京海黄鸡G蛋白偶联受体1基因生物信息学及组织表达分析

试验旨在研究参与激素调节并调控卵巢功能的可能基因,挑选候选基因G蛋白偶联受体1（G protein-coupled receptor 1）,深入研究其是否参与激素调节。根据转录组测序获得的京海黄鸡GPR1基因的CDS序列设计一对引物,利用实时荧光定量RT-PCR方法,检测GPR1基因在高、低产京海黄鸡卵巢组织中的表达情况,并与生物信息学进行关联,使用多种生物软件和在线工具对目的序列进行生物信息学分析,分析GPR1基因与其他物种的同源性、蛋白质的理化性质、蛋白质序列的跨膜区、亚细胞定位、亲水性、潜在的磷酸化位点、保守结构域及该基因所编码蛋白质的二、三级结构。结果显示,京海黄鸡与GenBank中原鸡、人、牛、野猪、黑猩猩、家兔、马、绵羊、藏羚羊、大鼠、小鼠、斑马鱼的同源性分别为100.0%、69.0%、69.1%、69.3%、68.9%、69.6%、69.2%、68.8%、68.9%、67.5%、69.0%和50.3%;氨基酸分析发现GPR1蛋白为疏水性蛋白,分子质量为40.41 ku,理论等电点为6.91,为7次跨膜蛋白;亚细胞定位显示,该蛋白属于非分泌蛋白;预测该蛋白含有25个潜在的磷酸化位点,1糖基化位点;二级结构以无规则卷曲为主,三级结构为7次跨膜螺旋结构;组织表达分析显示,GPR1基因在低产组的表达情况极显著高于高产组（P<0.01）。本试验结果将有利于GPR1基因功能的进一步分析,为研究该基因对京海黄鸡产蛋性状的调控机理提供理论依据。     

来航鸡FOXL2基因的克隆与序列分析

为了研究来航鸡FOXL2基因的结构及功能,根据GenBank上登录的红色原鸡FOXL2基因序列设计引物,对来航鸡FOXL2基因进行了克隆、测序,并对该序列进行生物信息学分析。结果表明:克隆得到的来航鸡FOXL2基因全长为1 130 bp(GenBank登录号为JF708868),包含1个918 bp的完整开放式阅读框,编码305个氨基酸,其CDS编码区的核苷酸序列与红色原鸡、人、牛、野猪、家鼠、欧洲兔、蟾蜍、斑马鱼及罗非鱼的FOXL2基因对应序列的同源性分别为99.8%、80.0%、80.4%、80.3%、80.5%、81.5%、77.7%、71.8%、75.5%,推导的氨基酸序列同源性分别为99.7%、64.7%、64.7%、65.4%、63.5%、63.8%、79.7%、78.3%、79.9%;FOXL2编码蛋白主要存在于细胞核中,存在1个保守结构域,不含信号肽、跨膜结构域和剪切位点,并存在2个蛋白质激酶C磷酸化位点、1个cAMP和cGMP依赖的蛋白激酶磷酸化位点、2个N-糖基化位点、3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和4个N-豆蔻酰化位点,预测最佳抗原表位候选区域为45～49位(SQKPP)、147～152位(RPPPTH)和169～173位(SPPKY)。     

贵州黑山羊独立生长因子1B基因cDNA克隆与生物信息学分析

选择与羊同源性较高的牛独立生长因子1B(GFI1B)基因序列设计特异性引物,提取贵州黑山羊脾脏总RNA,通过RT-PCR技术对GFI1B基因进行克隆测序及序列分析。结果表明:首次克隆了贵州黑山羊GFI1B基因cDNA序列996 bp,GenBank登录号为JN662390,编码331个氨基酸。贵州黑山羊GFI1B基因与牛的同源性高达97.0%。聚类分析显示:哺乳动物、禽类和两栖类各为一类。生物信息学分析表明:山羊GFI1B分子包括1个低组分复杂性区域、6个锌指结构域ZnF-C4。同时,预测结果还表明GFI1B分子不包含信号肽序列且没有跨膜螺旋结构域,26个磷酸化位点,蛋白糖基化位点有7个。     

山羊肌生成抑制素(MSTN)基因的克隆及生物信息学分析

试验对山羊肌生成抑制素(myostatin,MSTN)基因序列进行了克隆及生物信息学分析,旨在为该基因的深入研究提供理论依据。结果表明,山羊MSTN基因序列长1128 bp,编码375个氨基酸,GenBank登录号为GU183368。山羊MSTN蛋白序列与绵羊、猪、兔、马、人、牛、鼠同源性依次为93%、89%、88%、88%、88%、87%、85%,同源性较高,说明该基因高度保守;疏水性分析结果表明,该蛋白大多数氨基酸为疏水性氨基酸;蛋白跨膜结构及方向显示,从内向外和从外向内分别含有1个强跨膜螺旋区;信号肽预测显示,信号肽序列长度为70;亚细胞定位预测发现,该蛋白是一个Ⅱ型膜蛋白,大部分定位于高尔基体、质膜和内质网膜,内质网腔内也有少量分布;结构功能域预测发现N-肉豆蔻酰化位点3个,N端糖基化位点2个,蛋白激酶C磷酸化位点5个,酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点5个,络氨酸激酶磷酸化位点1个,EF-hand 钙结合结构域1个,亮氨酸拉链1个,TGF 家族标记1个;二级结构预测显示,α螺旋占25.33%,β折叠占3.20%,随机卷曲占50.13%,延伸链占21.33%。     

白来航鸡IL-18和GM-CSF基因克隆与序列分析

根据GenBank中鸡白细胞介素18(IL-18)和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)基因的序列设计2对特异引物,以白来航鸡脾淋巴细胞总RNA为模板进行RT-PCR扩增,克隆白来航鸡IL-18和GM-CSF工基因并进行序列分析.测序结果表明,白来航鸡IL-18基因开放阅读框为597 bp,编码199个氨基酸;序列分析表明,所获得的白来航鸡IL-18基因与GenBank中鸡IL-18的核苷酸同源性为99.0%～99.8%,氨基酸同源性为97.5%～99.5%.白来航鸡GM-CSF基因开放阅读框为435 bp,编码145个氨基酸;序列分析表明,所获得的白来航鸡GM-CSF基因与GenBank鸡GM-CSF的核苷酸同源性为99.3%～100%,氨基酸同源性为99.3%～100%,生物信息学分析表明,IL-18与GM-CSF基因编码的蛋白具有亲水性,都有很强的抗原性,IL-18共有2个潜在的N-糖基化位点,可能存在4个蛋白激酶C磷酸化位点,存在3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点;GM-CSF共有1个潜在的N-糖基化位点,可能存在1个蛋白激酶C磷酸化位点,存在4个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点.     

三黄鸡ST3Gal6基因的半定量RT-PCR及生物信息学分析

本研究旨在对三黄鸡ST3Gal6基因进行组织表达谱和生物信息学分析。参考三黄鸡ST3Gal6基因序列设计引物,采用PCR技术克隆三黄鸡ST3Gal6基因序列,并利用半定量RT-PCR进行组织表达谱分析;同时对其进行生物信息学分析。结果表明,克隆的三黄鸡ST3Gal6基因全长1169 bp,含有1059 bp的完整CDS编码区,编码352个氨基酸。其CDS编码区的核苷酸序列与人、黑猩猩、牛、大鼠、蟾ST3Gal6基因对应序列的同源性分别为62%、62%、61.9%、59%、54.4%。组织表达谱分析表明,ST3Gal6基因在各组织均不同程度地表达,其中在大脑表达量很高,肺脏中最低。生物信息学预测ST3Gal6蛋白结构发现,三黄鸡的ST3Gal6蛋白存在2个跨膜螺旋结构域,同时预测ST3Gal6存在22个磷酸化位点和1个特异性蛋白激酶磷酸化位点。     

四川草科IL-15 cDNA的克隆与序列分析

根据GenBank上登录的鸡白介素15（IL-15）基因序列,设计合成一对特异性引物,以ConA诱导的鸡脾淋巴细胞提取的总RNA为模板进行RT—PCR扩增,并克隆到pMD18-T载体测序。测序结果表明,四川草科鸡IL-15开放阅读框（ORF）由564个核苷酸组成,编码187个氨基酸,与GenBank中公布的鸡白介素15基因进行比较,核苷酸和氨基酸同源性为98．6％-99．5％。生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白具有亲水性,有很强的抗原性,共有3个潜在的N-糖基化位点,可能存在3个蛋白激酶C磷酸化位点,存在2个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点。     

牛支原体新疆分离株P48基因克隆及分子特征分析

本研究旨在分析牛支原体P48基因的序列特性、蛋白的结构和功能。根据GenBank中PG45菌株P48基因序列（GenBank登录号：CP002188.1）设计特异性引物,运用Overlap-PCR扩增获得P48基因全长,其目的片段连接到pMD19-T载体上并进行测序,利用生物信息学方法分析和预测其核苷酸序列及其编码蛋白的理化性质、结构功能（信号肽、跨膜结构、磷酸化位点、糖基化位点、二级结构和三级结构）。结果显示,分离株P48基因序列为1 407 bp,与Mb PG45国际标准株的同源性为100%,聚类于一支;P48基因编码467个氨基酸残基,组成一个无跨膜、稳定的亲水性蛋白;P48蛋白存在信号肽,有44个潜在的磷酸化位点和1个糖基化位点,其二级结构是混合型,其中α-螺旋所占比例最高（41.76%）,无规则卷曲次之（37.69%）。功能预测显示,在信号转导、胁迫应答、受体等方面该蛋白存在较高概率。本研究成功克隆了分离株P48基因片段,其编码的蛋白是一个稳定可溶、亲水性蛋白,为分析分离株P48基因的特性和功能提供了一定的理论基础和科学依据。     

绵羊MC4R基因的半定量RT-PCR及生物信息学分析

本研究旨在对绵羊MC4R基因进行组织表达谱和生物信息学分析。参考牛MC4R基因序列设计引物,采用PCR技术克隆绵羊MC4R基因序列,并利用半定量RT-PCR进行组织表达谱分析;同时对其进行生物信息学分析。结果表明,克隆的绵羊MC4R基因全长1 919 bp,含有999 bp的完整CDS编码区,编码332个氨基酸。其CDS编码区的核苷酸序列与牛、人、猪、大鼠、小鼠MC4R基因对应序列的同源性分别为95.2%、68.8%、82.7%、76.6%、77.1%,预测的氨基酸序列同源性分别为97.0%、92.8%、93.7%、92.2%、91.6%。组织表达谱分析表明MC4R基因在各组织均不同程度的表达,其中在大脑表达量很高,其他组织较低。生物信息学预测MC4R蛋白功能发现,绵羊的MC4R蛋白存在7个跨膜螺旋结构域,同时预测MC4R存在10个磷酸化位点和1个特异性蛋白激酶磷酸化位点。结果表明,MC4R是一个非常保守的蛋白,在绵羊的生长发育中起着重要作用。     

禽流感病毒株A/duck/Fujian/31/2007(H5N1)株M1基因的克隆及序列分析

参照GenBank公布的禽流感病毒基质蛋白M1基因序列,设计合成了1对特异性引物,采用RT-PCR法成功扩增并克隆了禽流感病毒M1基因。序列测定结果为M1基因cDNA全长759 bp,编码252个氨基酸。将其序列与数株甲型流感病毒M1基因序列进行比较,M1基因核苷酸同源性为99.1%~99.6%,推导氨基酸同源性为98.8%~99.6%,生物信息学分析表明,M1基因编码的蛋白质具有亲水性,有很强的抗原性,M1蛋白共有6个潜在的N-糖基化位点,可能存在3个蛋白激酶C磷酸化位点,存在2个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点。     

京海黄鸡中HOXC10基因表达规律及其生物信息学分析

同源异型盒基因（homeobox genes,HOX）是在酵母乃至人类等几乎所有的真核细胞中均表达的一类基因。为了探究HOXC10基因表达规律及其生物信息学,采用qRT-PCR方法研究HOXC10基因在8周龄京海黄鸡心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胸肌、腿肌、下丘脑和卵巢组织中的表达规律,检测其在300日龄高、低产组卵巢组织的表达差异,并通过多种在线软件对原鸡HOXC10基因进行生物信息学分析。结果显示,HOXC10基因在京海黄鸡腿肌中表达丰度极显著高于其他组织（P < 0.01）,且300日龄高产组中HOXC10基因表达丰度显著低于低产组（P < 0.05）。原鸡HOXC10基因序列与火鸡、野鸽、绿头鸭、人、小鼠、牛、猪、山羊及非洲爪蟾的同源性分别为77.4%、94.8%、98.6%、68.3%、67.9%、66.0%、59.0%、68.1%和79.4%;HOXC10基因共编码354个氨基酸,其中丝氨酸的含量最高,潜在的磷酸化位点有24个,在280~342的氨基酸序列内存在一个同源结构域,蛋白质亚细胞主要定位在细胞核中,且不包含跨膜结构。HOXC10基因在京海黄鸡生长和繁殖的基因调控网络中发挥了重要作用。     

Tissue Expression and Bioinformatics Analysis of HOXC10 Gene in Jinghai Yellow Chicken

HOX genes express in nearly all eukaryotic cells such as yeast and human.To study tissue expression and bioinformatics of HOXC10 gene,the samples of heart,liver,spleen,lung,kidney,chest muscle,leg muscle,hypothalamus and ovary tissues were collected from 6 Jinghai Yellow chicken with 8-week-old to analyze the expression pattern of HOXC10 gene in different tissues by qRT-PCR method,and the different expression level were detected in ovary of 300 days old chickens in high yield group and low yield group.The bioinformatics of HOXC10 gene were analyzed by a variety of online softwares of Gallus gallus.The result showed that the expression level of HOXC10 gene in leg muscle was extremely significantly higher than that in other tissues of Jinghai Yellow chicken (P < 0.01);And it's expression level in low yield group was significantly higher than that in high yield group (P < 0.05);HOXC10 gene of Gallus gallus shared 77.4%,94.8%,98.6%,68.3%,67.9%,66.0%,59.0%,68.1% and 79.4% with Meleagris gallopavo,Columba,Anas platyrhynchos,Homo sapiens,Mus musculus,Bos taurus,Sus scrofa,Capra aegagrus hircus and Xenopus laevis,respectively;HOXC10 gene encoded 354 amino acids in which serine was the most abundant;There were 24 potential phosphorylation sites and a HD in 280 to 342 position of amino acid sequence;The subcellular of the encoding protein was mainly located in the cell nucleus,and it had no cross membrane structure.HOXC10 gene might play an important role in regulation network of growth and reproduction in Jinghai Yellow chicken.     

京海黄鸡促性腺激素释放激素1基因克隆与原核表达研究

本试验根据GenBank公布的原鸡（Gallus gallus）促性腺激素释放激素1(gonadotropin releasing hormone 1,GnRH1)基因mRNA序列设计1对引物,采用RT-PCR方法,从京海黄鸡下丘脑组织克隆GnRH1基因编码区序列,对其进行生物信息学分析,并构建原核表达载体pET32a-GnRH1,在大肠杆菌BL21感受态细胞中表达。最终获得了包括编码区、大部分启动子区和部分3′区域在内的长度为352 bp京海黄鸡GnRH1基因序列,该核酸序列与火鸡、鸽子、人、牛、野猪、山羊、绵羊、藏羚羊、马和大鼠的GnRH1基因序列同源性分别为93%、81%、54%、58%、61%、76%、76%、59%、76%和66%。酶切测序鉴定结果显示,成功构建了原核表达载体pET32a-GnRH1;SDS-PAGE检测结果显示,构建的重组质粒在大肠杆菌BL21感受态细胞中成功表达,分子质量为25～28 ku,且上清表达量高于沉淀;Western blotting检测结果显示,在大肠杆菌BL21感受态细胞中表达的蛋白为目的蛋白,且主要为可溶性表达。结果表明,成功克隆了京海黄鸡GnRH1基因,构建了GnRH1原核表达体系,并成功表达目的蛋白,为后续相关研究打下了基础。     

肌细胞生成素基因多态性对京海黄鸡繁殖性状的遗传效应研究

本研究旨在探讨肌细胞生成素(myogenin,MyoG)基因多态性与鸡繁殖性状间的相关性。以378只京海黄鸡为研究对象,采用PCR-SSCP技术研究MyoG基因外显子的多态性。运用最小二乘法分析这些突变位点形成的基因型与京海黄鸡繁殖性状间的相关性。结果表明,MyoG基因外显子1上存在1个G102A突变,外显子3上存在1个T36C突变,分别形成基因型AA、AB、BB和CC、CD、DD。关联分析结果显示,基因型AA、AB和BB在京海黄鸡繁殖性状上无显著差异（P＞0.05）;基因型CC和DD在京海黄鸡开产体重上存在显著差异（P＜0.05）,在其余性状上各基因型差异均不显著（P＞0.05）。因此,推测MyoG基因对京海黄鸡的繁殖性状无显著影响,为探索鸡育种过程中的标记辅助选择提供参考资料。     

京海黄鸡卵巢转录组研究:基因结构分析与新基因发掘注释

本试验通过对京海黄鸡卵巢组织进行转录组分析,旨在为完善京海黄鸡部分基因结构和发掘新基因提供参考。选取高、低产京海黄鸡各4只,利用转录组测序(RNA-Seq)技术对其卵巢转录组进行测序,然后对得到的测序数据进行生物信息学分析。测序数据经过质量控制后,8个样品共得到484 992 074条有效数据(Clean Reads),总计61.09 Gb。筛选出1 445 264个京海黄鸡品种内SNP位点,其中位于基因区的SNP位点916 108个,位于基因间区的SNP位点552 168个。8个样品中平均新预测的可变剪接12 883个,并对7 481个基因结构进行了优化。与所选的参考基因组序列对比分析,共发掘4 431个新基因,通过与各数据库进行序列对比,1 809个新基因得到功能注释。本研究通过转录组测序技术检测了京海黄鸡卵巢组织的基因结构,为进一步完善京海黄鸡的基因结构信息及发掘潜在的新基因提供分子水平的依据。     

鸡催乳素基因外显子5的多态性及Taq Ⅰ位点与边鸡繁殖性状的相关性分析

研究采用DNA池直接测序法寻找边鸡催乳素基因外显子5区域的多态位点。用PCR-RFLP技术检测发现的Taq I位点在边鸡以及3个对照鸡品种(京海黄鸡、尤溪麻鸡和AA鸡)中的单核苷酸多态性,并与边鸡的繁殖性状进行相关性分析。结果表明:在外显子5区域检测到3个突变位点(C5749T、T5821C、C5956T)。T5821C位点经Taq I酶切显示3种基因型(AA、AB和BB)。在4个鸡品种中都以A等位基因为优势等位基因。最小二乘分析表明,边鸡3种基因型个体的繁殖性状无显著差异(P>0.05)。