西农萨能山羊锌指蛋白基因Ubi-d4的筛选、克隆和生物信息学分析

 【目的】克隆西农萨能山羊泌乳中期和后期乳腺组织差异表达基因Ubi-d4并进行生物信息学分析，为进一步研究该基因的功能以及乳腺退化的分子机制提供信息。【方法】以西农萨能羊乳腺组织为材料，利用抑制性消减杂交技术筛选泌乳中期和后期乳腺组织差异表达基因，用RT-PCR克隆Ubi-d4基因，用实时定量PCR分析Ubi-d4基因的表达水平变化，用生物信息学方法对Ubi-d4基因进行结构和功能域预测。【结果】山羊乳腺Ubi-d4基因开放读码框全长1 176 bp，编码391个氨基酸，GenBank登陆号为EF105410；与牛（XM_881516）、人（NM_006268.3）、鼠（NM_011262）、兔（XM_341998）对应基因的核苷酸和氨基酸同源性分别为98%、90%、93%、90%和99%、99%、99%、98%，泌乳后期乳腺组织中mRNA表达水平是泌乳中期的6.10倍；氨基酸序列中含有一个C2H2型锌指结构，一个PHD型锌指结构，没有信号肽和跨摸结构。【结论】筛选到西农萨能山羊乳腺泌乳后期高水平表达基因Ubi-d4，克隆了它的开放读码框（1176bp，GenBank No：EF105410）；生物信息学分析推测它是乳腺退化过程中的重要功能基因。     

内蒙古白绒山羊LDH-A基因cDNA的克隆与特性分析

 【目的】克隆内蒙古白绒山羊乳酸脱氢酶A（LDH-A）基因并分析其基本表达模式。【方法】采用RT-PCR和3′ RACE技术克隆基因，将得到的基因cDNA序列及其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析。利用RT-PCR方法进行组织表达检测。【结果】获得了内蒙古白绒山羊LDH-A基因全长cDNA序列。该基因cDNA全长1 649 bp，包含一个996 bp的ORF和642 bp 的3′ UTR。SMART分析表明ORF编码的蛋白质具有Ldh_1_N domain和Ldh_1_C domain，Psite分析表明有L-乳酸脱氢酶活性位点，PSORT程序分析将其定位于细胞质中。LDH-A基因在脾、肾、睾丸和肌肉组织中均有表达。【结论】内蒙古白绒山羊LDH-A基因编码的蛋白具有典型的乳酸脱氢酶结构，cDNA核苷酸序列与牛的LDH-A基因（NM_174099.2）具有较高的同源性。在脾、肾、睾丸和肌肉组织中均有表达。     

甘蔗水分胁迫响应相关醛脱氢酶基因的克隆及其表达特征分析

 【目的】筛选并克隆与水分胁迫相关的基因,通过对目的基因的表达分析进一步解析植物的抗旱机制,为甘蔗抗逆育种提供候选基因和理论依据。【方法】应用消减文库技术结合cDNA芯片技术筛选水分胁迫诱导的基因的EST序列,根据筛选到感兴趣的上调表达基因的EST序列,用RACE技术获得SSADH的全长cDNA序列,并通过实时荧光RT-PCR技术对该基因的表达特征进行分析。【结果】通过消减文库技术结合cDNA芯片技术筛选的EST中含有4个推测为基因SSADH 的EST,其在水分胁迫处理的斑茅中均明显上调表达。通过RACE扩增获得甘蔗SSADH全长cDNA序列为1 914 bp,其中5′端非编码区25 bp,开放阅读框为1 581 bp,3′端非编码区306 bp,在1 749处有终止加A信号AATAA。克隆的甘蔗全长cDNA序列进行NCBI比对分析显示,所克隆的甘蔗SSADH全长cDNA与拟南芥（NM_106592.3）的ALDH5F1同源性为73%,表明克隆的cDNA序列可以归为甘蔗的醛脱氢酶家族基因ALDH5F1。通过荧光实时PCR分析SSADH表达表明,该基因参与干旱胁迫下的全程响应,并证明水分胁迫下该基因表达与Ca2+的存在调控关系。【结论】克隆了甘蔗基因SSADH,该基因为一个水分胁迫响应基因;SSADH的植物在体表达与Ca2+存在调控关系。克隆的基因SSADH可用于植物抗逆性调控研究。     

西农萨能奶山羊INSIG-1编码区的克隆、序列特征分析和组织表达

【目的】克隆西农萨能奶山羊胰岛素诱导基因1（INSIG-1）编码区,并对其进行序列特征分析和组织表达规律研究。【方法】提取西农萨能奶山羊总RNA,反转录cDNA后进行PCR反应,对克隆得到的INSIG-1序列进行生物信息学分析。用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测INSIG-1在皮下脂肪、胸部肌肉、乳腺、肝脏、肾脏、心脏、肺、脾脏、瘤胃、小肠10个组织中的表达情况。【结果】获得西农萨能奶山羊INSIG-1基因1 014bp序列（Gen-Bank登录号JQ665439）,其中编码区序列长度为831bp,编码276个氨基酸。西农萨能奶山羊INSIG-1编码区与牛（GenBank登录号NM₀01077909）的亲缘关系最近,相似性达97%,编码氨基酸序列的相似性达90%,而与小鼠（GenBank登录号NM₀25836）的亲缘关系较远。预测INSIG-1蛋白质分子量为29.70ku,理论等电点为8.99;IN-SIG-1蛋白质具有5个跨膜螺旋结构,且有较强的疏水性,不含信号肽。RT-qPCR检测结果表明,在西农萨能奶山羊10个组织中INSIG-1均有表达,其中在肝脏中的相对表达量最高,皮下脂肪、胸部肌肉、肺次之,在心脏中的相对表达量最低。【结论】克隆得到了西农萨能奶山羊的INSIG-1基因,并探明了其组织表达规律。     

西农萨能奶山羊脂肪酸合酶基因启动子的克隆及活性测定

【目的】克隆测定西农萨能奶山羊脂肪酸合酶基因（Fatty Acid Synthase,FAS）启动子的全长序列,进行活性区域分析,为奶山羊FAS基因功能和表达调控机理研究提供依据。【方法】根据牛和人脂肪酸合酶基因启动子的同源序列以及西农萨能奶山羊脂肪酸合酶基因5′UTR区域,分别设计上、下游引物,以西农萨能奶山羊全血DNA为模板克隆启动子序列。依据生物信息学分析结果重设引物,将FAS启动子基因分段克隆并连接到荧光素酶表达载体PGL-3,与Psv-β-半乳糖苷酶对照载体共转染293、MCF-7细胞,进行荧光素酶活性检测和β-半乳糖苷酶的活性检测。【结果】FAS基因启动子序列全长2 640 bp,与牛、人FAS启动子序列同源性90％以上,包括数个潜在SP1、Ets、LSF等转录因子结合位点和CCAAT框、GC框。-1 040—-340 bp处可能包含启动子活性中心,通过启动子缺失片段试验将活性中心范围缩小至-721—-540 bp之间。【结论】通过克隆FAS基因启动子区域,分析表明启动子前端存在负调控元件,找出了启动子最小活性中心。     

新疆巴什拜羊BPI基因cDNA全长的克隆及序列分析

【目的】克隆巴什拜羊杀菌/通透性增强蛋白(BPI)的cDNA序列,为研究该蛋白的结构和功能奠定基础。【方法】采集巴什拜羊外周血液,从中分离得到中性粒细胞后提取RNA。根据GenBank中牛BPI基因的cDNA序列设计兼并引物,用RT-PCR方法扩增巴什拜羊BPI基因部分序列,再根据已知的巴什拜羊BPI基因部分序列设计RACE引物,分别扩增出5′和3′端目的片段,分别回收克隆的目的基因片段,再与pMD18-T载体连接,分别转化到大肠杆菌DH5α中,筛选阳性克隆,将重组菌测序后进行拼接,获得巴什拜羊BPI基因全长cDNA序列,并对序列进行分析。【结果】克隆的巴什拜羊BPI基因cDNA序列全长1 922bp,其中开放阅读框为1 452bp,共编码483个氨基酸;BLAST分析表明,巴什拜羊BPI基因的核苷酸序列与绵羊、牛、虎鲸、野猪、猕猴、人、家兔、小鼠、非洲爪蟾核苷酸的一致性分别为99%,91%,78%,74%,64%,61%,58%,53%和50%;氨基酸进化分析显示,巴什拜羊首先与绵羊聚为一类,其次与牛聚为一类,该聚类分析结果与生物学分类结果表现一致。【结论】通过RACE方法成功地克隆了1 922bp的巴什拜羊BPI基因cDNA全长序列,且基因进化树聚类结果与生物学分类结果相一致。     

山药SuSy基因全长cDNA序列的结构、进化和表达

 【目的】阐明山药蔗糖合成酶（SuSy,EC 2.4.1.13）基因家族的成员及其功能。【方法】利用RT-PCR和RACE技术从大薯（Dioscorea alata ）地下块茎中分离到1个SuSy基因（DaSuSy1）全长cDNA序列,并用DANSTAR和Clastal W等软件分析该序列的结构特征和分子进化,采用RT-PCR和Northern杂交对该基因的时空表达进行分析。【结果】DaSuSy1全长cDNA序列大小为2 673 bp,其中最大开放阅读框（ORF）、5′端和3′端的非翻译区分别含有2 445 bp、7 bp和221 bp,而且3′端的非翻译区含1个24 nt的Poly（A+）尾;最大ORF可编码814个氨基酸,分子量为92.76 kD,等电点为6.42,含有蔗糖合成酶和葡糖基转移酶两个保守功能域及两个磷酸化位点,即N端的Ser10和C端的SNLDRRET781 RR(Ser774～Thr781)。该基因在全长cDNA序列、编码区cDNA序列及其编码氨基酸序列的水平上与GenBank中所选已知物种SuSy基因相应序列的同源性分别达45.3%～71.3%、45.8%～74.8%和50%～84.7%,与禾本科植物SuSy基因家族中一些成员亲缘关系最近。DaSuSy1在非光合器官中表达,其中地下块茎表达最为强烈,而且从块茎形成初前期开始表达一直增强至盛中期,此后逐渐减弱。【结论】DaSuSy1是山药SuSy基因家族成员,归为单子叶植物SuSy基因的组别,仅在非光合器官中表达编码负责蔗糖-淀粉转化功能的SuSy同工型。     

天祝白牦牛LF基因克隆及分子特征

 【目的】哺乳动物乳铁蛋白（Lactoferrin,LF）在抗菌、抗病毒、抗肿瘤、调节免疫等方面起着重要作用。本试验对天祝白牦牛乳铁蛋白基因的编码区进行克隆和分子特征分析。【方法】以处于干乳期的天祝白牦牛乳腺组织为材料,通过RT-PCR克隆了包含LF基因编码区的cDNA序列（GenBank收录号为EU547252）;将克隆获得的天祝白牦牛LF基因的cDNA与奶牛相应序列进行比对;对天祝白牦牛LF蛋白（GenBank收录号为ACB29795）与其它物种LF蛋白进行序列比对和进化树分析;对牦牛LF蛋白的特性和结构进行预测。【结果】克隆获得天祝白牦牛LF基因cDNA片段长度为2 344 bp,其中LF基因编码区全长2 124 bp,编码708个氨基酸;序列分析显示,克隆获得的牦牛cDNA序列与奶牛该序列存在15个碱基的变异,其中位于LF基因编码区的变异有12个,这些突变造成4个氨基酸变异;天祝白牦牛LF蛋白与奶牛、人、小鼠、山羊、绵羊、猪、狗、马、骆驼、猩猩、鸡LF蛋白氨基酸相似度分别为99.4%、69.5%、63.5%、92.4%、91.5%、72.9%、69.1%、72.6%、75.3%、69.5%和50.9%;各物种LF蛋白进化树符合物种进化规律;同源建模预测LF 3D模型显示,LF为多肽链在二级结构基础上折叠形成2个极相似的、对称的球状叶,即N叶和C叶,中间由1段对蛋白酶敏感的α-螺旋连接,呈“二枚银杏叶型”结构。【结论】从天祝白牦牛克隆获得LF基因编码区全长序列并揭示了其分子特征,为牦牛LF蛋白基因工程和蛋白质功能的研究奠定了基础。     

鹌鹑VIPR-1的克隆、序列特征和组织表达分析

【目的】对鹌鹑血管活性肠肽1型受体（vasoacitve intestinal peptide type 1 receptor,VIPR-1）cDNA全长基因进行克隆及分析,为鹌鹑的分子育种提供基础资料。【方法】通过比较基因组学,采用RT-PCR和RACE技术,获得鹌鹑了VIPR-1 cDNA全长序列;通过生物学软件对其核苷酸序列和氨基酸序列进行了比对;采用实时定量PCR方法检测了VIPR-1在8个组织中的表达。【结果】鹌鹑VIPR-1的cDNA全长2 427 bp,包含了1 341 bp的开放性阅读框,编码446个氨基酸;序列分析显示,克隆获得的鹌鹑VIPR-1编码区序列与鸡该编码区序列存在41个碱基的差异,造成4个氨基酸残基的不同;VIPR-1氨基酸序列与鸡、火鸡、斑胸草雀的氨基酸的一致性分别为99.1%、92.2%、88%,与其它物种的一致性在60%-78%;各物种VIPR-1蛋白进化树符合物种进化规律;VIPR-1理化性质表明该蛋白为一偏碱性蛋白,蛋白二级结构主要由α-螺旋、β-折叠和β-转角构成;在N-端存在一个由22个氨基酸残基（MKSARLRVLLPLLGCLLSAASS）组成的信号肽,7个α-螺旋构成的跨膜域和C-端结构域,在跨膜域有胆固醇结合位点;在所检测的8个组织中VIPR-1 mRNA均有表达,在小肠中表达量最高。【结论】成功地克隆了鹌鹑VIPR-1 cDNA全长序列,该基因在小肠组织的表达高于其它组织,在跨膜域存在胆固醇结合位点。     

兰州大尾羊心脏型脂肪酸结合蛋白（H-FABP） 基因克隆及其同源性比较

【目的】克隆兰州大尾羊心脏型肪酸结合蛋白（H-FABP）基因全长cDNA序列,为研究绵羊H-FABP生物学作用和生产应用提供理论依据。【方法】根据已知哺乳动物H-FABP基因 cDNA 序列,设计5''和3''特异引物,运用cDNA 末端快速扩增（RACE）技术获得兰州大尾羊H-FABP基因全长 cDNA 序列。【结果】 扩增获得兰州大尾羊5''端425 bp、3''端231 bp片段和 177 bp中间片段,拼接获得748 bp兰州大尾羊H-FABP基因全长cDNA 序列（GenBank登录号：JQ780322）。 兰州大尾羊H-FABP基因ORF长 402 bp,编码 133 个氨基酸。核苷酸序列分析显示兰州大尾羊H-FABP基因序列与大多数哺乳动物相似,但其第66位发生的碱基转换（T←→G）引起所编码的第22位天门冬氨酸（N）不同于其它所有物种的赖氨酸（K）。构建的基因进化树分析结果显示兰州大尾羊与山羊亲缘关系最近。预测兰州大尾羊H-FABP蛋白质的空间结构与山羊和牛H-FABP类似,由2个α螺旋和10个反向平行的β折叠组成,10 个折叠片围成一个桶状结构,疏水性残基位于桶内,用于结合脂肪酸。【结论】克隆了兰州大尾羊H-FABP基因,为进一步研究该基因的功能奠定了基础。     

内蒙古白绒山羊蛋白激酶B/AKT基因的克隆及表达模式分析

 【目的】克隆内蒙古白绒山羊AKT基因cDNA并分析其基本表达模式。【方法】RT-PCR克隆AKT基因 cDNA。通过在线软件BLAST进行核酸序列分析,用SMART与Psite进行氨基酸序列分析。半定量RT-PCR检测AKT基因在绒山羊组织中的表达特异性。Western blotting检测绒山羊胎儿成纤维细胞中AKT表达。【结果】克隆到的内蒙古白绒山羊AKT基因cDNA片段长 1 443 bp,包含了编码480个氨基酸残基的全长ORF,氨基酸序列与绵羊（NM_001161857.1）同源性为97%。SMART分析表明,ORF编码的蛋白包含了可与3-磷酸肌醇结合的PH结构域及具有丝氨酸/苏氨酸激酶催化活性的S_TKc结构域。Psite分析表明,含有1个cAMP-/cGMP-依赖性蛋白激酶磷酸化位点、6个蛋白激酶C磷酸化位点、10个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、2个蛋白激酶ATP结合区信号和1个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性区域。PSORT程序预测其定位于细胞质中。AKT基因mRNA丰度在睾丸、脑和肾中较高,在脾、肝、肺及乳腺组织中相对低。绒山羊胎儿成纤维细胞中抑制mTOR活性,AKT表达量降低。【结论】内蒙古白绒山羊AKT基因cDNA全长ORF的核苷酸序列与绵羊的AKT基因具有很高的同源性,AKT基因在脾、睾丸、脑、肝、肺、乳腺及肾组织中均有表达,其AKT的表达受mTOR信号通路的调控。     

显性白毛调控基因(KIT)与绵羊毛色关系的初探

[目的]研究显性白毛调控基因K／T与绵羊毛色的关系。[方法]应用RT-PCR技术克隆绵羊显性白位点基因KIT的exon2。并将exon2编码的氨基酸序列与其他动物进行同源性比较。[结果]绵羊Ⅺ丁基因exon2eDNA长271bp,编码86个氨基酸;同源性比较结果表明,绵羊与黄牛、水牛和山羊的同源性较高,迭98％～100％,而与马、狗、猪、猫等同源性仅为81％一88％。[结论]该研究结果为加快绵羊育种进展提供了理论依据。     

Polymorphism of Exon 2 of FSHβ Gene and Its Relationship with Reproduction Performance in Two Goat Breeds

The objectives of the present study were to detect the polymorphism in follicle stimulating hormone beta （FSHβ） gene and investigate the relationship between FSHβ gene and high prolificacy in goats.According to the sequence of ovine FSHβ gene,two pairs of primers were designed to detect single nucleotide polymorphism of exon 2 of FSHβ gene in two goat breeds,Xinong Saanen dairy goat and Boer goat,by PCR-SSCP.The least square mean and genetic variance of different genotypes at polymorphic locus were analyzed,and the selection reaction was forecasted by genetic correlation between marker locus and genetic variance of litter size traits.There was one polymorphic locus occurring in exon 2 （P2） with three genotypes （EE,EF and FF）.In Xinong Saanen dairy goat,EE genotype had significantly higher （P 〈 0.05） litter size than EF and FF genotype in the first to fourth parity and average parity;EF genotype had significantly higher （P 〈 0.05） litter size than FF genotype in the second and average parity.In Boer goat,EE genotype had significantly higher （P 〈 0.01） litter size than EF and FF genotype in the second to fourth parity and average parity;EF genotype had significantly higher （P 〈 0.05） litter size than FF genotype in average parity.In Xinong Saanen dairy and Boer goat,the heredity of litter size was mainly influenced by genetic additive effect and the EE genotype is a favorable marker genotype for litter size in these two breeds.     

FSHβ基因外显子2的多态性及其与两个山羊品种繁殖性能的相关性研究

 【目的】寻找与产羔数相关的遗传标记,为山羊高繁殖力标记辅助选择提供依据。【方法】根据绵羊FSHβ基因序列设计2对引物,采用 PCR-SSCP技术检测山羊FSHβ基因外显子2的多态性,利用最小二乘均数法对其与产羔数的关系进行分析,同时对多态位点的遗传方差进行分析,通过标记位点与产羔性状的遗传相关预测选择反应。【结果】在引物（P2）扩增片段中检测到1个多态位点,出现3种基因型（EE、EF和FF）。对于西农萨能奶山羊,在1～4胎和平均产羔数中,EE型个体产羔数显著高于EF和FF型个体(P＜0.05),EF型个体的第2胎和平均产羔数显著高于FF型个体(P＜0.05);对于波尔山羊,在2～3胎和平均产羔数中,EE型个体产羔数极显著高于EF和FF型个体(P＜0.01),EF型个体平均产羔数显著高于FF型个体(P＜0.05)。在西农萨能奶山羊和波尔山羊两个群体中,产羔性状的遗传主要受基因加性效应的影响。【结论】对于西农萨能奶山羊和波尔山羊,多态位点EE基因型可作为产羔性状上的标记基因型。     

安哥拉山羊Hoxc9基因克隆与序列分析

根据已报道的Hoxc9基因序列保守区设计3对引物,利用PCR技术从安哥拉山羊血液基因组DNA中扩增Hoxc9基因序列。目的片段纯化后连接到PMD19-T载体上,经鉴定得到重组质粒。测序结果通过与Gen-Bank数据库中序列比对分析,确定该序列为Hoxc9基因,核苷酸序列长3224 bp,包括1个内含子和2个外显子,cDNA序列长783 bp,编码260个氨基酸。与哺乳动物氨基酸序列的同源性非常高,达到99.2%以上,同斑马鱼和日本鳉的同源性较低。     

西农莎能奶山羊遗传检测的研究

通过对西农莎能奶山羊九个血液蛋白位点和四项外形特征的遗传抽样检测，结果表明：西农莎能奶山羊在七个血液蛋白位点和四项外形特征上具有多态性，并存在有原种瑞士莎能奶山羊不具有的Ｈｂ￣Ｂ和Ｔｆ￣Ｂ基因，以及其他莎能羊种中不具有的Ａｃｐ￣Ａ和Ｃａｔ￣Ｂ基因。     

奶山羊SCD基因CDS区的克隆、序列分析及过表达

【目的】研究奶山羊硬脂酰辅酶A去饱和酶基因（stearoyl-CoA desaturase,SCD）在乳腺上皮细胞中对不饱和脂肪酸合成过程相关基因的调控及对细胞脂肪酸组成的影响。【方法】用RT-PCR方法从西农萨能羊乳腺组织中扩增SCD基因,进行序列分析和组织表达谱分析;构建重组腺病毒质粒,进行包装和扩增后,感染体外培养的奶山羊原代乳腺上皮细胞,实时定量检测相关基因的表达,western blotting检测蛋白变化,气相色谱-质谱联用分析细胞内脂肪酸组成变化。【结果】①获得了全长1 080 bp的山羊乳腺SCD基因CDS（GenBank登录号：GU947654）并对其进行了生物信息学分析;②奶山羊SCD基因在乳腺、肺和皮下脂肪组织中高表达,而在心脏、瘤胃和卵巢组织中的表达量较低;③成功构建了奶山羊SCD基因的重组腺病毒载体并制备出高滴度的重组病毒液,重组腺病毒感染原代乳腺上皮细胞后,检测结果表明细胞中SCD基因过表达极显著,FASN、H-FABP、LEPR和LXRα等基因表达下调,而PPARγ和LPL基因的表达量显著性增加;④棕榈酸和硬脂酸的含量下降,不饱和脂肪酸含量上升。【结论】SCD基因在奶山羊乳腺中发挥着重要作用,FASN、H-FABP、LEPR、LXRα、PPARγ和LPL基因的表达与其相关,这些基因共同影响乳脂中脂肪酸的组成。     

猪繁殖候选基因ERK2的克隆、表达及基因多态分析

 【目的】ERK2基因在细胞增殖和分化调控以及启动卵巢排卵的分子信号等过程中发挥重要作用,是影响猪繁殖性状的重要候选基因。本试验对猪ERK2基因序列、基因结构、基因多态性及其表达规律进行初步研究。【方法】以大白猪为材料,采用RT-PCR方法克隆了猪ERK2基因,Real-Time PCR测定该基因在猪各组织器官中的分布,并对该基因的结构和多态性进行分析。【结果】从猪卵巢组织中克隆获得ERK2基因部分cDNA序列,长1 888 bp,包括一个1 080 bp的开放阅读框,编码359个氨基酸与预测的猪ERK2基因、已报道的人和小鼠等的ERK2基因高度相似;猪ERK2基因在各组织中表达广泛,其中脾脏是表达量最高的组织,在脂肪组织、前后腿肌中基本不表达;猪ERK2基因定位于14号染色体,全长在22 kb以上,包含9个外显子和8个内含子;对第2—9外显子及内含子外显子交界处的内含子序列进行序列突变检测,共检测到11个SNPs和1个插入缺失突变,但绝大部分的变异都是在内含子区域,仅有1个SNP发生于3′UTR区域。【结论】猪ERK2基因cDNA为1 888 bp,编码359个氨基酸残基;在猪各组织中广泛分布,以脾脏的表达量最高;该基因由9个外显子和8个内含子组成,基因保守性较高,共检测到11个SNP和1个插入缺失突变均不在编码区中。