等位基因特异性表达形成机制及其应用的研究进展

基因作为遗传信息的介质,决定了生物的性状表现。基因序列变异的发生是生物体适应环境变化的必然趋势。在二倍体生物中等位基因是一对控制着相对性状的基因,因此,等位基因特异性表达效应根据细胞类型和发育阶段的不同而变化,表现出不同个体之间的差异。等位基因差异表达对基因的表达起到重要的调控作用,并最终可能与生物的表型多态性联系起来。等位基因特异性表达分析已经在动物研究中得到广泛应用,有助于提高鉴定调控遗传变异的能力。对等位基因特异性表达的形成机制及其应用研究进展进行了综述,以期为进一步揭示等位基因特异性表达的遗传学机制,以及加快其在动物生产中的应用提供理论依据。     

基于DNA水平的差异显示技术及其在寄生虫遗传变异中的应用

在一个生命有机体中,基因的表达是按照时间和空间顺序有序地进行的。基因的这种差异性表达,决定着每一个生命体的生长发育、分化、细胞周期调控、衰老及死亡等生命过程。因此,差异显示技术是研究生命有机体生命过程分子机制的重要手段。目前,研究寄生虫遗传变异的差异显示技术主要包括蛋白质水平、DAN水平和RNA水平来进行。DNA是各种生命个体的遗传物质,DNA的遗传差异能够确切地反映生物群体的遗传变异。目前在DNA水平的差异显示技术主要有PCR—RAPD、PCR—RFLP、PCR—AFLP、PCR—SSCP、DNA指纹分析法和SRAP法等。     

抑制性差减杂交技术(SSH)及其研究应用进展

高等生物大约含有 10万个不同的基因 ,其中仅有 15 %即 15 0 0 0个表达 ,基因表达的变化是调控细胞生命活动过程的核心机制 [1 ] 。因此 ,通过比较同一类细胞在不同生理状态下或在不同生长发育阶段的基因表达差异 ,可为分析生命活动过程提供重要信息。生物体几乎所有的生命活动过程包括病理的变化 ,从本质上讲均是基因表达变化的结果。因此 ,关于真核生物发育过程中基因表达与调控的研究已引起人们的高度重视。过去 ,人们对差异表达基因的分离主要依赖于示差筛选和差别杂交技术 ,但它们又存在着重复性差、敏感度低等缺点。近几年 ,随着 PC…     

基因差异表达分析技术在寄生虫学中的应用研究进展

生物体表现出的各种生物学特性,主要是由于基因在不同细胞间及不同生长阶段的选择性差异表达引起的.这些基因的差异表达按特定的时间和空间顺序有序地进行着,决定了生命活动的多样性.而基因差异表达研究的各种分析技术正是在此基础上发展起来并在兽医寄生虫学中得到广泛应用.以mRNA差异显示、抑制消减杂交法和DNA微列阵分析等为代表的基因差异表达分析技术,在基因表达谱的分析及基因生物学功能研究,阐述寄生虫的发病机制,寄生虫疾病诊断,筛选合适的药物靶标和疫苗候选分子有效地防病治病方面发挥着重要作用.     

不同生物型BVDV感染宿主细胞后差异基因分析

为深入研究牛场中普遍存在的持续性感染,探讨不同生物型牛病毒性腹泻病毒（bovine viral diarrhea virus,BVDV）转化的分子机制,本试验将致细胞病变型BVDV （CP型BVDV）和非致细胞病变型BVDV （NCP型BVDV）感染MDBK细胞,观察细胞变化,感染后12~72 h期间每间隔12 h收集1次细胞,同时对24、48 h收集的细胞进行转录组学分析。结果显示,不同生物型BVDV感染宿主细胞24 h后,与感染NCP型BVDV的细胞相比,感染CP型BVDV的MDBK细胞中上调差异表达的基因2 849个,下调差异表达的基因3 347个,48 h后,上调差异表达的基因2 933个,下调差异表达的基因2 831个。对差异基因的GO功能分析结果表明,差异基因参与的分子功能主要有催化活性、结合活性、酶调节活性、分子转导活性和蛋白结合转录因子活性等;Pathway显著性富集分析结果显示,差异表达基因主要参与细胞自噬、细胞凋亡、免疫调节因子等相关的信号通路。本试验结果可为进一步揭示病毒致病的分子机制、控制BVDV和研制其候选疫苗奠定基础。     

抑制性消减杂交技术在动物疫病防控中的应用

抑制性消减杂交技术(SSH)是一种高效分离差异表达基因的方法,可以在转录水平研究机体在不同生理时期、环境变化、疾病等条件下的基因表达差异,因其具有灵敏度高,重复性好的特点,已被广泛用于寻找差异基因的研究。为筛选与病原体致病相关基因,了解病原体与感染细胞之间的分子响应机制,从分子水平探讨某病原体的致病机制;为研究不同强弱毒株之间的毒力差异,寻找新的毒力基因。应用SSH技术,可以同时从病原体和宿主细胞两个层面进行基因表达差异研究。通过构建病原体表达的差减文库或宿主细胞的表达差异文库,分别寻找病原体或宿主细胞的差异表达基因,为进一步研究病原体在机体内引起的各种病变的分子机制,以及今后动物疫病的基因治疗及基因疫苗的研制奠定基础。     

家蚕成虫雌雄差异的基因表达分析

研究家蚕成虫雌雄差异的基因表达,可为探究家蚕以及鳞翅目昆虫雌雄差异的分子机制提供线索。利用家蚕全基因组芯片检测家蚕成虫雌雄差异基因表达谱,并采用聚类及功能注释对芯片检测结果进行分析。结果显示有11677个基因在家蚕成虫中表达,其中有3312个基因在雄性个体表达上调,4254个在雌性个体表达上调。雌雄个体中表达上调基因的GO分类比较显示这2类基因在分子伴侣调控、电子载体等功能方面差异较大。在雌雄差异基因的功能注释中发现了与性腺特异性、发育繁殖及选择拼接因子等相关的基因。家蚕成虫存在的与雌雄个体特异相关的差异表达基因,可作为家蚕雌雄个体性别相关的生物遗传学标志。     

mRNA差异显示技术的研究进展

在高等生物的发育过程中,基因的表达具有组织特异性及生长期特异性,正是由于基因的差异表达决定了所有的生命过程。在个体发育调节,细胞增殖、分化与凋亡,生理刺激,病理变化,以及某些药物的治疗等都会出现ｍＲＮＡ表达水平的变化。分析不同类型细胞中基因表达的差异,并克隆那些对生命过程以及病理变化至关重要的特异性表达基因,是分子生物学研究的重要任务。传统的基因分离方法主要有扣除杂交和差异杂交技术。虽然用这些技术已成功分离许多重要的基因,但技术操作繁琐,花费时间长,重复性差,效率低,而且只能进行２种组织样品的比…     

差异表达基因分离技术及其在家禽研究中的应用

随着分子生物学技术的发展以及基因组计划的实施,差异表达基因的分离与克隆已成为近年来研究的热点.通过对不同生命活动中各种相关基因进行筛选和研究,能够使我们更好地了解这些生命活动的分子作用机制.本文就近年来比较常用的差异表达基因分离技术及其在家禽研究中应用的进展进行综述.     

敲除小RNA gcvB后沙门菌的转录组分析

为筛选与沙门菌小RNA gcvB相关的靶基因,采用高通量的转录组测序(RNA-seq)技术对野生型沙门菌和敲除小RNA gcvB沙门菌的mRNA进行对比分析,全面地预测GcvB的靶基因的数量与种类,通过GO和KEGG数据库对筛选基因进行比对注释,进一步分析筛选基因的主要功能及涉及的生物过程。并利用荧光定量PCR对部分差异表达基因进行验证。结果显示:差异表达基因共1 244个,其中基因表达上调678个,基因表达下调566个。GO富集分析显示,差异表达基因主要涉及氧化还原活性、铁离子结合、运动活性等分子功能,细菌鞭毛的细胞成分,细胞呼吸、钴胺素代谢过程和钴胺素生物合成过程等生物过程。KEGG数据库分析显示,差异表达基因主要参与细菌趋化性、卟啉和叶绿素代谢、不同环境中的微生物代谢、双组分系统、甲烷代谢等14个信号通路。对筛选出的10个差异表达基因进行荧光定量PCR验证,结果显示:差异表达基因相对表达量与RNA-seq测序结果基本一致。本研究为进一步探明小RNA gcvB与靶基因相互作用、小RNA的调控机制,以及沙门菌致病机制奠定了基础。     

mRNA差异显示技术在营养学研究中的应用

高等生物大约有 10 0 0 0 0个不同的基因 ,然而在任一细胞中表达的基因仅约占总数的 15 % ,即 15 0 0 0个。基因表达的开启、关闭以及表达量的变化 ,决定了每一个生命体的生长发育、分化以及细胞周期调控、衰老、死亡等生命过程。基因表达的变化是调控细胞生命过程的核心 ,因此研究细胞或组织在不同状态下基因表达的差异已成为分子生物学研究领域的热点之一。目前检测基因表达差异常用的方法有减法杂交、差异杂交、ｍＲＮＡ差显技术 (ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｓｐｌａｙｒｅｖｅｒｓｅｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎＰＣＲ ,ＤＤＲＴ ＰＣＲ)等…     

山羊副流感病毒3型感染MDBK细胞的miRNA表达谱变化分析

本研究旨在分析山羊副流感病毒3型(CPIV3)感染MDBK细胞和正常MDBK细胞差异表达的miRNA,以探索miRNA在CPIV3感染过程中的作用及其调控机制。将CPIV3感染MDBK细胞,利用高通量测序技术检测分析MDBK细胞中miRNA表达谱,并筛选差异表达的miRNA。对靶基因进行GO注释和KEGG富集。结果显示,有37个miRNA显著差异表达(P0.001),其中18个miRNA在病毒感染中上调,19个miRNA在病毒感染中下调。经RT-qPCR方法验证5个差异表达的候选miRNA,结果与高通量测序分析有很好的一致性。进一步GO功能注释表明:差异表达的miRNA靶基因生物学功能相对集中在免疫调节、细胞生物调控及细胞新陈代谢等生物过程。这些靶基因参与多种细胞的信号通路,包括细胞黏附分子、B细胞受体信号通路、MAPK信号通路、代谢通路、黏合斑、钙离子信号通路和趋化因子信号通路等。本研究为进一步探讨CPIV3致病机制奠定了基础。     

绒山羊次级毛囊生长调控基因的筛选

旨在筛选绒山羊次级毛囊生长调控基因。本研究以遗传背景相似,有次级毛囊的绒山羊和无次级毛囊的奶山羊为试验动物,利用Illumina Hiseq2000对4只绒山羊与4只奶山羊3、6、9、12月的32个皮肤样品进行RNASeq测序。测序共获得38G数据,共筛选出20 780个基因。差异表达基因分析表明,绒山羊与奶山羊之间在不同时期共有2 409个差异表达基因,其中上调差异表达基因1 175个,下调差异表达基因1 234个,绒山羊之间在不同生长时期差异表达基因共550个,其中上调差异表达基因302个,下调差异表达基因248个。GO功能注释分类显示,差异表达基因主要在细胞与细胞部分、细胞器部分、结合、催化、生物调控、细胞过程、代谢过程等功能富集。KEGG pathway分析发现,42个差异表达基因富集在与毛囊生长相关的WNT、SHH、TGFβ、TNF、MAPK和Notch信号通路中,由此推测其可能为次级毛囊生长相关基因。本研究为深入开展次级毛囊生长相关基因功能验证提供丰富的资源,为揭示次级毛囊生长调控机制提供重要基础,为绒毛产量及品质的提升提供理论依据。     

mRNA差异显示技术及其在动物科学研究中的应用

基因表达的变化是调控细胞生命活动过程的核心机制,分析不同细胞或同类细胞在不同发育阶段、不同生理状态下基因的表达状况,可以为研究生命活动过程提供重要信息。mRNA差异显示技术(differentialdisplay,DD)是目前应用比较广泛的在mRNA水平上检测基因表达的方法之一。本文介绍了mRNA差异显示技术原理及其优缺点,对包括引物设计改进、反应条件的优化、差异条带显示方法改进和降低假阳性策略等在内的技术改进进行了概述,对mRNA差异显示技术在动物生理学和病理学、动物胚胎、个体发育、动物遗传育种、动物营养研究中的应用作了概括介绍。     

ACC氧化酶基因在桑树水分和盐胁迫条件下的表达研究

为从分子水平上理解桑树在逆境胁迫中的应答机制,研究利用简并引物和RACE方法克隆了桑树氨基环丙烷羧酸(ACC)氧化酶基因部分序列,并初步分析了该基因在水分胁迫和盐胁迫下的表达模式。结果表明:克隆得到的桑树ACC氧化酶基因编码区与其它植物ACC氧化酶基因的同源性很高,与蔷薇科李属植物相似性高达85%~86%;该基因在水分胁迫下表达量增加,但个体之间表达量有差异,推测可能与个体抗旱性差异有关;在盐胁迫下,ACC氧化酶表达量变化不明显,同一桑树幼苗不同叶位之间有差异,推测是盐害引起组织死亡导致表达量发生变化,而非盐胁迫直接诱导,个体之间耐盐性的差异以及不同发育阶段的叶片对盐害的敏感程度不同,表达量变化也不同。     

同工酶在茶叶研究领域的应用

一、引言酶是一种具有特异催化功能的蛋白质,是构成生命的最重要的物质之一。所谓同工酶是指某一酶系统中结构不同,催化反应相同的酶类。从发育生物学的观点来看,多细胞生物的发育过程可以看作是在一定条件下,一系列基因在时间上和空间上依次顺序表达过程,各种植物不同器官的分化则是在     

基于RNA-Seq筛选ALV-J感染汶上芦花鸡肝差异表达致病相关基因

为挖掘感染ALV-J汶上芦花鸡的肝差异表达致病相关基因。本研究以汶上芦花鸡为试验素材,分别在42和300日龄进行ALV血液病毒分离检测筛选ALV阴性和阳性个体,对ALV阳性个体有病理变化的肝组织和阴性个体肝组织进行PCR检测,分别选取3只ALV阳性(G1组)和阴性(G2组)个体的肝组织,并对G1组PCR产物测序、聚类分析确定ALV亚型,利用RNA-Seq测序技术筛选差异表达基因,并进行功能分析,利用荧光定量qRT-PCR对部分差异表达基因进行验证。结果表明,G1组样品经PCR检测、PCR扩增产物测序和聚类分析确定ALV为J亚型,转录组分析发现,共有42个差异基因在GO和KEGG中富集,其中,上调基因18个,下调基因24个。随机选取的5个差异表达基因qRT-PCR验证结果与RNA-Seq测序结果相一致。GO分析显示,差异表达基因主要涉及细胞过程、代谢过程、对刺激的反应、免疫系统等;KEGG分析显示,差异表达基因主要富集在细胞过程、信号传导、疾病、新陈代谢等信号通路。本研究通过转录组分析发现了影响ALV-J致病性的多个基因和关键信号通路,为深入了解ALV-J致病的分子机制提供了思路。     

基于RNA-Seq筛选ALV-J感染汶上芦花鸡肝差异表达致病相关基因

为挖掘感染ALV-J汶上芦花鸡的肝差异表达致病相关基因。本研究以汶上芦花鸡为试验素材,分别在42和300日龄进行ALV血液病毒分离检测筛选ALV阴性和阳性个体,对ALV阳性个体有病理变化的肝组织和阴性个体肝组织进行PCR检测,分别选取3只ALV阳性（G1组）和阴性（G2组）个体的肝组织,并对G1组PCR产物测序、聚类分析确定ALV亚型,利用RNA-Seq测序技术筛选差异表达基因,并进行功能分析,利用荧光定量qRT-PCR对部分差异表达基因进行验证。结果表明,G1组样品经PCR检测、PCR扩增产物测序和聚类分析确定ALV为J亚型,转录组分析发现,共有42个差异基因在GO和KEGG中富集,其中,上调基因18个,下调基因24个。随机选取的5个差异表达基因qRT-PCR验证结果与RNA-Seq测序结果相一致。GO分析显示,差异表达基因主要涉及细胞过程、代谢过程、对刺激的反应、免疫系统等;KEGG分析显示,差异表达基因主要富集在细胞过程、信号传导、疾病、新陈代谢等信号通路。本研究通过转录组分析发现了影响ALV-J致病性的多个基因和关键信号通路,为深入了解ALV-J致病的分子机制提供了思路。     

系统分析肝脏转录组解析猪脂肪沉积的分子调控机制

肝脏是调控猪能量平衡和代谢的重要器官。本研究选择松辽黑猪和长白猪背膘厚度显著差异的个体（每个品种内高、低各3头）为研究对象，利用高通量转录组测序技术鉴定其肝脏组织中基因的表达水平并进行差异表达分析，进一步对差异表达基因进行生物学功能分析。结果表明，在不同背膘厚度的比较中，共发现差异表达基因395个，其中部分参与了花生四烯酸代谢、谷胱甘肽代谢、P450细胞色素代谢过程、脂肪酸代谢、胰岛素抵抗、皮质醇的合成和分泌等通路。ACACA、ELOVL6、OGDHL、GSTO2、GGT5、CREB3L1等基因是肝脏中调控脂肪合成和代谢的关键基因。在不同品种猪中，鉴定出458个差异表达基因，显著富集在PPAR信号通路、细胞色素P450代谢通路、甘油三酯代谢通路、胆汁酸合成、MAPK信号通路、免疫相关通路等通路。PPAR信号通路和CD28、CD59、ICOS、CXCR4、FOS、INF等基因是影响不同品种猪生长性能和免疫性状差异的关键通路和基因。品种内与品种间脂肪沉积差异的分子机制并不相同。本研究对猪脂肪性状的遗传改良、肝脏功能解析有一定意义。