长495 bp,共编码164个氨基酸;经Blast同源性分析,结果显示与牛、羊、猪的核苷酸序列的同源性分别为98.79%、97.98%、96.36%;经DNAMAN软件比对,其氨基酸序列的同源性分别为98.78%、97.56%、96.95%。免疫组化法结果显示,VEGF在茸皮层、间充质层和软骨层中均有表达,其中在软骨层中表达水平较高。     

梅花鹿TGF-β1基因的克隆及序列分析

从梅花鹿的鹿茸血中提取总DNA,经PCR扩增后,对梅花鹿的TGF-61基因部分片段进行了克隆测序,序列长度为839 bp,现已将该序列提交到Gene Bank上.Gene Bank中的Blast分析表明,梅花鹿TGF-β1基因与牛同源性为92%,与羊同源性为94%.     

鹿茸顶端组织GHR基因的cDNA克隆及组织定位

【目的】检测鹿茸顶端组织GHR基因的表达,为鹿茸再生的分子机理研究提供理论依据。【方法】根据GenBank已发表的牛、山羊和绵羊生长激素受体(GHR)基因序列,用CLUSTAL W软件进行同源性分析,在保守序列设计克隆鹿GHR基因编码序列的引物。以3~4岁健康鹿生长30 d的鹿茸顶端组织提取的总RNA为模板,利用RT-PCR技术克隆GHR基因的cDNA序列;并用原位杂交技术对GHR基因在鹿茸顶端进行组织定位。【结果】成功克隆到了1 967 bp的序列(GenBank登陆号为EU381142),该序列包含GHR基因的全部编码序列。鹿GHR基因与牛、羊、人GHR核苷酸同源性分别为97%,97%和80%,GHR蛋白氨基酸序列同源性分别为97.9%,97.6%和77.3%。杂交结果显示,在皮肤层、间叶细胞层、软骨膜层和软骨层的阳性组均有蓝色杂交信号。【结论】利用RT-PCR技术和原位杂交技术在鹿茸顶端皮肤层、间叶细胞层、软骨膜层和软骨层均检测到GHR的表达。     

慢病毒介导的CRISPR/Cas9敲除TGF-β1基因对鹿茸软骨细胞增殖的影响

为探究TGF-β1基因在鹿茸快速生长期的作用,利用慢病毒介导的CRISPR/Cas9基因编辑技术,设计并构建3条靶向梅花鹿TGF-β1基因第1外显子的gRNA寡核苷酸序列,在人胚肾细胞293T内进行慢病毒包装,通过neo抗性筛选稳转细胞株。提取稳转细胞株总蛋白,经BCA法测定总蛋白质量浓度,Western Blot检测TGF-β1蛋白的相对表达水平;MTT法检测TGF-β1基因敲除对鹿茸软骨细胞体外增殖的影响。结果表明:成功构建了靶向梅花鹿TGF-β1的CRISPR/Cas9基因敲除载体p BOBI-gRNA2。TGF-β1基因的缺失抑制了鹿茸软骨细胞的体外增殖。     

梅花鹿鹿茸软骨细胞的培养及X型胶原的克隆和序列分析

型胶原是肥大软骨细胞的标志物,据GenBank中收录的人、鼠、牛、猪型胶原基因的序列,进行同源性分析,在同源性高的相对保守区域设计了1对特异性引物。建立梅花鹿鹿茸软骨细胞的分离培养方法,培养鹿茸软骨细胞。提取细胞的总RNA,以总RNA为模板,用RT-PCR方法克隆了梅花鹿的型胶原基因序列为877的片段,此片段全部位于编码区,与已报道的牛的型胶原基因的序列比较,同源性达到96%。共有35个碱基发生变异。DNAStar软件分析表明,二者推导的氨基酸序列同源性为95.5%。     

梅花鹿KGF的基因克隆及在不同时期顶端茸皮组织的表达分析

为分析梅花鹿KGF基因的生物学特性及其在鹿茸生长不同阶段顶端茸皮组织的表达差异,以雄性梅花鹿茸皮组织为试验材料克隆梅花鹿KGF基因,并采用荧光定量PCR技术对KGF基因在梅花鹿鹿茸顶端不同生长阶段的茸皮组织中的表达量进行差异分析。结果表明:1)成功克隆获得梅花鹿KGF基因的完整编码区,全长为585 bp,共编码194个氨基酸;KGF基因编码的蛋白质是具有跨膜结构的不稳定的亲水蛋白,其相对分子质量为22 489.17,理论等电点pI为9.35;二级结构以无规则卷曲为主;2)通过Blastp功能比对显示梅花鹿KGF基因与马鹿、白尾鹿、牛、野牛、山羊的相似性均在99%以上;3)荧光定量PCR结果显示,KGF基因的表达量在梅花鹿鹿茸前期与中期、前期与后期的顶端茸皮组织中差异显著(P<0.05),其在中期的表达量是前期的(2.158 5±0.014 1)倍,后期的表达量是前期的(1.728 5±0.225 3)倍;其表达量在中期与后期差异不显著(P>0.05)。综上,本研究发现梅花鹿KGF基因在进化中的保守性较高,对鹿茸的生长发育与组织修复有重要作用,其在不同时期茸皮组织中的相对表达量存在差异。本研究为进一步探索鹿茸生长的分子机理奠定基础,为哺乳动物的组织创伤修复提供参考。     

雌、雄驯鹿鹿茸顶端表皮组织Morf4l1基因cDNA克隆与表达分析

为探索驯鹿(Rangifer tarandus)Morf4l1基因的生物学特性以及雌、雄驯鹿茸顶端表皮组织表达差异,揭示Morf4l1对鹿茸生长的重要生物学意义,采用RT-PCR技术和分子克隆技术成功获得驯鹿Morf4l1基因cDNA,以驯鹿Morf4l1基因cDNA为依据,展开生物信息分析和雌、雄驯鹿鹿茸表皮组织中表达差异的研究。结果表明:1)驯鹿Morf4l1基因CDS区全长为972bp,共编码323个氨基酸。2)驯鹿Morf4l1蛋白是一种相对分子量为37.20ku的不具跨膜结构的亲水性蛋白质,其二级结构主要以β转角为主。3)驯鹿Morf4l1编码蛋白氨基酸序列与其他18个物种该蛋白氨基酸序列发现相似度介于85%~100%,其中与白尾鹿相似度最高为100%,与原鸡相似度最低为85%,与其他亲缘关系较近物种(如牛、羊)的相似度能达到99%;结合系统进化树发现驯鹿Morf4l1基因在进化中高度保守,各物种之间的遗传距离不超过0.035。4)荧光定量结果显示雌性驯鹿茸顶端表皮组织Morf4l1基因相对表达量是雄性的2.127±0.032倍。本研究发现驯鹿Morf4l1基因在进化中高度保守,是鹿茸生长发育的关键基因,其在驯鹿鹿茸表皮组织中相对表达量受性别影响较为明显。     

梅花鹿鹿茸组织Anxa-1基因cDNA克隆及表达

从梅花鹿(Cervus nippon)鹿茸间充质中成功克隆出包括膜联蛋白A1(Anxa-1)基因全部编码区的c DNA序列,并结合生物学信息方法及实时荧光定量技术对该基因的氨基酸序列及不同生长时期的表达情况进行了分析。结果表明:Anxa-1基因编码346个氨基酸。经生物学信息分析,该基因编码蛋白为稳定蛋白,不具备信号肽,相对分子质量为38 830.4,理论等电点为6.17,一级结构中亮氨酸占最大比例(10.4%)。同源序列比对及系统进化树分析表明,梅花鹿Anxa-1氨基酸序列与藏羚羊(Pantholops hodgsonii)、绵羊(Ovis aries)、山羊(Capra hircus)和水牛(Bubalus bubalis)相似性较高。实时荧光定量RT-PCR分析表明,Anxa-1基因在不同生长时期鹿茸顶端间充质表达存在差异,生长前期的表达量高于中期与后期。     

苏淮猪BMP4基因克隆、组织表达及真核表达

为了解苏淮猪BMP4基因的序列特征和表达特征,本研究采用克隆测序技术获得苏淮猪BMP4基因编码区全序列,利用生物信息学方法分析BMP4基因的序列特征,采用RT-PCR技术检测BMP4基因在苏淮猪不同组织中的表达情况,构建苏淮猪BMP4基因真核表达载体并利用Western blot技术检测BMP4真核表达载体的表达情况。结果显示苏淮猪BMP4基因编码区序列长度为1 230 bp,编码409个氨基酸,与其他哺乳动物氨基酸序列的一致性均在97%以上;苏淮猪BMP4编码蛋白含有典型的TGF-β前肽和TGF-β样结构域;BMP4基因在苏淮猪卵巢组织中高表达;成功构建苏淮猪BMP4基因真核表达质粒pc DNA3.1-BMP4,转染后可显著上调猪卵巢颗粒细胞BMP4蛋白表达水平。     

鹿茸顶端组织IGF1R基因的部分cDNA克隆及差异表达

为了研究梅花鹿鹿茸顶端组织IGF1R基因的表达水平,采用TRIzoL试剂分别提取鹿茸真皮层、间充质层、前软骨层和软骨层总RNA,以逆转录酶AMV反转录合成cDNA,根据GenBank已发表的相关序列设计梅花鹿IGF1R基因特异引物并克隆IGF1R基因,最后利用相对荧光定量Real-time PCR法检测IGF1R基因在...     

雌雄驯鹿茸皮组织ENO1基因cDNA克隆与表达

选用雌、雄驯鹿(Rangifer tarandus)顶端茸皮组织为试验材料,参考Genebank数据库中白尾鹿(Odocoileus virginianus)、牛(Bos taurus)、羊(Ovis aries)等同源物种的ENO1基因序列设计同源引物,采用PCR及T-A克隆技术以雄性驯鹿茸皮组织为材料克隆ENO1基因的c DNA序列,并运用荧光定量PCR技术对ENO1基因在雌、雄驯鹿茸皮组织中的表达量进行对比分析。结果表明:成功克隆获得驯鹿ENO1基因,其编码区片段大小为1 305 bp,共编码434个氨基酸;ENO1基因编码的蛋白的相对分子质量为47 342.09,其二级结构以α-螺旋为主;Blastp比对显示,驯鹿ENO1基因与羊、白尾鹿、牛的同源性最高,均为99%。构建系统进化树发现,驯鹿ENO1基因与白尾鹿的亲缘关系最近,与白头鹰(Haliaeetus leucocephalus)的亲缘关系最远;荧光定量PCR结果显示,ENO1基因在茸皮组织中的表达量在雌、雄之间存在差异,其中在雄性驯鹿茸皮组织中的表达量是雌性驯鹿茸皮组织中的(3.35±0.12)倍。     

大鲵胸腺素β-4全长基因的分离与表达研究

【目的】对大鲵胸腺素β-4基因进行生物信息学分析和原核表达载体构建,为大鲵胸腺素β-4蛋白生理活性的深入研究奠定基础。【方法】从大鲵皮肤cDNA文库中分离获得了大鲵胸腺素β-4基因全长序列,采用多种生物软件对其进行生物信息学分析,用定量PCR研究胸腺素β-4基因在不同组织的表达情况,并以pET32a为载体构建该基因原核表达载体。【结果】胸腺素β-4基因全长共699bp,其中开放阅读框135bp,5′-UTR 87bp,3′-UTR为474bp,该基因编码45个氨基酸,表达蛋白的理论分子质量为5 141.59u,等电点为5.34;结构分析发现,大鲵胸腺素β-4蛋白氨基酸序列的第7～43位处有"THY"特征模体,没有跨膜螺旋区、细胞膜外在跨膜结构域。氨基酸序列进化关系表明,大鲵与人、大鼠、牛、猩猩、鸡、倭蛙等动物亲缘关系较近,氨基酸同源性高于85%;与猪和爪蟾的亲缘关系次之,氨基酸同源性均为83%;而与虹鳟、大菱鲆、斑马鱼等鱼类的亲缘关系较远,氨基酸同源性低于80%。荧光定量PCR检测结果表明,胸腺素β-4基因在大鲵肺中的相对表达量最高。SDS-PAGE电泳结果表明,构建的大鲵胸腺素β-4原核表达重组菌株pET32a-Tβ4,在37℃条件下,用终浓度1.0mmol/mL IPTG诱导4h后,大鲵胸腺素β-4基因获得了较高的表达。【结论】分离获得了大鲵胸腺素β-4基因全长cDNA序列,该基因氨基酸序列与人等高等动物的同源性最高,能在大鲵肺中及大肠杆菌中获得高效表达。     

猪akirin2基因的组织表达谱及序列分析

克隆猪的akirin2基因,并对该基因在猪的18个组织中的分布进行研究。猪akirin2基因编码区全长为612 bp(Gen Bank登录号KC140110.1),推测的氨基酸序列包含203个氨基酸,为酸性蛋白。利用BLAST工具对克隆到的猪akirin2基因序列与人、大鼠、小鼠、绵羊和牛的序列进行同源性比较。采用软件对氨基酸序列进行分析,用相关序列的比对结果进行系统进化树分析。组织分布结果显示,猪akirin2基因在脑组织中高表达,在淋巴、睾丸中表达量相对较低,在心脏、十二指肠、直肠、皮肤、胸腺中几乎检测不到该基因的表达。序列分析结果显示,猪akirin2基因与绵羊和牛的同源性最高,均为96%,与人、小鼠、大鼠的同源性分别为95%、91%、89%。氨基酸序列分析发现,存在1个10个肽的核定位信号序列19-PASPKRRRCA-28,推测的氨基酸序列的二级结构中含有2个a-螺旋。在重建的系统进化树上,几个不同物种的akirin2蛋白分成3支,结果表明猪akirin2与人、牛和羊的亲缘关系比其与小鼠和大鼠的近,与鸡的亲缘关系最远。     

鸭MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因的克隆、序列分析及表达载体构建

【目的】克隆鸭MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因cDNA序列,构建并鉴定其原核表达质粒pET/DuMHC-Ⅰ。【方法】依据GenBank/DDBJ/EMBL基因库中公布的鸭MHC-Ⅰ基因序列设计1对引物,采用RT-PCR技术从鸳鸯鸭脾脏组织中扩增MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因cDNA,T-A克隆到pGEM-T Easy载体中,并进行测序。通过PCR和酶切的方法,将鸭MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因亚克隆入pET-28a(+)载体,构建重组表达质粒pET/Du MHC-Ⅰ,并进行PCR、NcoⅠ和NotⅠ双酶切及测序鉴定。【结果】测序结果表明,获得了MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因,其长度为813 bp,编码271个氨基酸。MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因与GenBank中登录的鸭MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因序列的同源性为89.4%~91.7%,氨基酸同源性为78.2%~83.7%;与鸡、鹅、鹌鹑、草鱼、狗、猪、鼠和人的MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽氨基酸序列的同源性分别为64.6%,79.3%,59.4%,41.0%,26.6%,45.0%,12.5%和22.1%,这表明MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因存在着种属多样性,且亲缘关系越近,同源性越高。所获重组表达质粒pET/Du MHC-Ⅰ经PCR、酶切、测序鉴定,证实鸭MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因cDNA已正确克隆入pET-28a(+)表达载体。【结论】成功克隆出鸭MHC-Ⅰα链胞外区成熟肽基因,并构建了重组表达质粒pET/Du MHC-Ⅰ。     

MiRNA－93－5p 对 VEGF 的转录调控及其与梅花鹿茸细胞增殖的关系1）

为了探讨miRNA－93－5p对梅花鹿血管内皮生长因子（ VEGF）的转录调控作用及其与鹿茸细胞生长的关系,分离了鹿茸顶端软骨组织细胞,利用Trizol试剂法提取细胞总RNA,反转录合成cDNA。根据GenBank已发表的相关序列设计梅花鹿VEGF基因的3′端非编码区部分序列（3′UTR）特异引物并进行克隆,构建VEGF基因的3′UTR野生型及其突变体序列双荧光素酶报告基因载体并进行荧光素酶活性检测。再将人工合成的miRNA－93－5p模拟物转染鹿茸软骨细胞,MTT法检测鹿茸细胞体外增殖的变化;Western blotting分析VEGF蛋白的表达丰度。结果表明：成功获得了鹿茸组织VEGF基因的3′UTR序列,野生型序列长度为356 bp,突变体长度为336 bp。荧光素酶活性检测结果表明,转染野生型质粒组细胞荧光素酶活性降低,而转染突变体组细胞荧光素酶活性无明显变化。 MTT法和Western blotting结果显示,鹿茸细胞的体外增殖受到抑制,VEGF蛋白的表达水平下降,且呈时间依赖性。     

藏猪β-防御素2基因克隆及原核表达载体的构建

为了构建藏猪β-防御素2(pBD-2)成熟肽原核表达载体,从藏猪肝组织中提取总RNA,通过RT-PCR获取pBD-2目的基因,并与pMD19-T载体连接构建重组质粒,命名为pMD19T-pBD-2;以pMD19T-pBD-2质粒为模板,克隆pBD-2成熟肽c DNA序列并构建成熟肽p ET-32a-pBD-2表达质粒。结果显示,藏猪pBD-2基因全长为298bp,与野猪和家猪的pBD-2基因同源性分别达100.0%和98.9%;藏猪pBD-2基因具有1个完整的开放阅读框,编码69个氨基酸组成的多肽,包含21个氨基酸残基的信号肽、11个氨基酸残基的前导肽和37个氨基酸残基的成熟肽;编码的pBD-2成熟肽稳定性较好,分子量4 085.78,等电点8.89,具有6个半胱氨酸(Cys)残基,7个带正电荷和2个带负电荷的氨基酸残基,为亲脂性和亲水性多肽;从pMD19T-pBD-2质粒中亚克隆得到长度为114 bp藏猪pBD-2成熟肽c DNA序列,菌落PCR、酶切和测序鉴定证明成功构建了成熟肽pET-32a-pBD-2原核表达质粒。     

牛Smad 9基因cDNA克隆及生物信息学分析

Smad 9属于R-Smads,在TGF-β信号传导过程中起着重要作用。本研究利用生物信息学方法,结合RT-PCR技术和SMARTRACE技术,得到全长为1 871 bp的牛Smad 9基因cDNA序列。通过核酸序列分析发现,牛Smad 9基因编码345个氨基酸残基,牛Smad 9蛋白无跨膜区和信号肽序列,该蛋白与人、小鼠、大鼠和红原鸡在氨基酸序列上分别有78.84%,79.21%,77.88%和70.38%的同源性。通过多组织RT-PCR分析发现,牛Smad 9基因的组织表达谱很广,在卵巢、肝、肌肉、小肠、脂肪、子宫、肾脏、心肌、肺、胰腺、睾丸、乳腺组织中均有表达。     

鹿科动物茸角组织Osteopontin基因全长cDNA的克隆及表达分析

骨桥蛋白(Osteopontin,OPN)是在骨基质的矿化和吸收过程中起重要作用的细胞因子,研究首次从梅花鹿鹿茸尖端组织cDNA文库中成功克隆了OPN基因的全长cDNA序列,并结合生物信息学方法和实时荧光定量RT-PCR技术对该基因的氨基酸序列及表达特征进行分析。结果表明,OPN的cDNA全长为1 406 bp,编码279个氨基酸。经生物信息学分析,该基因为不稳定蛋白,具有N端信号肽,相对分子质量为30.99 ku,理论等电点为4.40,其一级结构中丝氨酸和谷氨酸残基所占比例最高,含有特异的Arg-Gly-Asp序列(RGD)。同源序列比对及系统进化树分析表明,鹿源OPN氨基酸序列不仅与欧洲牛和山羊相似性最高(分别为86%,85%),且在该基因座位上也与二者在亲缘关系最近。实时荧光定量RT-PCR分析表明,OPN基因在鹿茸尖端不同组织层的表达存在差异,前软骨层和软骨层的表达量普遍高于间充质和皮肤层,推测OPN可能通过介导破骨细胞与矿化组织的黏附,从而参与了鹿茸组织的矿化。     

尼罗罗非鱼Dmrt1基因克隆及在不同组织中的表达

Dmrt1基因是Dmrt基因家族的一个重要成员,在动物性别决定过程中发挥重要作用。参照小鼠Dmrt1基因DM保守区及有关文献,设计了1对简并引物．扩增了尼罗罗非鱼的Dmrt1基因．并对扩增产物进行了亚克隆与测序。结果在雌雄尼罗罗非鱼个体中各获得1个预期的基因片段．长度为140bp．序列无性别差异。序列同源性分析表明,尼罗罗非鱼Dmrt1基因DM盒区核苷酸序列与人和鼠相应基因的同源性为78％：编码的氨基酸序列与人和鼠相应基因编码序列的同源性为89％．充分显示了Dmrt1基因在进化上的高度保守性。进一步根据获得的Dmrt1序列,设计1对特异引物,采用RT—PCR技术对尼罗罗非鱼不同组织Dmrt1基因的表达进行了研究。结果发现,Dmrt1只在精巢中特异表达,在卵巢、眼、肠、鳃及心脏组织中无表达,提示该基因在性别分化和功能维持上可能具有重要作用。     

甘蓝型油菜生物节律钟输出基因BnGI的克隆和表达分析

利用同源克隆的方法,以拟南芥GIGANTEA基因为种子序列,在甘蓝型油菜中克隆得到GI基因,命名为BnGI。序列分析结果表明:该基因编码区全长为3 516bp,编码1 171个氨基酸,与白菜GI基因序列同源性达99%,与拟南芥GI基因同源性达87%。成熟蛋白的等电点为6.59,分子量为127.15kDa,亚细胞定位预测在细胞核定位。荧光半定量检测结果表明:BnGI基因在根、茎、顶端分生组织、叶、花等中均有表达,但表达水平具有组织特异性。