努比亚山羊UCP1基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

【目的】试验旨在克隆努比亚山羊解偶联蛋白-1(uncoupling protein-1,UCP1)基因并进行生物信息学分析,检测其在努比亚山羊不同组织中的表达差异,为研究努比亚山羊UCP1基因功能及进一步解析其在脂肪代谢中的调节作用提供数据。【方法】以努比亚山羊皮下脂肪组织cDNA为模板,采用PCR扩增并克隆UCP1基因CDS区序列后,与其他物种进行相似性比对及系统进化树构建,并对UCP1蛋白进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR方法检测UCP1基因在努比亚山羊心脏、肝脏、脾脏、肾脏、背最长肌、皮下脂肪、腹脂中的相对表达量。【结果】努比亚山羊UCP1基因CDS区全长918 bp,编码305个氨基酸。相似性比对发现,努比亚山羊UCP1基因氨基酸序列与绵羊、瘤牛×普通牛、水牛、羚羊、马鹿、双峰驼、驴、大熊猫、人的相似性分别为98.1%、97.0%、96.5%、96.1%、95.8%、91.0%、87.0%、86.5%和83.8%。系统进化树表明,努比亚山羊与绵羊亲缘关系最近,与人的亲缘关系最远。生物信息学分析表明,努比亚山羊UCP1蛋白的分子质量为32.97 ku,等电点为9.29,属于碱性蛋白;UCP1蛋白缺乏稳定性,总平均亲水性为0.20,具备一定亲水性;脂溶性系数为91.70,跨膜螺旋氨基酸残基数量的预测值为15.94,前60个氨基酸的跨膜螺旋数预测值为8.76,位于膜细胞质侧的总概率为29.03%,属于非分泌蛋白;UCP1蛋白二级结构由α-螺旋(48.85%)、无规则卷曲(27.54%)、延伸链(16.39%)、β-转角(7.21%)构成;UCP1蛋白含有28个磷酸化位点、5个O-糖基化位点及2个N-糖基化潜在位点。实时荧光定量PCR结果显示,UCP1基因在努比亚山羊皮下脂肪中表达量最高,显著高于其他组织(P＜0.05);在背最长肌中表达量最低。【结论】试验成功扩增UCP1基因CDS区序列,UCP1是一个缺乏稳定性、亲水的碱性蛋白;UCP1基因在努比亚山羊各组织中均有表达,且主要在皮下脂肪及脾脏中表达。结果为后续开展UCP1基因在脂肪产热供能中的机制研究提供了理论依据。     

努比亚山羊脂肪和肥胖相关蛋白基因克隆分析及真核表达载体构建

研究旨在对努比亚山羊脂肪和肥胖相关蛋白（fat mass and obesityassociated protein,FTO）基因进行克隆和分析,并构建其真核表达载体。取努比亚山羊背最长肌组织作为试验材料,采用RT-PCR扩增出FTO基因的编码区,测序鉴定后对得到的序列用相应的分析软件进行生物信息学分析,然后将FTO基因片段与pMD19-T载体连接后转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,构建pMD19-T-FTO载体,测序正确的重组质粒双酶切后,连接pEGFP-N1载体构建pEGFP-N1-FTO真核表达载体,然后转染3T3-L1细胞,培养48 h后,在荧光显微镜下观察细胞表达荧光的情况。结果表明,试验成功克隆了努比亚山羊FTO基因的编码区,序列长度为1 518 bp,编码505个氨基酸,分子质量为57 142.24 u。努比亚山羊FTO基因编码区序列与NCBI上公布的山羊、牛、绵羊、猪、原鸡、小鼠的相似性分别为98.7%、96.4%、98.3%、87.2%、64.3%、81.7%,该基因系统进化树分析显示,努比亚山羊与山羊遗传距离最近,与原鸡遗传距离最远,在不同物种中具有高度保守性。努比亚山羊FTO蛋白二级和三级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。构建的真核表达载体pEGFP-N1-FTO转染3T3-L1细胞48 h后,在显微镜下观察到绿色荧光的表达,说明FTO基因真核表达载体构建成功。本试验构建努比亚山羊FTO基因真核表达载体,其在3T3-L1细胞中成功表达,为以后研究FTO基因与山羊脂肪代谢的相关性奠定基础。     

绵羊CREBRF基因克隆、生物信息学及组织表达分析

【目的】 对绵羊Luman/CREB3募集因子(CREBRF)基因进行克隆和生物信息学分析,并检测其在绵羊不同组织中的表达量,为探究CREBRF基因在绵羊中的生物学功能提供理论参考。【方法】 以绵羊卵巢cDNA为模板,通过PCR扩增和克隆绵羊CREBRF基因完整CDS区序列,并进行相似性比对、系统进化树构建及生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR方法检测CREBRF基因在绵羊不同组织中的表达水平。【结果】 绵羊CREBRF基因CDS区序列全长1 920 bp,编码639个氨基酸。相似性比对结果表明,绵羊CREBRF氨基酸序列与山羊、牛、人、小鼠、猪、犬、马、鸡、鸭和斑马鱼的相似性分别为99.8%、99.1%、95.4%、93.6%、98.3%、97.5%、98.4%、88.0%、87.5%和61.3%。系统进化树分析结果显示,绵羊与山羊、牛的亲缘关系最近,与斑马鱼亲缘关系最远。生物信息学分析发现,绵羊CREBRF蛋白分子式为C₃₁₂₆ H₄₉₁₄ N₈₅₈ O₁₀₅₆ S₂₁,分子质量为72.08 ku,等电点(pI)为4.77,半衰期为30 h,肽链N-端为蛋氨酸(Met),不稳定系数为54.83;CREBRF蛋白存在于细胞核内,不具备跨膜性,无信号肽,为亲水性不稳定蛋白。CREBRF蛋白二级结构主要以无规则卷曲(47.57%)为主,其次为α-螺旋(37.09%)。实时荧光定量PCR结果显示,CREBRF基因在绵羊不同组织中均有表达,其中在心脏、肾脏和卵巢中表达量显著高于其他组织(P<0.05)。【结论】 本试验获得了绵羊CREBRF基因CDS区全长序列,并初步研究了其组织表达规律,为研究绵羊胚胎发育的调控机制及提高繁殖力等提供了材料。     

山羊生物钟基因CLOCK真核表达载体的构建和生物信息学分析

试验旨在构建山羊昼夜运动输出周期蛋白(circadian locomotor output cycles kaput,CLOCK)基因真核表达载体,系统分析山羊CLOCK蛋白的生物学特性。从山羊卵巢组织中提取总RNA,反转录成cDNA后经PCR扩增山羊CLOCK基因CDS区序列,并以同源重组的方式将其连接至pcDNA3.1-Puro-N-3HA载体;经PCR、酶切和测序鉴定后,将阳性质粒命名为pcDNA3.1-3HA-gCLOCK;将pcDNA3.1-Puro-N-3HA和pcDNA3.1-3HA-gCLOCK质粒分别转染至HEK293T细胞中,通过实时荧光定量PCR和Western blotting检测山羊CLOCK基因的表达效果,并对山羊CLOCK基因进行系统的生物信息学分析。结果显示,山羊CLOCK基因CDS区片段长2 538 bp,将其与线性化的pcDNA3.1-Puro-N-3HA载体重组连接并通过酶切和测序鉴定后,成功构建了pcDNA3.1-3HA-gCLOCK真核表达载体;实时荧光定量PCR和Western blotting检测结果显示,pcDNA3.1-3HA-gCLOCK转染组CLOCK基因在mRNA和蛋白水平的表达量均极显著高于pcDNA3.1-Puro-N-3HA对照组(P<0.01)。生物信息学分析结果表明,山羊CLOCK基因CDS区序列与绵羊、牛和马的相似性分别为99.4%、98.7%和95.6%。山羊CLOCK蛋白是一种不稳定蛋白,具有一定的亲水性,无跨膜区和信号肽。二级结构由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲组成;三级结构与小鼠和人的CLOCK蛋白相比具有极高的相似性。本研究成功构建了山羊生物钟基因CLOCK真核表达载体,并进行了生物信息学分析,为进一步研究山羊CLOCK基因的生物学功能及山羊生物钟的转录调控机制提供了材料。     

山羊干扰素刺激基因15克隆、生物信息学分析及亚细胞定位

【目的】对山羊干扰素刺激基因15(interferon-stimulated gene 15,ISG15)的CDS区进行克隆、表达和生物信息学分析,并探讨小反刍兽疫病毒(Peste des petits ruminants virus,PPRV)感染山羊子宫内膜上皮细胞(caprine endometrial epithelial cells,EEC)对ISG15的影响。【方法】根据GenBank中公布的山羊ISG15基因预测序列(登录号:XM_005690795)设计特异性引物,利用RT-PCR方法扩增山羊ISG15基因CDS区,连接至真核表达载体进行测序并表达,对不同物种ISG15核苷酸及氨基酸序列进行比对,并构建系统进化树,利用生物信息学方法对ISG15蛋白理化性质、跨膜结构、修饰位点、二级结构、三级结构、亚细胞定位等进行分析。通过构建真核表达载体转染及PPRV感染EEC细胞,利用间接免疫荧光的方法观察其外源性和内源性亚细胞定位,并探究PPRV感染对EEC细胞的影响。【结果】成功克隆出山羊ISG15基因CDS区并进行了真核表达。山羊ISG15核苷酸和氨基酸相似性及进化树分析都与盘羊和绵羊亲缘关系最近。生物信息学分析结果显示,山羊ISG15基因位于16号染色体上,全长474 bp,编码157个氨基酸,分子质量约为17.47 ku,为亲水性蛋白,无跨膜区和信号肽,有1个潜在的N-糖基化位点,16个潜在的O-糖基化位点和10个潜在的磷酸化位点。二级结构与三级结构预测显示,山羊ISG15蛋白由无规则卷曲、延伸链、α-螺旋和β-转角组成,比例分别为34.39%、31.21%、21.66%和12.74%。可以与干扰素和泛素化相关的蛋白相互作用,并参与机体的抗感染作用。亚细胞定位显示,外源性和内源性ISG15均定位于细胞质中。【结论】试验成功克隆出山羊ISG15基因CDS区序列,亚细胞定位发现内源性和外源性ISG15均定位于EEC细胞的细胞质中。结果为后续ISG15基因细胞内功能研究奠定基础。     

猪TRIM3基因克隆、生物信息学及组织表达分析

【目的】克隆大白猪三基序结合蛋白3（tripartite motif-containing 3,TRIM3）基因,并对其进行生物信息学和组织表达分析。【方法】采用PCR技术扩增并克隆大白猪TRIM3基因CDS全长序列,连接pMD18-T载体并转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,通过蓝白斑筛选阳性克隆,菌液PCR鉴定后测序,与不同物种TRIM3基因序列比对并构建系统进化树;应用多种在线软件对其编码蛋白进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR方法检测TRIM3基因在大白猪不同组织中的相对表达量。【结果】大白猪TRIM3基因CDS序列全长2 235 bp,编码744个氨基酸。相似性和遗传进化分析结果显示,大白猪与野猪的相似性最高,达99.7%,与鸭的相似性最低,为75.1%;大白猪TRIM3基因与野猪先聚为一类,与牛和山羊亲缘关系较近。生物信息学分析显示,大白猪TRIM3蛋白分子质量为80.58 ku,理论等电点（pI）为8.32,不稳定系数为40.85,为亲水性蛋白,但不是分泌蛋白,无糖基化位点,预测其有60个磷酸化位点,主要存在于细胞质内;在TRIM3蛋白二级结构中以无规则卷曲为主,占41.67%,三级结构模型预测结果与二级结构一致。组织表达分析表明,大白猪TRIM3基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肌肉、气管、结肠中均有分布,肺脏中表达量最多且显著高于其他组织（P＜0.05）。【结论】本研究成功克隆大白猪TRIM3基因CDS全长序列,并进行了生物信息学和组织表达分析,为进一步研究大白猪TRIM3蛋白的免疫学功能提供理论依据,对探究大白猪TRIM3基因参与先天性免疫和抗病毒感染分子机制具有重要意义。     

山羊RORα基因的克隆、表达载体构建及功能分析

旨在克隆山羊维甲酸相关孤儿受体α(RORα)基因并构建其真核表达载体,然后利用生物信息学工具系统分析RORα的生物学特性,最后对其在山羊生物钟系统中的作用机制进行初步探究。本研究以1只健康的12月龄雄性西农萨能奶山羊为试验动物,提取其肝组织总RNA,经逆转录PCR反转录为cDNA后,利用常规PCR扩增山羊RORα基因的编码区(coding sequence,CDS)片段,使用同源重组法将其与pcDNA3.1-Puro-N-3HA载体相连接; 重组载体经PCR、酶切和测序鉴定后,将阳性质粒命名为pcDNA3.1-3HA-gRORα; 将pcDNA3.1-Puro-N-3HA和pcDNA3.1-3HA-gRORα质粒分别转染至HEK293T细胞后,通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qPCR)和蛋白质免疫印迹(western blotting,WB)技术检测山羊RORα的表达; 同时利用ExPASy、ProtScale等软件对山羊RORα基因进行系统的生物信息学分析。另外,使用同源重组法分别构建含有山羊生物钟基因BMAL1和NR1D1启动子片段的pGL4.10-BMAL1-Promoter-Luc及pGL4.10-NR1D1-Promoter-Luc的荧光素酶报告质粒,并通过双荧光素酶报告试验探究山羊RORα蛋白调控BMAL1和NR1D1基因启动子转录活性的作用机制。PCR、酶切和测序鉴定结果表明,pcDNA3.1-3HA-gRORα重组质粒构建成功; qPCR和WB结果显示,pcDNA3.1-3HA-gRORα转染组RORα基因的mRNA表达水平和蛋白表达水平均显著高于pcDNA3.1-Puro-N-3HA转染组(P < 0.01)。生物信息学分析结果显示,山羊RORα基因CDS区序列与绵羊、牛和猪的相似性较高,分别为97.5%、97.1%和95.2%。山羊的RORα蛋白是一种亲水性蛋白。二级结构由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲组成,有信号肽的概率较小,无跨膜区; 三级结构与小鼠和人的RORα蛋白差异性极小,三者具有高度相似性。此外,PCR、酶切和测序结果表明,pGL4.10-BMAL1-Promoter-Luc和pGL4.10-NR1D1-Promoter-Luc重组质粒构建成功。双荧光素酶报告试验结果表明,山羊RORα蛋白可以显著上调山羊BMAL1和NR1D1基因启动子的转录活性。本研究成功构建了山羊RORα基因的真核表达载体,并证明了RORα蛋白可以正向调控山羊BMAL1和NR1D1基因的启动子活性,这为进一步探究山羊核受体RORα的功能及山羊生物钟的转录调控机制提供了前期基础。     

白来航鸡半乳糖凝集素-1基因克隆、生物信息学及组织表达特性分析

【目的】克隆白来航鸡半乳糖凝集素-1(galectin-1,Gal-1)基因,对其编码蛋白进行生物信息学分析,并检测其在不同组织中的表达情况,为进一步阐明其抗病毒功能提供科学依据。【方法】以鸡脾脏cDNA为模板,通过PCR扩增鸡Gal-1基因完整CDS区序列,并进行相似性比对及系统进化树构建;运用生物信息学软件对其编码蛋白的理化性质、亲/疏水性、跨膜区、信号肽、修饰结构、保守结构域及高级结构进行预测。利用实时荧光定量PCR检测Gal-1基因在白来航鸡心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脑、腺胃、肌胃、十二指肠、空肠、盲肠、直肠、胸肌和腿肌组织中的表达情况。【结果】白来航鸡Gal-1基因CDS区序列长度为408 bp,编码135个氨基酸。相似性比对结果表明,白来航鸡Gal-1基因核苷酸序列与火鸡、绿头鸭和珍珠鸟的相似性分别为97.1%、88.4%和82.2%;系统进化树结果表明,白来航鸡与火鸡亲缘关系最近。Gal-1蛋白分子质量为15.06 ku,理论等电点为6.57,不稳定系数为36.05,脂肪系数为74.30,平均亲水指数为-0.259。Gal-1蛋白无信号肽,不存在跨膜区;存在2个明显的亲水区,其编码蛋白较稳定,为亲水性蛋白。二级结构预测显示,Gal-1蛋白以无规则卷曲(45.93%)和延伸链(41.48%)为主,三级结构预测结果与二级结构一致。实时荧光定量PCR结果显示,Gal-1基因mRNA在白来航鸡组织中广泛表达,在肺脏中表达量最高,在脑中表达最低。【结论】本研究成功克隆了白来航鸡Gal-1基因CDS区序列,Gal-1基因在白来航鸡心脏、肝脏等14种组织中广泛表达,结果可为鸡Gal-1蛋白功能的深入研究提供参考。     

陆川猪PDK4基因序列分析、真核表达载体构建及组织表达分析

试验旨在了解陆川猪丙酮酸脱氢激酶4（pyruvate dehydrogenase kinase 4,PDK4）基因CDS区序列信息及其所编码蛋白的结构和功能,构建PDK4基因的真核表达载体,分析PDK4基因在陆川猪不同组织中的表达情况,以期为阐明PDK4基因在陆川猪生长发育过程中的分子机制奠定基础。采用RT-PCR技术扩增陆川猪皮下脂肪PDK4基因CDS区,利用生物信息学软件预测分析其结构与功能,并利用常规分子克隆技术将其插入真核表达载体中获得pEGFP-N1-PDK4,用脂质体法将重组质粒转染3T3-L1细胞并观察荧光,用实时荧光定量PCR检测PDK4基因mRNA在陆川猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌、皮下脂肪中的表达情况。结果显示,陆川猪PDK4基因CDS区全长1 224 bp,编码407个氨基酸,与NCBI上公布的野猪PDK4基因CDS区同源性达99.8%。对陆川猪PDK4基因所编码的蛋白进行生物信息学分析发现,其分子质量约为46.144 ku,原子总数为6 509个,理论等电点（pI）为7.21,带正电荷和负电荷的氨基酸数均为42个。PDK4蛋白可能有2个N-糖基化位点、33个磷酸化位点。亚细胞定位结果发现,PDK4蛋白有34.8%存在于线粒体,30.4%存在于细胞质,26.1%存在于细胞核,质膜和液泡膜各占4.3%。细胞试验发现,对照组和试验组均发出荧光,相较于对照组,试验组中PDK4表达量极显著升高（P<0.01）,PDK4基因在皮下脂肪中表达丰度最高,随之为肝脏、肺脏、心脏、脾脏和肾脏,在背最长肌中表达量最低,而且在皮下脂肪中的表达量极显著高于背最长肌（P<0.01）。本试验成功扩增出PDK4基因CDS区并构建了真核表达载体,成功对其结构和功能进行预测分析,为研究陆川猪皮下脂肪沉积的遗传改良提供了参考依据。     

牛源CCR7基因克隆、生物信息学及表达分析

【目的】 探究CC趋化因子受体7(CC chemokine receptor 7,CCR7)基因编码蛋白的生物学特性及其mRNA在健康和炎性奶牛乳腺组织中的表达量。【方法】 使用PCR扩增并克隆中国荷斯坦奶牛CCR7基因CDS区,测序后进行相似性比对及系统进化树构建;使用多种生物信息学软件分析CCR7蛋白的组成、理化性质及结构等;使用实时荧光定量PCR技术检测CCR7基因在健康和炎性奶牛乳腺组织中的表达差异。【结果】 中国荷斯坦奶牛CCR7基因CDS区全长1 325 bp,与绵羊的相似性较高(95.2%),亲缘关系较近;与鸡的相似性较低(56.4%),亲缘关系较远。CCR7基因编码379个氨基酸,其中亮氨酸含量最多,缬氨酸含量次之,组氨酸和色氨酸含量最低;CCR7蛋白分子质量为14.56 ku,理论等电点为8.89,平均亲水系数为0.640,是一种跨膜疏水性蛋白。CCR7蛋白信号肽切割位点可能存在于第24和25位氨基酸之间。CCR7蛋白二级结构中α-螺旋占比最大,高达51.72%,三级结构主要为α-螺旋和无规则卷曲。CCR7基因在炎性奶牛乳腺组织中的表达量极显著高于健康乳腺组织(P<0.01),其可能在奶牛乳腺炎的免疫调控中有着重要的作用。【结论】 试验成功克隆出牛CCR7基因CDS区序列,并进行了相应的生物信息学分析及组织定量表达,为进一步研究CCR7基因的具体功能提供材料,对于探究CCR7基因在奶牛乳腺炎中的调控功能具有重要的意义。     

阳原驴MSTN基因生物信息学分析及组织表达研究

【目的】试验旨在分析阳原驴肌生长抑制素(myostatin,MSTN)基因CDS序列特征及其在不同生长发育时期和不同组织中的表达水平。【方法】采集6、12、18、24月龄阳原驴的血样及不同组织样,提取其基因组DNA及不同组织样总RNA。利用PCR技术扩增阳原驴MSTN基因CDS序列,并对其进行生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR技术检测MSTN基因在阳原驴不同生长发育时期背最长肌、腿肌和18月龄不同组织(心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏)中的表达水平。【结果】阳原驴MSTN基因CDS序列长1 128 bp,编码375个氨基酸,与马的核苷酸序列相似性最高(99.9%),编码蛋白属于不稳定的亲水性蛋白,含有转化生长因子-β(TGF-β)超家族结构域,不含跨膜区,存在1个信号肽区域,包含6个O-糖基化位点、1个N-糖基化位点和34个磷酸化位点,主要分布于细胞核中(39.1%),二级结构中无规则卷曲占比最高(50.93%)。MSTN基因在18月龄阳原驴背最长肌和腿肌中的表达水平显著高于6、12、24月龄(P＜0.05);MSTN基因在18月龄阳原驴不同组织中均有表达,其中背最长肌中的表达水平显著高于其他组织(P＜0.05),其次是腿肌、肺脏、脾脏、肾脏和肝脏,心脏中的表达水平最低。【结论】试验成功扩增出阳原驴MSTN基因CDS序列,MSTN基因在阳原驴不同生长发育时期背最长肌和腿肌中的表达水平均以18月龄最高,且在18月龄不同组织中以背最长肌和腿肌中表达水平较高。研究结果为进一步探讨MSTN基因在阳原驴骨骼肌生长发育中的作用机制提供参考。     

山羊GATA3基因克隆及其真核表达载体构建

本研究旨在克隆山羊GATA3（GATA binding protein 3）基因,构建其真核表达载体,并对该基因进行生物信息学分析。以山羊GATA3基因编码区为种子序列（GenBank登录号：XM_018056969.1）,通过SnapGene 4.1.9软件设计引物序列,应用RT-PCR方法扩增山羊GATA3基因完整编码区序列,测序鉴定后基于其核苷酸序列和蛋白质序列进行生物信息学分析,并构建pLVX-GATA3-IRES-ZsGreen1慢病毒重组质粒。利用脂质体转染方法将慢病毒重组质粒pLVX-GATA3-IRES-ZsGreen1与病毒包膜质粒pCMV-VSVG、包装质粒pNRF共转染HEK-293T细胞,进行慢病毒包装后收集病毒上清液,成功感染山羊耳尖成纤维细胞。结果显示,山羊GATA3基因编码区序列全长1 335 bp,编码444个氨基酸,分子质量为47.94 ku,分子式为C₂₀₉₃H₃₂₃₄N₆₂₆O₆₂₅S₂₄,等电点为9.47,其中丝氨酸含量最高（13.3%）,色氨酸含量最低（1.1%）。山羊GATA3基因核苷酸序列与牛、猪、驴、马、小鼠及人的相似性分别为97.7%、94.2%、92.2%、92.4%、88.0%和90.1%,不同物种间相似性较高,进化过程中具有高度保守性。系统进化树分析表明,山羊与牛、猪、驴、马及人聚为一支,亲缘关系较近,与非洲蟾蜍、斑马鱼亲缘关系较远。跨膜结构域及亲/疏水性预测结果显示,山羊GATA3蛋白不存在跨膜结构域,为亲水性蛋白。信号肽预测结果表明,该蛋白定位于细胞质中。通过构建山羊GATA3基因慢病毒真核表达载体pLVX-GATA3-IRES-ZsGreen1,细胞水平上转染HEK-293T和山羊耳尖成纤维细胞,过表达GATA3基因,产生绿色荧光信号。本研究结果为山羊GATA3基因功能的研究提供了参考依据,为后续探究GATA3基因在山羊泌乳中的作用奠定了基础。     

关中奶山羊FGF2基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

【目的】对关中奶山羊成纤维细胞生长因子2（fibroblast growth factor 2，FGF2）基因进行克隆及生物信息学分析，并检测其在山羊各组织中的表达差异，为后续探究该基因的功能奠定基础。【方法】以关中奶山羊乳腺cDNA为模板，采用RT-PCR技术扩增并克隆关中奶山羊FGF2基因完整CDS区序列，进行相似性比对、系统发育树构建及生物信息学分析；运用实时荧光定量PCR方法检测FGF2基因在关中奶山羊心脏、肝脏、脾脏、肾脏、背最长肌、肺脏、乳腺和卵巢组织中的表达情况。【结果】关中奶山羊FGF2基因编码区长468 bp，可编码155个氨基酸，分子质量为17.26 ku，理论等电点为9.58，其中含量最高的是甘氨酸，占10.3%。相似性比对结果表明，关中奶山羊FGF2氨基酸序列与人、牛、马、兔、绵羊、虎鲸和野猪的相似性分别为98.7%、99.4%、100.0%、98.7%、99.4%、99.4%和62.6%。系统进化树显示，FGF2基因在不同物种间具有高度保守性，与马的亲缘关系最近。关中奶山羊FGF2蛋白不稳定指数为38.39，属于稳定亲水性蛋白质，不含跨膜结构和信号肽；FGF2蛋白二级结构含有α-螺旋、β-转角、延伸链、无规则卷曲，分别占比10.32%、14.19%、30.97%、44.52%。蛋白质互作预测分析显示，FGF2蛋白与FGFR、KDR、FGF1、FGFR4、MET和FGFR1等与乳腺生长发育相关的蛋白存在相互作用。实时荧光定量PCR检测到关中奶山羊FGF2基因在心脏、肝脏、脾脏、肾脏、背最长肌、肺脏、乳腺和卵巢中均有表达，在乳腺中表达水平最高，其次为卵巢，在背最长肌中的表达水平最低。【结论】关中奶山羊FGF2基因CDS区序列长468 bp，编码155个氨基酸，为亲水蛋白，二级结构以延伸链和无规则卷曲为主。FGF2基因在关中奶山羊泌乳高峰期的不同组织中均有表达。本试验结果为进一步探究FGF2基因在关中奶山羊乳腺发育中的作用及其具体功能提供了参考。     

陆川猪GPR1基因真核表达载体构建及组织表达谱分析

试验旨在构建陆川猪G蛋白偶联受体1（G protein-coupled receptor 1，GPR1）基因真核表达载体，并对其组织表达谱进行分析。采用RT-PCR技术从10周龄陆川猪皮下脂肪组织中扩增出GPR1基因CDS区后，使用常规分子克隆手段构建含GPR1基因片段的真核表达载体pEGFP-N1-GPR1，利用双酶切和测序对重组质粒pEGFP-N1-GPR1进行鉴定，并以脂质体法将重组质粒转染3T3-L1细胞24 h后观察细胞荧光表达情况。收集所转染3T3-L1细胞并提取其总RNA，实时荧光定量PCR进一步检测GPR1真核表达载体表达情况；提取6头10周龄陆川猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌、皮下脂肪总RNA，实时荧光定量PCR检测GPR1基因mRNA在陆川猪各组织中的表达量。结果表明，陆川猪GPR1基因CDS全长1 068 bp，成功将其连接至pEGFP-N1真核表达载体，重组表达载体pEGFP-N1-GPR1质粒和空载pEGFP-N1质粒所转染3T3-L1细胞均能表现出绿色荧光，且空白对照组并未表现出绿色荧光。实时荧光定量PCR结果证实，GPR1基因在重组质粒试验组的表达量极显著高于空载质粒组（P<0.01）。GPR1基因在10周龄陆川猪肝脏中表达量最高，在心脏、脾脏、肺脏、肾脏、皮下脂肪中均有表达，在背最长肌中几乎不表达。本试验成功构建了真核表达载体pEGFP-N1-GPR1，并获得了GPR1基因组织表达谱，为进一步研究GPR1基因对陆川猪脂肪沉积的影响提供参考。     

泛素化调节因子2真核表达质粒的构建及其在原代肾小管上皮细胞的表达

本试验旨在构建带有增强型绿色荧光蛋白报告基因EGFP及目的基因泛素化调节因子2(Smurf2)的真核表达载体pEGFP-N3-Smurf2,并转染小鼠肾小管上皮细胞检测其表达情况。用RT-PCR法扩增小鼠肾小管上皮细胞Smurf2的CDS区,构建克隆载体pEASY-Zero-Smurf2和真核表达载体pEGFP-N3-Smurf2,酶切并测序鉴定。运用脂质体转染法将pEGFP-N3-Smurf2真核表达载体转染小鼠肾小管上皮细胞,实时荧光定量PCR、免疫印迹检测Smurf2的表达。PCR结果显示扩增出Smurf2基因片段大小约为2247 bp;重组质粒pEGFP-N3-Smurf2的酶切鉴定及测序结果均表明Smurf2基因成功克隆到真核表达载体中;脂质体转染后检测结果显示,转染pEGFP-N3-Smurf2表达载体的肾小管上皮细胞中Smurf2基因mRNA表达量升高且EGFP-Smurf2重组蛋白有表达。本试验成功构建了含有增强型绿色荧光蛋白标记的Smurf2真核表达质粒,转染后能明显提高细胞内Smurf2的表达,为研究Smurf2基因的功能奠定了基础。