猪IGF-1 E肽在不同体型猪中的表达差异

IGF-1基因与小型猪的"比例性矮小"相关,且IGF-1基因结构复杂,其C端由于可变剪接可产生3种E肽,分别为Ea、Eb和Ec.为分析IGF-1的3种E肽(Ea、Eb、Ec)表达量对猪体型大小的影响,选取大白猪和巴马香猪作为大型、小型猪样本.通过PCR方法在大小型猪中鉴定3种E肽,然后采用实时荧光定量PCR方法检测3种E肽在大小型猪7种组织中的相对表达量.结果 表明:在大小型猪中均存在3种类型的E肽,其中,Ea在小型猪中表达量显著高于大型猪(P＜0.05),在肝脏、心脏、肺脏和脾脏组织中差异极显著(P＜0.01),但在软骨组织呈相反结果;Eb在小型猪的肝脏利软骨组织中表达量显著(P＜0.05)或极显著高于大型猪(P＜0.01),但在心脏组织中表现相反,且在其他组织中表达量较低;Ec在大小型猪中的表达情况与Ea相似,但在软骨组织中差异不显著(P＞0.05).3种E肽分析显示,Ec表达量最高,Ea表达量次之,Eb表达量最低.这说明,小型猪中Ea与Ec高表达不促进机体器官重量,也不影响小型猪体长的增长.     

哲罗鲑胰岛素样生长因子Ⅱ cDNA的克隆与组织表达分析

为了研究胰岛素样生长因子-Ⅱ(insulin-like growth factors-Ⅱ,IGF-Ⅱ)在哲罗鲑Hucho taimen生长繁殖过程中所起的作用,根据Gen Bank收录的大西洋鲑IGF-Ⅱ基因开放阅读框序列(NCBI登录号:NM_001123647)设计用于哲罗鲑IGF-Ⅱ开放阅读框扩增的引物,以哲罗鲑肝脏总RNA反转录成的cDNA为模板,利用PCR方法克隆获得哲罗鲑IGF-Ⅱ基因的开放阅读框。生物信息学分析结果显示,哲罗鲑IGF-Ⅱ基因的长度为645 bp,编码含有214个氨基酸残基的蛋白,该蛋白的相对分子质量为24554,等电点为9.92;哲罗鲑IGF-Ⅱ前肽由信号肽、B、C、A、D、E肽6部分构成;同源性比对和系统进化分析结果显示,哲罗鲑IGF-Ⅱ与鲑科鱼类IGF-Ⅱ核苷酸序列同源性最高,聚为一支,其中与大西洋鲑的IGF-Ⅱ同源性最高(98.6%),该基因在进化过程中有着高度保守的进化特性;用荧光定量PCR技术检测2龄哲罗鲑IGF-Ⅱ基因在不同组织中的表达,结果显示,该基因在肝脏中表达量最高,在心脏、鳃、脾、后肠、头肾、胃中的表达量次之,而在前肠和脑中的表达量最低。     

香猪Noggin基因克隆与序列分析

以贵州榕江香猪为实验材料,设计2对特异性的寡核苷酸引物,RT-PCR扩增了Noggin基因的上下两段序列,将其克隆到T载体上测序,拼接两段序列后得到香猪Noggin基因的完整序列。此序列由896个碱基组成,编码232个氨基酸,前19个氨基酸为信号肽,后213个氨基酸为成熟肽。Genbank blast对香猪Noggin基因编码氨基酸与其他物种进行检索分析:与人、鼠、鸡、爪蟾和东方鲀等氨基酸同源性为54.1%~98.7%。SWISS-MODEL服务器预测了香猪Noggin成熟肽的三维结构,与人和鼠对比:主要由于第99和112位的氨基酸改变而引起三维结构不同。     

三个猪品种Myf5基因的克隆及序列分析

为明确猪Myf5基因的蛋白结构及功能位点,从香猪、大白猪和大白×长白杂交猪背最长肌提取总RNA,采用RT-PCR技术克隆Myf5基因,其cDNA长893 bp,包括完整的开放阅读框768 bp,编码255个氨基酸。将所测序列与GenBank上已知猪种序列进行相似性比较,结果表明:香猪Myf5基因中有3个碱基变异,其中2个突变不改变编码的氨基酸为无义突变,1个突变使其编码的氨基酸由甲硫氨酸(M)变为亮氨酸(L)。大白猪没有碱基变化;大白×长白杂交猪Myf5基因中的1个突变,使其编码氨基酸由甘氨酸(E)变为谷氨酸(G)。将香猪与其他物种进行核苷酸和氨基酸编码区序列的相似性分析及生物信息学分析。相似性分析表明,香猪Myf5基因氨基酸编码区序列与绵羊、牛、马、兔、黑猩猩、非洲象和小鼠的相似性较高,均在88%以上,推测Myf5基因在哺乳动物具有一定的保守性;Myf5蛋白二级结构以无规则卷曲为主,其次为α螺旋,偶有β转角。预测Myf5蛋白不含信号肽序列,有29个磷酸化位点。     

猪α干扰素基因克隆、进化及表达特性分析

为深入研究α干扰素在猪体内的调节和功能,本研究以猪为实验动物,通过RT-PCR扩增得到α干扰素基因全长编码区序列,提交Gen Bank数据库,获得登录号为"JQ839262"。生物信息学分析显示,该基因编码189个氨基酸,预测蛋白分子量为21.32 ku,等电点为6.37。蛋白质结构分析得出,IFN-α存在1个保守域,无跨膜结构,存在信号肽。疏水性分析显示其N端疏水,C端亲水。亚细胞定位显示,该蛋白分泌到细胞周质的概率为92.2%。系统进化分析表明,猪与牛、山羊的亲缘关系较近。同时通过荧光定量PCR法检测了α干扰素基因mRNA在猪13个组织中的表达量,发现在皮肤、肺、肌肉、心、脾中表达量较高。本研究为进一步研究猪α干扰素基因的表达调控奠定研究基础。     

猪FABP1和FABP2基因的分子特征及组织表达分析

【目的】明确脂肪酸结合蛋白(FABPs)对香苏杂交猪脂肪沉积的影响,为后续进一步探究猪脂肪细胞内FABP1和FABP2基因对脂肪酸代谢的调控作用打下基础。【方法】采集香苏杂交猪和柯乐猪的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、大肠、小肠、背最长肌及脂肪等组织样品提取总RNA,利用PCR克隆香苏杂交猪FABP1和FABP2基因编码区(CDS)序列,通过ProtParam、ProtScale、SOPMA、SWISS-MODEL、PSORT Ⅱ Preadict及SignalP-5.0等在线软件进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR检测FABP1和FABP2基因在香苏杂交猪和柯乐猪各组织中的表达情况。【结果】香苏杂交猪FABP1和FABP2基因CDS序列分别为384和399 bp,分别编码127和132个氨基酸残基,对应的编码蛋白相对分子量为14107.23和15217.34 Da,均为亲水性蛋白;其二、三级结构均以β-折叠和无规则卷曲为主,无信号肽剪切位点,主要定位于细胞质。香苏杂交猪FABP1和FABP2氨基酸序列表现为与人类、牛、山羊的FABP1和FABP2氨基酸序列高度同源,对应的相似性均在80.0%以上,除斑马鱼外,与其他参考物种的相似性也在74.0%以上,故推测FABP1和FABP2基因序列的保守性较高;STRING预测结果显示,与这2个蛋白可能互作的蛋白有FABP5、FABP7、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)、猪载脂蛋白A4(APOA4)、APOA1及脂酰辅酶A氧化酶1(ACOX1)等。FABP1和FABP2基因在香苏杂交猪和柯乐猪的各组织中均有表达,且以在肝脏、小肠和脂肪中的相对表达量较高,而背最长肌中的相对表达量最低;此外,FABP1和FABP2基因在香苏杂交猪肝脏和小肠中的相对表达量极显著高于其在柯乐猪对应组织中的相对表达量(P<0.01)。【结论】FABP1和FABP2基因在猪的各组织中均有表达,且以在甘油三酯和脂肪酸合成代谢的相关组织(肝脏、小肠和脂肪)中特异性高表达,可能对脂肪的合成代谢起重要调控作用。     

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。     

羊种布鲁氏菌043新疆流行株WbdA基因和WbkE基因的原核表达及生物信息学分析

研究分析羊种布鲁氏菌043新疆流行株中编码脂多糖的WbdA基因和WbkE基因的原核表达以及蛋白的生物信息学信息。以043菌株为模板,构建重组质粒pET-30a-WbdA和pET-30a-WbkE,转化至E.coli BL21(DE3)菌株,IPTG诱导表达,然后通过Western Blot分析检测目的蛋白的表达,最后运用DNAMAN和TMHMM Server v.2.0软件等对WbdA基因和WbkE基因编码的氨基酸序列进行分析。结果显示,成功构建了WbdA基因和WbkE基因的原核表达载体pET-30a-WbdA和pET-30a-WbkE,并且在大肠杆菌中成功表达。生物信息学分析结果显示,043菌株的WbdA蛋白和WbkE蛋白与标准菌株16M的WbdA蛋白和WbkE蛋白的同源性高。WbdA蛋白有1个跨膜结构区,没有信号肽,20个抗原决定簇,二级结构主要由α-螺旋构成,利用Phyre2在线软件成功构建了该蛋白的3D模型。WbkE蛋白没有跨膜结构区,没有信号肽,有17个抗原决定簇,二级结构主要由α-螺旋构成,并利用Phyre2在线软件成功构建了该蛋白的3D模型。     

鲮胰岛素样生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)cDNA的分子克隆和序列分析

采用逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）方法，从鲮肝脏总RNA中扩增出胰岛素样生长因子-I（IGF-I）基因，克隆至质粒PUGm-T。测定该基因序列，推导其编码的蛋白质序列。克隆的鲮IGF-IcDNA编码序列包括信号肽、B、C、A、D和E6个区域，共161个氨基酸残基。与鲤IGF-I比较，信号肽由44个氨基酸残基组成比鲤少17个，成熟肽核苷酸序列和氨基酸序列的同源性分别为95.2%和100%,E区域分析结果表明，克隆的鲮IGF-I序列属于IGF-I Ea-2亚型。     

鲮胰岛素样生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)cDNA的分子克隆和序列分析

采用逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）方法，从鲮肝脏总RNA中扩增出胰岛素样生长因子-I（IGF-I）基因，克隆至质粒PUGm-T。测定该基因序列，推导其编码的蛋白质序列。克隆的鲮IGF-IcDNA编码序列包括信号肽、B、C、A、D和E6个区域，共161个氨基酸残基。与鲤IGF-I比较，信号肽由44个氨基酸残基组成比鲤少17个，成熟肽核苷酸序列和氨基酸序列的同源性分别为95.2%和100%,E区域分析结果表明，克隆的鲮IGF-I序列属于IGF-I Ea-2亚型。     

不同品种猪生长激素基因的PCR-RFLPs分析

采用PCR-RFLPs技术,对香猪、上海白猪、大约克夏猪生长激素基因-119～＋715区域共834bp片段的扩增产物分别用ApaI、DraI、MspI三种限制性内切酶检测酶切位点的多态性。结果显示：ApaI酶切时．三个品种的猪都产生了3种基因型（AA、BB和AB）,BB基因型的频率以大约克夏猪最高．AB基因型的频率以香猪最高．三个猪种间基因型频率、等位基因频率的差异不显著（P〉0．05）;DraI酶切时．各品种猪均未呈现酶切位点的多态性;MspI酶切时,仅大约克夏猪表现出2种基因型（CC、CD）,香猪、上海白猪未产生酶切位点多态性。结论：AB基因型的频率以香猪为最高,它可能是小型猪的有利基因型;在香猪和上海白猪中DraI和Mspl酶切位点的多态性比较贫乏。     

猪泛素C端水解酶L1基因的克隆与序列分析

从人泛素C端水解酶L1(UCH_L1)基因出发,在dbEST数据库中同源搜索,找到1条与人UCH_L1基因编码氨基酸同源性较高且在香猪背最长肌中表达的EST(BM194679).通过电子克隆和进一步RT-PCR试验验证,获得猪UCH_L1基因全长cDNA序列,其全长 1 105 bp,开放阅读框(ORF)位于60～728 bp,编码223个氨基酸.同源性分析结果表明,与人、鼠UCH_L1基因cDNA编码区(CDS)同源性分别为91.2%和86.5%,蛋白质序列同源性均为96.6%.对该基因编码蛋白的结构和功能预测显示含有2个典型的疏水性区域,不含有信号肽,存在1个UCH_L1(pfam01088)保守结构域和多个磷酸化位点,属UCH_L1蛋白家族,故将该基因命名为猪泛素C端水解酶L1基因(登录号AY495532).     

Prepro-orexin基因多样性与猪产仔数的相关性

为了研究Prepro-orexin基因多样性与繁殖性能的关系，确立其在分子标记育种中的应用价值。本研究采用PCR-RFLP法分析猪Prepro-orexin基因第62位多态性位点在二花脸、香猪、淮猪和姜曲海猪4个品种中的多样性，并分析其不同基因型对二花脸猪产仔数的影响。结果表明，二花脸和香猪分别检出三种基因型，姜曲海猪有两种基因型，而淮猪只有一种基因型。各等位基因频率和基因型频率在不同品种间存在显著差异；二花脸猪不同基因型群体间产仔数差异不显著，说明该基因多样性对产仔数的影响不显著     

Prepro-orexin基因多样性与猪产仔数的相关性

为了研究Prepro-orexin基因多样性与繁殖性能的关系,确立其在分子标记育种中的应用价值。采用PCR-RFLP法分析猪Prepro-orexin基因第62位多态性位点在二花脸、香猪、淮猪和姜曲海猪4个品种中的多样性,并分析其不同基因型对二花脸猪产仔数的影响。结果表明,二花脸和香猪分别检出三种基因型,姜曲海猪有两种基因型,而淮猪只有一种基因型。各等位基因频率和基因型频率在不同品种间存在显著差异;二花脸猪不同基因型群体间产仔数差异不显著,说明该基因多样性对产仔数的影响不显著。     

猪品种随机扩增多态DNA指纹分析

从 2 0个 10碱基随机引物中筛选出 12个引物对长白猪、哈白猪、大白猪、民猪、香猪、香哈杂交猪及长哈杂交猪共 4 1个个体的核 DNA遗传差异进行了 RAPD分析 ,共获得了 97个RAPD标记。品种内遗传相似度总体看来呈引入猪种→培育猪种→地方猪种递减的趋势 ,品种间遗传距离和聚类分析的结果是 :香哈杂交猪与香猪聚为一类 ,长哈杂交猪与长白、哈白、大白聚为一类 ,民猪单独聚为一类。本实验得出的结果与品种的形成历史及采样的实际情况是相吻合的     

从江香猪SP1基因组织表达特征及其超表达对间质细胞自噬和凋亡的影响

【目的】分析SP1基因在从江香猪不同组织及不同发育阶段睾丸中的表达情况及其对睾丸间质细胞自噬、凋亡的转录调控作用,为探究SP1基因调控间质细胞自噬的分子机制及提高从江香猪雄性繁殖性能提供理论基础。【方法】选取性早熟的从江香猪作为研究对象,PCR扩增得到其SP1基因编码区（CDS）序列,应用相关在线软件对CDS序列进行生物信息学分析,荧光定量PCR检测性成熟期从江香猪不同组织中SP1表达量,利用实时荧光定量PCR和Western blotting检测不同日龄从江香猪睾丸中的SP1基因表达量。【结果】生物信息学分析结果显示,SP1基因CDS序列全长为2361 bp,编码786个氨基酸残基,蛋白二级及三级结构以无规则卷曲和延伸链为主,无跨膜结构域和信号肽剪切位点,且为不稳定蛋白。SP1氨基酸序列有174个磷酸化位点,通过氨基酸同源性分析发现猪SP1与绵羊和牛的亲缘关系最近。对SP1在各组织的表达量进行检测,结果表明SP1基因相对表达量在脾脏中最高;此外,SP1的蛋白水平在180 d的香猪睾丸中有最高表达量,基因水平在30和180 d的香猪睾丸中有较高表达量。进一步构建SP1基因超表达载体,转染至从江香猪睾丸间质细胞,结果显示pEGFP-C1-SP1组的SP1相对表达量显著高于pEGFP-C1组（P<0.05,下同）,而自噬通路相关因子基因mTOR、LC3B、Beclin-1和凋亡相关因子基因Caspase-3、Bcl-2的相对表达量在超表达pEGFP-C1-SP1组显著低于pEGFP-C1组,但自噬凋亡信号因子ERK1/2和凋亡基因Bax的相对表达量无显著变化（P>0.05）。推测SP1基因可通过降低LC3B、Beclin-1、Caspase-3的表达来抑制睾丸间质细胞自噬凋亡的发生,或通过降低mTOR及抗凋亡基因Bcl-2的表达来促进凋亡发生。【结论】 SP1基因在从江香猪不同组织及睾丸发育不同阶段均有表达,且通过影响睾丸间质细胞自噬、凋亡相关基因表达,而在从江香猪初情期和性成熟期发挥重要的生理学作用。     

猪精子黏合分子1（SPAM1）基因新SNPs的鉴别及其在12个中外猪中的遗传变异研究

精子黏合分子1 (SPAM1)是一种在受精过程中起重要作用的精子抗原,以10 个中外猪种的20个无遗传相关公猪个体的基因组DNA为模板,扩增猪SPAM1基因的部分第二外显子和第三内含子2 个DNA片段,经PCR产物直接测序并作序列比较分析后在外显子2和内含子3上分别鉴别到1个新的单核苷酸多态(SNPs)位点,其中外显子2上的T>A碱基颠换(M191T-A)可导致其编码的苯丙氨酸突变为酪氨酸.SMART软件分析显示M191T-A处在SPAM1蛋白糖基水解酶保守域的编码区.建立PCR- TasI -RFLP方法检测了4个西方商业猪种以及8 个中国地方猪种791个个体在M191T-A位点的遗传变异情况,结果在八眉猪、莱芜黑猪、米林藏猪、杭猪、剑河白香猪、大白猪、长白猪和杜洛克猪中检测到突变型等位基因A;而在二花脸猪、民猪、五指山猪和皮特兰猪中仅存在TT基因型,表现为极端的单态分布.     

Analysis of genetic distribution and population genetic structure of the MyoD gene in 10 pig breeds

Restriction fragment length polymorphism (RFLP) data was applied to analyze the distribution of the MyoD gene in 10 pig breeds and pig breed crosses. The population genetic information about genetic distribution, variation, and heterozygosity of the MyoD gene in different breed populations were analyzed. Based on the allele frequency, genetic distance and evolution distance among each breed populations were calculated and Unweighted Pair Group Method with Arithmetic mean (UPGMA) phylogenetic tree was gained based on the evolution distances between populations. The results indicated that the distribution of the MyoD genotype kept in Hardy-Weinberg equilibrium in most tested groups but not in Duroc (D) and Duroc6(Landrance × Yorkshire) (DLY) population. Generally, the genetic diversity of the MyoD gene was abundant and these tested breed populations had high genetic variations. The evolution of the MyoD gene was under natural selection pressure. On the phylogenetic tree, 10 pig breeds were divided into 4 clusters. The first cluster consisted of four breeds developed from Landrace. The second cluster was two indigenous Chinese pig breeds. The third cluster was three breeds developed from Duroc. The fourth cluster was a Tibetan pig breed. The constitution of the topology of the phylogenetic tree was consistent with the breeding history of each pig breed. From this experiment, we can conclude that some RFLP data obtained from functional gene can be used in the genetic deviation research between some closely related species or between different populations in certain species. __________ Translated from Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica, 2007, 38(1): 1–7 [译自: 畜牧兽医学报]     

猪的垂体特异性转录因子基因多态性研究

研究采用PCR和DNA测序方法,对小型猪种(香猪、巴马猪)及对照猪种(上海白猪、大约克夏猪)的垂体特异性转录因子(PIT-1)基因1293位至2230位进行了单核苷酸多态性(SNP)分析。结果显示:在第5内含子中有多处发生突变,其中在1429位,香猪、巴马猪的所有个体均发生了G→A突变,而上海白猪、大约克夏猪则未发生突变;在第6外显子中未见任何突变。结论:PIT-1基因1429位可作为小型猪基因标记的候选位点。