奶山羊USF1基因的克隆与组织表达分析

为了获得奶山羊(Capra hircus)USF1基因序列并分析其在不同泌乳时期乳腺组织中的表达规律,从奶山羊乳腺组织中克隆得到USF1基因序列(Gen Bank登录号:MF953285),CDS区序列933 bp,编码310个氨基酸。通过序列比对发现,山羊与牛(Bos taurus)、猪(Sus scrofa)和人(Homo sapiens)的USF1基因核苷酸和氨基酸序列相似性均较高,为94%以上。蛋白质结构预测发现,USF1蛋白质结构为典型的螺旋-环-螺旋结构;其蛋白不含跨膜结构域,亚细胞定位在细胞核内。实时荧光定量PCR分析表明,USF1基因在奶山羊泌乳前期、盛期和中期的乳腺组织中m RNA表达量均显著高于干奶期(P0.05)。因此,USF1可能参与奶山羊乳腺的泌乳过程。该研究可为进一步揭示USF1基因在奶山羊乳腺组织中的功能及对脂质代谢的调控作用提供基础资料。     

北极狐多巴胺受体D1基因的克隆测序

为了获得北极狐多巴胺受体D1基因序列,给北极狐自咬行为提供理论依据。采用聚合酶链式反应方法,从北极狐耳组织扩增出多巴胺受体D1基因的部分外显子序列,并对其进行克隆测序,将该序列提交到Genebank上。Genebank中的Blast分析表明,北极狐多巴胺D1受体基因与家狗(Canis familiaris)的同源性为99%,与牛(Bos taurus)的同源性为93%,与人(Homo sapiens)的同源性为92%。     

麦洼牦牛XDH和BTN1A1基因哺乳期表达分析

为了鉴定牦牛乳脂肪滴形成和分泌相关的黄嘌呤脱氢酶(XDH)、嗜乳脂蛋白亚家族成员1(BTN1A1)基因全泌乳期的表达状况,产犊前15天和产犊后第1,15,30,60,120,240天采集5头麦洼牦牛乳腺组织样品,运用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析XDH、BTN1A1基因全泌乳期表达变化以及它们与牦牛泌乳的关系。结果表明:牦牛乳腺BTN1A1基因在泌乳的第30天和第120天有2个表达峰,最大峰值出现在产犊后的第30天;XDH基因在泌乳的第30天出现峰值。XDH、BTN1A1基因在产犊后30～120 d的表达水平与产犊前15天相比差异显著或极显著(P<0.05或P<0.01),说明XDH、BTN1A1基因在牦牛产犊后30～120 d维持较高水平并稳定表达。     

牦牛SMPX基因CDS区克隆及组织表达分析

本研究旨在克隆牦牛X染色体相关小肌肉蛋白(small muscle protein X-link,SMPX)基因的CDS区序列,分析该序列所编码蛋白的结构与功能,并检测SMPX基因在牦牛不同组织中的表达情况。运用RT-PCR技术扩增并克隆SMPX基因CDS区序列,分析其氨基酸序列相似性并构建系统进化树;通过在线软件对其理化性质、二级结构和三级结构进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR方法检测SMPX基因在牦牛右心室、臀大肌、肺脏和大脑4个组织中的表达情况。结果表明,牦牛SMPX基因CDS区全长515 bp,开放阅读框(ORF)长261 bp,编码86个氨基酸。牦牛SMPX氨基酸序列与野牦牛、水牛、家犬、人、白尾鹿德克萨斯亚种、绵羊、黑猩猩、藏羚羊、野猪的相似性分别为100%、97.7%、96.5%、96.5%、95.3%、95.3%、96.5%、94.2%和91.9%,说明其在不同物种间具有较高的保守性。生物信息学分析发现,SMPX蛋白是一种不稳定的亲水性蛋白,二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主,为膜内蛋白,无信号肽和跨膜蛋白;SMPX氨基酸序列共有4个磷酸化位点。亚细胞定位结果表明,SMPX蛋白的分布于细胞核(52.2%)、线粒体(43.5%)和细胞质(4.3%)。实时荧光定量PCR检测结果显示,SMPX基因在牦牛右心室中表达量最高,显著高于其他组织(P<0.05)。本试验结果为深入研究SMPX基因在牦牛中的生理功能和调控机制提供了参考数据。     

牦牛SMPX基因CDS区克隆及组织表达分析

本研究旨在克隆牦牛X染色体相关小肌肉蛋白(small muscle protein X-link,SMPX)基因的CDS区序列,分析该序列所编码蛋白的结构与功能,并检测SMPX基因在牦牛不同组织中的表达情况。运用RT-PCR技术扩增并克隆SMPX基因CDS区序列,分析其氨基酸序列相似性并构建系统进化树;通过在线软件对其理化性质、二级结构和三级结构进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR方法检测SMPX基因在牦牛右心室、臀大肌、肺脏和大脑4个组织中的表达情况。结果表明,牦牛SMPX基因CDS区全长515 bp,开放阅读框(ORF)长261 bp,编码86个氨基酸。牦牛SMPX氨基酸序列与野牦牛、水牛、家犬、人、白尾鹿德克萨斯亚种、绵羊、黑猩猩、藏羚羊、野猪的相似性分别为100%、97.7%、96.5%、96.5%、95.3%、95.3%、96.5%、94.2%和91.9%,说明其在不同物种间具有较高的保守性。生物信息学分析发现,SMPX蛋白是一种不稳定的亲水性蛋白,二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主,为膜内蛋白,无信号肽和跨膜蛋白;SMPX氨基酸序列共有4个磷酸化位点。亚细胞定位结果表明,SMPX蛋白的分布于细胞核(52.2%)、线粒体(43.5%)和细胞质(4.3%)。实时荧光定量PCR检测结果显示,SMPX基因在牦牛右心室中表达量最高,显著高于其他组织(P0.05)。本试验结果为深入研究SMPX基因在牦牛中的生理功能和调控机制提供了参考数据。     

牦牛轮状病毒VP6基因序列分析及RT-PCR检测方法的建立与应用

轮状病毒(rotavirus,RV)VP6基因是RV的主要分子检测靶点,但该基因的点突变会影响RV的分子检测。本试验的目的是在研究牦牛RVVP6基因遗传变异的基础上,建立检测牦牛RV的RT-PCR方法并应用于临床样本检测。采用Prime 5.0设计引物,从30个牦牛腹泻样本中扩增得到14个位于931—1 338bp牦牛RVVP6基因片段。序列分析结果发现,与牛轮状病毒(bovine rotavirus,BRV)相比,牦牛RVVP6基因在931—1 110bp间出现多处点突变,而在1 100—1 338bp之间序列高度保守。据此设计检测引物,成功建立了检测牦牛RV的RTPCR方法,具有良好的特异性和稳定性,只扩增出牦牛RV及BRV的特异片段,对其他无关病原无扩增;检测下限为0.45pg·μL~(-1),灵敏性较好。所建立方法对牦牛RV的检出率明显优于现有检测BRV的RT-PCR方法,为牦牛RV病的诊断和流行病学调查提供了可靠的方法;对BRV的检出也与其他方法具有很好的符合率,也可以用于BRV的检测。对234份犊牦牛腹泻粪便样本的RV检出率:西藏为60.00%(36/60)、青海为95.00%(57/60);四川为85.19%(46/54);云南为90.00%(54/60),证明牦牛RV感染是当前导致犊牦牛腹泻的重要原因。     

北川白山羊FABP3基因cDNA的克隆及表达研究

脂肪酸结合蛋白(Fatty aicd Binding Protein 3,FABP3)是细胞内脂类伴侣。本研究采用RT-PCR和RACE技术,分离并克隆山羊FABP3基因的cDNA序列,结合实时定量分析山羊FABP3在10个不同组织和5个不同泌乳时期的相对表达。结果表明:FABP3基因的m RNA序列全长为714 bp,包括5'非翻译区64 bp,CDS区402 bp和3'非翻译区248 bp,共计翻译为133个氨基酸,山羊FABP3与Gen Bank中牛(Bos taurus)、小鼠(Mus musculus)和人(Homo sapiens)的核苷酸同源性较高,分别为96%、89%、87%;蛋白质结构分析显示,FABP3蛋白分子量为14.76 ku,等电点为6.11,不具有信号肽序列,没有跨膜结构;组织表达分析表明,FABP3基因在山羊的心脏组织中表达量最高,小肠次之,表达量最少的为肌肉组织;山羊5个不同泌乳时期乳腺组织FABP3的表达量分析表明,泌乳盛期的表达量最高,约为干奶期的130倍。     

牦牛源牛冠状病毒部分基因的扩增、序列分析及病毒分离鉴定

本试验的目的是对青藏高原地区牦牛进行牛冠状病毒(bovine coronavirus,BCoV)的分子流行病学调查,并分离牦牛源BCoV。采用RT-PCR方法检测西藏、青海、四川、云南的犊牦牛腹泻粪便中BCoV,并扩增其S、HE及N基因片段;选取阳性样本进行BCoV分离。结果显示:从336份犊牦牛腹泻粪便中检出232份BCoV阳性,检出率为69.05%。序列分析和系统发育分析显示,本试验克隆的32个BCoV阳性样本中的S1亚基序列、HE基因片段和N基因片段均有独特的遗传进化趋势;首次成功分离到1株牦牛源BCoV,蚀斑纯化后病毒TCID50为10-7.17·0.1mL-1,鉴定结果显示该毒株S基因发生了重组事件。本试验结果表明青藏高原牦牛源BCoV感染率很高,且有独特的遗传进化趋势。     

广西麻鸡CYP19A1基因的克隆、序列分析和组织表达谱研究

为了克隆和分析广西麻鸡CYP19A1基因的编码区序列和产蛋期CYP19A1在各组织中的表达谱,根据Gen Bank已公布的鸡CYP19A1基因序列,设计特异性引物,从广西麻鸡卵巢PCR扩增CYP19A1基因编码区序列,将其克隆至p MD-18T载体,测序获得CYP19A1基因全序并对其进行序列分析。设计定量引物,对卵巢、睾丸和子宫等16个组织CYP19A1的表达谱进行了分析。结果表明:广西麻鸡CYP19A1基因的编码区长度为1 509 bp,共编码502个氨基酸。与参考序列相比,存在两处同义突变,一处错义突变(天冬氨酸突变为谷氨酸);物种间的同源性分析显示,广西麻鸡CYP19A1基因与鸡(Gallus gallus)、牛(Bos taurus)、马(Equus caballus)、人(Homo sapiens)、猕猴(Macaca muiatta)、小鼠(Mus musculus)、猪(Sus scrofa)的序列同源性分别为99.8%、72.5%、84.3%、84.4%、97.4%、81.5%、80.3%;进化树分析显示,广西麻鸡与鸡亲缘关系最近,与猪的亲缘关系最远。产蛋期CYP19A1的表达谱显示,CYP19A1在产蛋期特异在卵巢中表达,在其他组织中的表达量极低或不表达。结果为进一步研究鸡CYP19A1基因对鸡产蛋性能的影响奠定了基础。     

牦牛星状病毒的RT-PCR检测方法的建立和变异分析

近期作者实验室从腹泻牦牛粪便样本中鉴定出一种新型星状病毒(AstV)——牦牛AstV,本研究旨在建立检测牦牛AstV的RT-PCR方法。首先设计引物扩增牦牛AstV 630bp的ORF2基因片段,进行序列分析;在此基础上设计检测引物,建立检测牦牛AstV的RT-PCR方法。结果显示,从20份牦牛腹泻粪便中扩增出13个牦牛AstVORF2基因片段,核苷酸相似性为99.3%~100%,而与牛肠源星状病毒(BAstV)ORF2基因的相似性仅为59.5%~80.8%;所建立的RT-PCR方法只扩增牦牛AstV的特异片段,对BAstV和其他无关病原无扩增;对病毒核酸的最低检测限为57.3fg·μL~(-1);比较试验表明,所建立的RT-PCR方法对牦牛AstV的检出率明显优于现有检测BAstV的RT-PCR方法。其对牦牛腹泻与健康粪便样本中牦牛AstV的检出率分别为55.5%(76/137)和7.7%(2/26)(P0.01)。试验结果表明,扩增的ORF2基因片段的核苷酸序列在牦牛AstV毒株间高度保守,但相对于BAstV变异大;基于该序列建立的检测牦牛AstV的RT-PCR方法特异性好,灵敏度高,稳定性好,为牦牛AstV的检测和流行病学调查提供了有力工具;同时,本试验结果也提示牦牛AstV与犊牦牛腹泻有联系。     

牦牛MEF2A基因克隆与差异性表达分析

MEF2A是一种由MEF2A基因编码的蛋白质,在心脏和平滑肌细胞的形态发生和肌细胞的生成过程中发挥关键作用。该研究运用RT-PCR技术并结合生物信息学分析方法,对西藏类乌齐牦牛MEF2A基因CDS区序列进行克隆及差异表达分析。结果表明:牦牛MEF2A基因CDS区全长1469 bp,共编码489个氨基酸。分子式为C 2263 H 3601 N 647 O 742 S 20,蛋白质分子量52385.58,总原子数为7273,理论等电点(pI)为6.27,消光系数为27515,不稳定指数60.68。脂溶系数和亲水性平均值分别是64.60、-0.604,该蛋白属于亲水性不稳定蛋白。蛋白质二级结构和三级结构预测结果显示,MEF2A蛋白主要由无规则卷曲、α螺旋和延长链在空间上折叠形成。牦牛MEF2A基因CDS区编码的氨基酸序列与普通牛、家猫、家犬、绵羊、小鼠、金钱豹、宽吻海豚、抹香鲸、美洲野牛、白犀、马、东北虎、猴的同源性分别为99.6%、96.1%、96.4%、99.6%、89.3%、96.8%、96.6%、96.8%、93.6%、97.2%、96.1%、96.3%、96.7%,该基因在不同物种高度保守。利用实时荧光定量PCR检测可知,MEF2A mRNA在牦牛臀肌、心脏、肝脏、肺脏中均有表达,且在臀肌中的表达优势较为显著(P<0.05)。研究结果为进一步探讨MEF2A基因对牦牛肌肉代谢调控的分子机制研究提供了理论依据。     

The homologous and interspecies transmission of Cryptosporidium parvum and Cryptosporidium meleagridis

Experimental infections have been performed in several mammals and birds to determine the host's specificity for Cryptosporidium parvum (of human and bovine origin) and for Cryptosporidium meleagridis (isolated from broiler chicken). The C. parvum infection (of human origin) was established also in calves (Bos taurus), lambs (Ovis aries), mice (Mus musculus), and rats (Ratus norvegicus), but not in broiler chickens (Gallus domestica). The C. parvum infection (of bovine origin), was achieved in calves, lambs, dogs (Canis familiaris), cats (Felis domesticus), rabbits (Orytolagus cuniculus), mice, rats, and guinea-pigs (Cavia porcelus) but not in broiler chickens. We have demonstrated that C. meleagridis can produce infection in broiler chickens and in 5 mammalian species (calves, pigs, rabbits, rats, mice) but not in guinea-pigs.     

猪硫辛酸合成酶基因的克隆及组织表达

本试验通过电子延伸及RT-PCR技术克隆猪硫辛酸合成酶(lipoic acid synthase,Lias)基因,并进一步研究了该基因在猪体内组织的表达分布。基于电子延伸序列设计1对引物,成功克隆了猪Lias基因(GenBank登录号:JN797612.1),并进行了序列分析,同时利用RT-PCR方法分析了Lias基因的组织表达规律。克隆的猪Lias基因长度为1119 bp,包括1个完整的开放阅读框,编码372个氨基酸;克隆的猪Lias基因与小鼠、褐鼠、人、牛的核苷酸序列同源性分别为71.5%、69.0%、77.3%、70.4%;推导的cDNA编码区(CDS)的氨基酸序列与小鼠、褐鼠、人、牛的同源性分别为91.5%、79.4%、89.4%、88.2%;构建的系统进化树结果显示,猪与小鼠、褐鼠的亲缘关系最近;组织表达分布结果表明,Lias基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、十二指肠、空肠、直肠、回肠、脂肪、皮肤和肌肉中都有表达;Gel-Pro软件分析结果表明,Lias基因在肾脏和脂肪组织中表达丰度最高,其次是直肠和回肠。     

鸭髓样分化因子MyD88部分cDNA克隆及组织表达图谱分析

本试验采用RT-PCR技术克隆出鸭MyD88部分cDNA序列,克隆到的序列长为195 bp;同源性分析结果显示,鸭MyD88与鸡、火鸡、珍珠鸟的同源性最高,为97％～100％;与人、鼠、牛、猪、狗、马、兔、鲤鱼的同源性为83％～84％;与绵羊的同源性为79％;系统进化树分析表明,鸭MyD88与鸡的亲缘关系最近,与火鸡、珍珠鸟的较为接近,与狗、鼠、兔、人、猪、马、绵羊、牛的亲缘关系依次渐远,与鲤鱼的亲缘关系最远.检测MyD88在鸭7种组织中的分布情况,结果表明,在鸭的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、腔上囊中均检测出MyD88 mRNA的转录产物,而在肾脏、脑中未见.提示MyD88在不同种属及不同组织中具有生物多样性.     

杜长大猪CIDEa基因克隆及其组织表达分析

本实验旨在克隆杜长大猪(三元杂交猪)诱导细胞凋亡DNA片段化因子45样效应子A(CIDEa)基因序列,通过生物学软件分析CIDEa基因序列,利用实时荧光定量(qPCR)方法检测杜长大猪不同组织中CIDEa基因mRNA的表达量。实验成功获得杜长大猪CIDEa基因CDS区,长度为660 bp,共编码218个氨基酸。杜长大猪CIDEa基因与NCBI已公布野猪、牛、马、犬、人和家鼠的CIDEa基因同源性分别为99.2%、84.8%、81.5%、80.6%、80%、76.1%。与野猪CIDEa基因相比,发生5处碱基突变,分别为第99 C-T、第355 T-C、第609 G-A、第627 C-T,为同义突变,第173 T-C脯氨酸突变为亮氨酸。CIDEa蛋白二级结构预测结果显示,α-螺旋占45.41%,无规则卷曲占33.49%,延伸链占15.14%,β-转角占5.96%;CIDEa蛋白三级结构与二级结构相一致。qPCR结果显示,CIDEa基因在腹脂和皮下脂肪中表达量最高,在肝脏、肾脏、肺脏和心脏中均有表达,在背最长肌中表达量最低。结论表明:CIDEa基因在脂肪沉积中可能起着重要作用。     

Cloning and Protein Structure Analysis of Hypoxia Inducible Factor-1α Gene in Yak

In this study,hypoxia inducible factor-1α(HIF-1α) gene was cloned from yak spleen by RT-PCR,and it was divided into two sections for amplification.The sequence and protein structure were analyzed using related bioinformatics tools.The length of the coding region was 2 472 bp,which encoded 823 amino acids.Its molecule mass was 92.13 ku,and PI was 5.09.It displayed as a hydrophilic protein,whose secondary structure was mainly composed of random coil and α-helix.It had 69 phosphorylation sites and 4 N-glycosylation sites.Phylogenetic tree displayed that Maiwa yak,Bos grunniens,Bos mutus and Bos taurus gathered into one cluster.Maiwa yak HIF-1α gene was successfully cloned in this study,it provided a viable reference for further study of genetic characteristics of HIF-1α.     

牦牛低氧诱导因子-1α基因克隆及蛋白质结构分析

试验采用RT-PCR方法,以麦洼牦牛脾脏cDNA为模板扩增牦牛低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)基因,并运用生物信息学软件对其序列进行分析。结果发现,扩增得到的麦洼牦牛HIF-1α基因编码区长为2 472 bp,编码823个氨基酸;蛋白质预测结果显示,该蛋白质分子质量为92.13 ku,等电点5.09,为亲水性蛋白,二级结构以随机卷曲和α-螺旋为主,有69个磷酸化位点和4个N-糖基化位点;系统进化树显示,麦洼牦牛与牦牛、野牦牛、普通牛亲缘关系最近。本试验成功克隆麦洼牦牛HIF-1α基因并对其序列进行了分析,为进一步研究HIF-1α基因的功能提供参考。     

驴Zfx基因CDS序列克隆及序列分析

本研究旨在克隆驴Zfx基因CDS序列,并对其进行生物信息学分析。根据GenBank中公布的牛Zfx基因mRNA序列（登录号：D84097.1）设计特异性引物,利用RT-PCR技术获取驴Zfx基因CDS序列,并对驴Zfx基因CDS区核苷酸序列和蛋白质结构进行生物信息学分析。结果表明,驴Zfx基因CDS区序列长度为2 403 bp,编码800个氨基酸;驴与马、牛、家犬、白犀牛、马鹿、猫、人、绵羊、黑猩猩的Zfx基因CDS区核苷酸序列同源性分别为99.6%、95.0%、95.3%、97.9%、93.5%、94.9%、95.0%、95.7%和94.9%。对驴及其他9种哺乳动物Zfx基因CDS区的核苷酸序列构建系统进化树,结果显示,驴与马亲缘关系很近,与白犀牛的亲缘关系次之;同时又与聚在一类的家犬、猫亲缘关系较近,而与绵羊、牛的亲缘关系稍远。Zfx蛋白理论等电点（pI）为5.19,不稳定系数为42.94,消光系数为35 810,属于不稳定的亲水性蛋白,含有60个磷酸化位点,无信号肽及跨膜结构,属于非分泌蛋白。Zfx蛋白α-螺旋、延伸链和无规则卷曲分别为23.12%、20.25%和56.63%,三级结构主要为α-螺旋和无规则卷曲。本试验成功克隆获得驴Zfx基因CDS序列,为后期深入研究该基因及其编码蛋白的结构功能提供依据。     

水牛瘦素受体基因密码子使用偏好性分析

试验选取27头河流型水牛和41头沼泽型水牛,以从NCBI数据库中下载的家牛、野牦牛、野牛、绵羊、山羊、小鼠和人的序列作对照,对编码瘦素受体（leptin receptor,LEPR）基因的密码子偏好性及水牛与其他物种间密码子使用的差异和进化关系进行了深入分析。结果发现,所有的密码子在河流型水牛和沼泽型水牛LEPR基因中均有使用,两种类型水牛偏好使用的密码子有28个,其中使用偏好性较强的密码子为AGA（RSCU≥2）,表明河流型水牛和沼泽型水牛LEPR基因密码子使用特征相似。水牛及参考物种LEPR基因均偏好使用以A/U结尾的密码子,但水牛与其他参考物种间偏好使用密码子的种类和数目有差异。密码子使用偏好聚类分析表明,河流型水牛与沼泽型水牛亲缘关系最近,先聚为一类,然后与家牛、野牦牛和野牛聚为一类,再与绵羊、山羊、小鼠和人等物种聚为一类。在密码子使用频率上,河流型水牛LEPR基因与酵母密码子偏好性差异小于与大肠杆菌和小鼠密码子偏好性差异,从而揭示酵母更适合作为水牛LEPR基因的外源表达系统。