7个品种鸭MSTN基因5’-调控区单核苷酸多态性研究

为了研究肌肉生长抑制素(MSTN)基因在鸭群体中的遗传变异情况,试验以莆田黑鸭、连城白鸭、绍兴鸭、攸县麻鸭、建昌鸭、高邮鸭及北京鸭为材料,采用连接酶检测反应(LDR)的方法对MSTN基因5’-调控区第1 024位点单核苷酸多态性(SNP)进行基因分析,并统计该位点在群体中的基因型频率、等位基因频率和Hardy-Weinberg平衡情况。结果表明:在7个品种鸭中,检测MSTN基因第1 024位点均含CC、CG和GG 3种基因型。在连城白鸭、攸县麻鸭和高邮鸭中,CC基因型占优势,且以连城白鸭最高(0.72);在高邮鸭和建昌鸭中,CG基因型占优势;在北京鸭中,GG基因型占优势;在绍兴鸭中,CC基因型、CG基因型出现的频率相同。建昌鸭和北京鸭等位基因G的频率高于等位基因C的频率,其他品种鸭均为等位基因C的频率大于等位基因G的频率。莆田黑鸭、连城白鸭、绍兴鸭、攸县麻鸭、北京鸭和高邮鸭MSTN基因在第1 024位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),仅有建昌鸭不符合Hardy-Weinberg平衡状态(P<0.05)。     

猪TLR4基因可变剪接体的鉴定

为合理、有效地利用民猪资源进行抗病育种,本研究利用重叠延伸RT-PCR结合巢式PCR法扩增民猪TLR4基因,寻找可变剪接体;利用竞争性RT-PCR方法研究各可变剪接体的组织表达情况。获得了猪TLR4基因3个可变剪接体(其中2个是未见报道的),并且鉴定出一类特殊的剪接模式——外显子内部的部分片段被单独剪除,该类型在动物中尚属首次发现;组织表达分析表明3个可变剪接体普遍表达。TLR4基因存在着复杂的剪接机制,也暗示着其功能的复杂性。     

不同毛色山羊皮肤组织Agouti基因剪接体类型研究

本研究旨在探讨白色和黑色山羊皮肤组织Agouti基因所具有的不同剪接体类型。采用PCR扩增和5′RACE方法分别获得白色和黑色山羊皮肤组织Agouti基因部分基因组序列及mRNA序列,并进行拼接比对。结果,分别获得了长度为27 793和27 858bp的白色和黑色山羊Agouti基因序列,发现4段序列(88、180、81和79bp)与绵羊mRNA序列相匹配,这些片段与5′RACE所检测到的外显子1可变剪接体长度对应,其中的180、81和79bp为新发现片段。白色山羊检测到It、It′、IA、2C和IE 5种类型剪接体,黑色山羊仅检测到It和It′2种类型剪接体。剪接体之间和剪接体内部均存在长度变异。结果提示,IA、2C和IE可变剪接可能与山羊毛色形成有关。     

山羊INSR基因可变剪接体在背最长肌中的表达模式

旨在对山羊胰岛素受体(insulin receptor,INSR)基因进行可变剪接分析,研究其在背最长肌中的表达模式。本试验以简州大耳羊妊娠期胎儿(妊娠期第45、60和105天)及出生后第3天羔羊背最长肌为试验材料,基于转录组测序数据(accession number:SRR3567144)并利用Sanger测序验证,分析INSR基因的可变剪接体类型及其在背最长肌中的表达差异,同时利用在线软件对不同可变剪接体进行生物信息学分析。结果显示,在山羊背最长肌中INSR基因CDS区存在4种不同的可变剪接形式(INSR1、INSR2、INSR3和INSR4),其CDS长分别为4 110、4 146、 4 113和4 149 bp,对应的氨基酸残基数分别为1 369、1 381、1 370和1 382个。山羊INSR 4个可变剪接体之间的主要区别在于Exon 11(36 bp)跳跃和Exon 15部分(3 bp)缺失,这两种可变剪接模式在牛、猪、山羊、人、绵羊和小鼠间完全一致。这些可变剪接改变了山羊INSR的Ser磷酸化位点和第二个FN3功能域,使所编码蛋白3D结构在两个区域发生明显改变。同时,各可变剪接体表达量在背最长肌发育的4个时期均无显著性差异(P0.05),同一时期各可变剪接体表达量之间也无显著性差异(P0.05)。INSR基因序列和剪接模式在哺乳动物中高度保守,该研究结果将为深入揭示INSR基因对动物肌肉发育的调控机制提供理论参考。     

应用RNA-seq数据开展鸭基因组可变剪接的鉴定与分析

可变剪接是畜禽增加转录组和蛋白质结构与功能多样性的一种重要机制。研究应用前期测定的不同发育时期(2、4、6周龄)北京鸭胸肌和皮脂RNA-seq数据,挖掘北京鸭胸肌和皮脂内可变剪接及其功能注释。结果显示:1 6个样品中共鉴定出30 465个可变剪接,这些事件发生在7 587个基因上,可变剪切类型以外显子跳跃、内含子滞留、可变的5′剪接位点和可变的3′剪接位点等为主;2可变剪接的发生具有组织和发育阶段特异性;3共有可变剪接的基因主要富集于物质合成、物质结合及酶活性相关的GO条目中,胸肌特有可变剪接基因显著富集到骨骼肌发育相关的GO条目中,而皮脂特有的可变剪接基因富集到油脂合成的GO条目中。研究系统鉴定了北京鸭胸肌和皮脂内的可变剪接和基因,为北京鸭分子育种提供理论基础。     

山羊INSR基因可变剪接体在背最长肌中的表达模式

旨在对山羊胰岛素受体（insulin receptor，INSR）基因进行可变剪接分析，研究其在背最长肌中的表达模式。本试验以简州大耳羊妊娠期胎儿（妊娠期第45、60和105天）及出生后第3天羔羊背最长肌为试验材料，基于转录组测序数据（accession number：SRR3567144）并利用Sanger测序验证，分析INSR基因的可变剪接体类型及其在背最长肌中的表达差异，同时利用在线软件对不同可变剪接体进行生物信息学分析。结果显示，在山羊背最长肌中INSR基因CDS区存在4种不同的可变剪接形式（INSR1、INSR2、INSR3和INSR4），其CDS长分别为4 110、4 146、4 113和4 149 bp，对应的氨基酸残基数分别为1 369、1 381、1 370和1 382个。山羊INSR 4个可变剪接体之间的主要区别在于Exon 11（36 bp）跳跃和Exon 15部分（3 bp）缺失，这两种可变剪接模式在牛、猪、山羊、人、绵羊和小鼠间完全一致。这些可变剪接改变了山羊INSR的Ser磷酸化位点和第二个FN3功能域，使所编码蛋白3D结构在两个区域发生明显改变。同时，各可变剪接体表达量在背最长肌发育的4个时期均无显著性差异（P>0.05），同一时期各可变剪接体表达量之间也无显著性差异（P>0.05）。INSR基因序列和剪接模式在哺乳动物中高度保守，该研究结果将为深入揭示INSR基因对动物肌肉发育的调控机制提供理论参考。     

兴义鸭肌肉生长抑制素基因多态性与屠宰性状的相关性分析

为了解兴义鸭肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因SNPs与屠宰性状的相关性,本研究采用基因克隆及PCR产物直接测序的方法,将MSTN基因作为鸭屠宰性状的候选基因,对兴义鸭的MSTN基因外显子进行多态性检测.结果表明,在60个兴义鸭个体中筛选出8个SNPs,其中,第1外显子有5个突变位点:SNP1(G77A)、SNP2(A91G)、SNP3(G130A)、SNP4(C325T)和SNP5(C331T);在第2外显子中并未发现突变位点;第3外显子有3个突变位点:SNP6(C206T)、SNP7(A235G)和SNP8(C256A);对这8个SNPs与屠宰性状进行关联性分析,结果并未达到显著水平(P>0.05).本研究结果可丰富MSTN基因的研究数据,为鸭的育种提供参考.     

高邮鸭肌肉生长抑制素基因(MSTN)5'调控区多态性与生长及腹脂率的关联分析

肌肉生长抑制素(Myostatin,MSTN)基因在发育和成熟的骨骼肌中特异表达,对肌肉具有负调控作用。采用PCR-SSCP技术检测了3个不同高邮鸭群体和1个绍鸭群体MSTN5'的单核苷酸多态性,并与0及3～10周龄体重和腹脂率进行相关性分析。结果:在MSTN基因5'调控区的1 046 bp处检测到C→G的突变。在4个鸭群中,均检测到3种基因型(CC、CG和GG基因型),且都以C等位基因为优势等位基因。最小二乘法分析结果表明,不同基因型对试验的4个群体鸭周龄生长无显著影响;高邮鸭3个群体间平均腹脂率无显著差异,但绍鸭腹脂率均极显著低于3个高邮鸭群体(P<0.01);不同基因型对高邮鸭3个不同群体的腹脂率均有显著影响,GG型高邮鸭腹脂率显著高于CG型和CC型(P<0.05)。就5'调控区而言,MSTN基因作为影响腹脂率的候选基因有待于进一步的研究。     

高邮鸭生长抑制素基因外显子3多态性与腹脂率的关联分析

本研究采用PCR-SSCP技术检测了2个不同高邮鸭群体和1个绍鸭群体肌肉生长抑制素基因(Myostatin,MSTN)外显子3的单核苷酸多态性,并与腹脂率进行关联性分析。结果表明,在MSTN基因外显子3的第2701bp处检测到G→A的同义突变。在3个鸭群中,均检测到3种基因型(AA、BB和AB基因型),且都以B等位基因为优势等位基因。最小二乘法分析结果表明,不同基因型对高邮鸭群的腹脂率有显著影响;BB型高邮鸭腹脂率显著高于AB型和AA型(P<0.05)。新组建闭锁群BB基因型频率低于原闭锁群,但未达到显著水平。就外显子3而言,MSTN基因作为影响腹脂率的候选基因有待于进一步的研究。     

太行鸡CCNB2基因剪接异构体的克隆鉴定及其在卵泡发育中的表达模式分析

【目的】试验旨在克隆鸡细胞周期素B2(cyclin B2,CCNB2)基因不同剪接异构体,并对其进行生物信息学和组织表达分析。【方法】采用反转录PCR技术对太行鸡CCNB2基因不同剪接异构体进行扩增和克隆,采用生物信息学软件对CCNB2基因不同剪接异构体的部分核苷酸序列进行比对,比较不同物种CCNB2不同剪接异构体的氨基酸序列相似性并构建系统进化树,对其进行亚细胞定位及二级结构预测。利用实时荧光定量PCR技术分析CCNB2基因不同剪接异构体在太行鸡卵巢和不同发育时期卵泡中的相对表达量。【结果】太行鸡CCNB2基因存在3种剪接异构体,即CCNB2-AS1、CCNB2-AS2和CCNB2-AS3,分别编码390、383和401个氨基酸。太行鸡CCNB2-AS1、CCNB2-AS2和CCNB2-AS3 3个剪接体之间的氨基酸序列相似性均为97.00％,这3个剪接体均与原鸡的相似性最高,分别为99.71％、99.71%和100％。3个剪接异构体在进化上与原鸡亲缘关系最近,其次为雉鸡。亚细胞定位结果表明,3个剪接异构体均主要定位于细胞质;蛋白质二级结构分析显示,3种剪接异构体均以α-螺旋为主;CCNB2-AS1、CCNB2-AS2和CCNB2-AS3在太行鸡不同发育时期卵泡中的相对表达量存在差异,并且不同剪接异构体在同一时期卵泡中的表达趋势也存在差异,其中CCNB2-AS1在等级前卵泡中高表达;而CCNB2-AS2在大白卵泡中表达量显著高于其他时期(P＜0.05),且在其他时期均以较低水平表达;CCNB2-AS3的表达则与CCNB2-AS1呈现相反的表达趋势,在等级卵泡中高表达。【结论】本研究成功鉴定到太行鸡CCNB2基因的3种剪接异构体,其在各时期卵泡中均有表达,但在等级前卵泡中的表达趋势存在差异。     

三穗鸭肌肉生长抑制素基因的生物信息学分析

采用PCR产物直接测序的方法获得肌肉生长抑制素（myostatin,MSTN）基因的编码区序列,并运用生物信息学方法对该基因编码蛋白的理化性质、信号肽、跨膜结构、二级结构、三级结构和功能结构域进行分析。结果表明,三穗鸭MSTN蛋白是一个疏水性不稳定蛋白,作为信号肽的可能性很大;含有22个α螺旋、26个β折叠、26个T转角、20个无规则卷曲,有1个跨膜结构,具有TGF-β的主要结构。研究结果为MSTN基因的进一步研究提供参考。     

溆浦鹅肌肉生成抑制因子基因(MSTN)的克隆及其表达量与日粮能量、血清IGF-I和GH的关系研究

从淑浦鹅（Xupu geese）的腿肌中抽提总RNA,用两步法RT-PCR扩增出MSTN基因的cDNA编码序列,以pGEM-T Vector为载体,将该片段克隆到大肠杆菌（Escherichi acoli）中。通过筛选阳性克隆,双酶切鉴定后测序;以MSTN基因的克隆为基础,以β-actin为内标,构建优化的半定量RT—PCR方法,研究高、中、低（A：13．38MJ／kg、B：12．13MJ／kg、C：10．87MJ／kg）3种不同能量对淑浦鹅21和70日龄2个时期肌肉组织MSTN基因表达的差异;同时用放免法测定21、70日龄的血清GH和IGF-I浓度。结果表明：克隆的淑浦鹅MSTN基因cDNA的部分序列,其片段大小为1128bp,编码375个氨基酸组成的多肽,淑浦鹅与鸡、鸭、朗德鹅的核苷酸相似性分别为94％、94％、99％;推导氨基酸的相似性分别为98％、97％、98％。21日龄时,日粮能量水平对淑浦鹅MSTN表达量的影响不显著;70日龄时淑浦鹅MSTN的表达量为C〉B〉A。对于淑浦鹅21～70日龄阶段的生长,MSTN基因的表达量和血清IGF-I的变化趋势基本一致;与血清GH含量之间并不存在很大关联,日粮能量对21日龄后淑浦鹅MSTN基因的表达有影响。本研究为MSTN基因在水禽中的进一步研究和应用打下了基础。     

甘肃西门塔尔牛高台类群MSTN基因多态性与生物信息学研究

为分析甘肃西门塔尔牛高台类群MSTN基因的遗传多态性、变异特征及MSTN基因的基础数据。采用PCR-SSCP方法检测了62头高台西门塔尔牛MSTN基因的多态性,对群体内各等位基因进行了克隆,得到西门塔尔牛MSTN基因的完整CDS区序列及部分5'端和3'端UTR区,并进行了相关生物信息学分析。高台西门塔尔牛MSTN基因第1和3外显子只发现一种纯合基因型,第2外显子发现一种杂合基因型。序列分析结果表明,高台西门塔尔牛MSTN基因第2外显子在41bp处发生了C→T的突变,第1和3外显子无突变。生物信息学分析表明,西门塔尔牛MSTN基因CDS区全长1128bp,编码375个氨基酸残基组成的蛋白质,分子量约为42.5kD,理论等电点为6.14;二级结构是以β-转角和无规卷曲为主。西门塔尔牛MSTN与牦牛、绵羊等物种之间存在较高的同源性。统计结果表明,甘肃西门塔尔牛高台类群MSTN基因未发现有多态,对MSTN生物信息学的分析表明,甘肃西门塔尔牛高台类群MSTN是一个由375个氨基酸残基构成的不稳定的可溶酸性蛋白质,二级结构预测为一个混合型蛋白。本研究结果为进一步研究甘肃西门塔尔牛高台类群MSTN基因的遗传特性和生理机制奠定了基础。     

MSTN基因敲低绵羊成纤维细胞株的筛选

为了获得绵羊MSTN基因敲低成纤维细胞株,克隆获得MSTN基因序列构建其真核表达载体;设计合成并筛选3种MSTN基因干涉序列(M1、M2和M3),构建相应的3种RNA干涉载体;将MSTN基因真核表达载体单独或分别与3种RNA干涉载体共转染绵羊成纤维细胞后,分别检测其对MSTN基因表达的干涉效率以获得最佳的MSTN基因RNA干涉载体;将筛选的RNA干涉载体线性化后转染绵羊成纤维细胞,通过筛选获得转基因细胞株。结果显示,成功克隆得到与GenBank中序列同源性为100%的绵羊MSTN基因序列,并获得真核表达载体pcDNA3.1(+)-MSTN;构建获得MSTN基因RNA干涉载体pRNAT-M1、pRNAT-M2和pRNAT-M3;与单独转染pcDNA3.1(+)-MSTN后293GP细胞中MSTN基因的相对表达量相比,转染干涉载体后MSTN基因相对表达量明显下降,其中pRNAT-M1干涉效率最佳;将pRNAT-M1线性化后转染绵羊成纤维细胞并利用G418筛选获得转基因阳性细胞;获得的转基因阳性细胞的细胞形态、生物学特性均呈现正常;PCR检测结果显示,pRNAT-M1已整合到细胞基因组中。上述结果表明,成功获得了MSTN基因敲低的绵羊成纤维细胞株。     

猪MSTN前肽定点诱变载体在C2C12细胞中的表达

本研究旨在克隆通城猪含有第1个内含子的MSTN前肽基因,构建真核定点诱变载体,并通过转染C2C12细胞验证载体表达的有效性.以通城猪血液样品中提取的DNA作为模板,PCR扩增得到含第1个内含子的MSTN前肽基因,扩增产物进行克隆、测序.再将目的片段定向克隆到去除了EGFP基因的pEGFP-N1表达载体上.通过定点诱变方法将前肽编码序列第76位天冬氨酸突变为丙氨酸,获得定点诱变载体pEGFP(-)-N1-ProMstnD76A,并瞬时转染C2C12细胞.转染48 h后,通过RT-PCR和Real-time PCR方法检测目的基因的表达情况.结果表明:本研究成功克隆了通城猪含第1个内含子的MSTN前肽基因,并对该基因进行定点诱变修饰,构建了真核表达载体,转染后其前体mRNA能在C2C12细胞中进行正确剪接,目的基因mRNA表达水平较高.这为猪MSTN前肽基因在体内表达的研究奠定基础,并为制备转基因猪提供有用的分子材料.     

马身猪MEF2A基因4种可变剪接体的克隆和生物信息学分析

本研究旨在克隆马身猪肌细胞增强因子2A（myocyte enhancer factor 2A,MEF2A）基因的不同剪接体类型。依据转录组测序对可变剪接的预测结果,试验扩增MEF2A基因第5~8外显子之间的编码区,用生物信息学软件分析了马身猪MEF2A基因不同剪接体的序列特性,预测保守结构域,构建系统进化树,比对不同物种MEF2A的氨基酸同源性。结果显示,获得了4个MEF2A基因的剪接体,MEF2A1的第5~8外显子正常剪接;MEF2A2缺失了第5外显子,第6外显子的5'端多出138 bp,第7外显子的3'端多出102 bp;MEF2A3缺失了第5外显子,第6外显子的5'端多出138 bp;MEF2A4第7外显子的3'端多出102 bp。插入的138 bp序列编码的蛋白质中存在1个保守结构域HJURP_C,这可能与MEF2A参与肝细胞纤维化作用有关。MEF2A1和MEF2A4与猪MEF2A1（GenBank登录号:NP_001090890.1）同属于一个亚群,同源性高达98.9%,MEF2A2和MEF2A3与猪MEF2A2（GenBank登录号:NP_001093168.1）同属于一个亚群,同源性分别为98.2%和98.9%。本试验成功克隆了4个MEF2A基因的剪接体,为进一步研究其蛋白功能奠定基础。     

可变剪接在肌肉发育中的作用研究进展

可变剪接发生在DNA转录为前体mRNA后，通过该过程可以使单个基因产生多个mRNA异构体和蛋白质亚型，增加了转录后加工过程中基因的信息多样性和蛋白质丰度。剪接体、剪接因子和其他RNA结合蛋白催化识别剪接位点和可变剪接外显子，参与调节可变剪接，从进化的角度来看，可变剪接在一定程度上为生物进化提供了驱动力。可变剪接作为组织特异性调节剂，参与肌肉发育的整个过程。在成肌细胞分化过程中，多聚嘧啶序列结合蛋白（polypyrimidine tract-binding protein，PTB）和RNA结合蛋白4（RNA-binding motif protein 4，RBM4）分别与原肌球蛋白的内含子多嘧啶序列和富含CU的内含子结合，共同调节α-原肌球蛋白的肌肉细胞特异性外显子选择的活性。RBM4可通过下调PTB表达并颉颃PTB在外显子选择中的活性来协同作用于肌细胞增殖分化的特异性剪接；肌球蛋白Ⅰ亚型通过可变剪接产生4种不同长度杠杆臂的蛋白质，影响肌肉的张力与拉伸激活；可变剪接可能是产生肌肉类型特异性的重要机制，选择性剪接产生具有不同催化动力学的肌球蛋白重链同工型，催化动力学差异地调节收缩性，从而影响肌纤维类型和肌肉功能。作者通过阐述可变剪接事件在肌肉发育及肌纤维形成过程中的主要作用，揭示可变剪接对肌肉发育的作用，以期为后续研究肌肉的发育调控机理提供参考依据。     

肌生成抑素的研究现状

肌生成抑素(Myostatin,MSTN)是1997年发现的一种新的生长因子,是转化生长因子β(TGF-β)超家族的新成员,经研究发现其对骨骼肌的生长具有负调控作用,因此科学工作者将其命名为肌生成抑素。本文将对MSTN基因的定位、结构、功能、表达等方面进行阐述。1MSTN基因的定位和结构SongstegardTS.等对猪的MSTN基因进行染色体遗传图和物理图进行了研究,结果表明该基因位于15q2.3。到目前为止,已经至少对人、牛、猪的肌生成抑素基因的染色体定位进行了研究。LeeSJ.报道猪MSTNcDNA全部序列为1756bp,MSTN基因为6015bp,包括两个内含子和三…     

小鼠MSTN基因RNA干涉载体的构建及干涉效率的检测

为了筛选小鼠肌肉生长抑制素(MSTN)基因的干涉序列,根据GenBank中小鼠的MSTN基因序列,采用RT-PCR方法克隆获得MSTN基因序列,构建其真核表达载体pcDNA 3.1(+)-MSTN;根据MSTN基因序列设计合成3种MSTN基因干涉序列(M1、M2、M3),并构建相应的RNA干涉载体pRNAT-M1、pRNAT-M2、pRNAT-M3。将构建的真核表达载体pcDNA 3.1(+)-MSTN单独或分别与3种干涉载体共转染293GP细胞,检测干涉载体对MSTN基因的干涉效率。结果表明:试验成功克隆得到与GenBank中的序列同源性为99.91%的小鼠MSTN基因序列,并构建了真核表达载体pcDNA 3.1(+)-MSTN;与转染pcDNA 3.1(+)-MSTN后的293GP细胞中MSTN基因的相对表达量(1.000)相比,转染pRNAT-M1、pRNAT-M2、pRNAT-M3后MSTN基因相对表达量明显下降,pRNAT-M1的干涉效率最高。说明研究成功获得对MSTN基因表达具有明显干涉作用的干涉序列。