miR-186-5p与α-MSH互作对绵羊黑素细胞黑色素生成的影响

黑色素合成受多种基因和miRNAs的调控,为了研究miR-186-5p与α-MSH协同作用对绵羊黑素细胞黑色素生成的影响。本研究在绵羊黑素细胞中转染miR-186-5p表达载体,同时添加α-MSH,通过实时荧光PCR（quantitative real time polymerase chain reaction,qRT-PCR）和蛋白质免疫印迹（Western blotting）检测MITF、TYR、TYRP1和TYRP2 4种可能与之相关的基因表达情况;利用免疫组化检测MITF蛋白在黑素细胞中的表达和亚细胞定位;通过分光光度法测定黑色素含量变化;利用划痕试验测定细胞迁移情况,试验分为miR-186-5p转染组、miR-186-5p+α-MSH互作组和对照组,每组3个重复。结果显示,miR-186-5p能够抑制绵羊黑素细胞中MITF、TYR、TYRP1和TYRP2的表达,并最终抑制黑色素的生成。而添加α-MSH能缓解miR-186-5p对MITF、TYR、TYRP1和TYRP2表达的抑制作用,进而在一定程度上恢复黑色素的含量。另外,miR-186-5p还能抑制细胞分裂,并阻碍细胞的迁移,而α-MSH无法抵消miR-186-5p产生的这种负面影响。上述结果表明,在绵羊黑素细胞中,miR-186-5p和α-MSH均参与调控黑色素合成途径,其中,miR-186-5p主要起负调控作用,而α-MSH主要参与相关位点的正调控,并能部分恢复miR-186-5p导致的黑色素含量下降。值得注意的是,miR-186-5p还参与调控细胞的增殖和迁移,而α-MSH不参与相关调控。     

5-Aza-dC对牛成肌细胞MyoD1启动子甲基化及mRNA表达的影响

旨在探究5-氮杂-2-脱氧胞苷（5-Aza-2’-deoxycytidine,5-Aza-dC）对牛成肌细胞的增殖和肌分化因子（myogenic differentiation 1,MyoD1）启动子甲基化以及mRNA表达的影响。本研究复苏了前期冻存的关岭牛成肌细胞,并进行培养,待其生长到对数生长期,再通过不同浓度的5-Aza-dC对牛成肌细胞进行处理,利用流式细胞仪检测细胞凋亡和周期;结合高通量检测方法检测MyoD1启动子甲基化水平,并利用qRT-PCR检测MyoD1及相关基因的表达水平。研究发现,0.1 μmol·L^-15-Aza-dC为最适浓度,该浓度下细胞抗凋亡因子Bcl的表达极显著降低（P<0.01）,促凋亡因子Bax的表达极显著提高（P<0.01）,促凋亡因子Caspase-9的表达显著提高（P<0.05）;周期因子Cyclin A2的表达显著提高（P<0.05）,而细胞因子Cyclin B1、Cyclin D的表达无显著变化;检测空白组和试验组MyoD1启动子甲基化水平发现,试验组甲基化水平极显著低于空白组（P<0.01）;而mRNA的表达水平极显著高于空白组（P<0.01）。5-Aza-dC能够通过改变Caspase-9、Bcl、Bax、Cyclin A2等基因的表达来调节关岭牛成肌细胞的增殖和凋亡,并能够有效降低MyoD1基因启动子的甲基化水平（P<0.01）;极显著提高其mRNA的表达量（P<0.01）。低浓度的5-Aza-dC能通过促进细胞凋亡及调控关岭牛MyoD1的甲基化水平来调控MyoD1的表达;同时推测,MyoD1基因启动子的甲基化水平能够影响关岭牛成肌细胞的生长发育,可为遗传标记辅助关岭牛的改良提供理论参考。     

Characterization of a novel nicotinamide adenine dinucleotide-cytochrome b5 reductase mutation associated with canine hereditary methemoglobinemia

Hereditary methemoglobinemia associated with nicotinamide adenine dinucleotide-cytochrome b5 reductase (b5R) deficiency is a rare autosomal recessive disorder in animals. Recently, nonsynonymous b5R gene (CYB5R3) variants have been reported to be associated with canine and feline hereditary methemoglobinemia. However, the underlying molecular mechanisms of canine and feline methemoglobinemia caused by these nonsynonymous variants have not yet been reported. Previously, we reported a Pomeranian dog family with hereditary methemoglobinemia, carrying CYB5R3 mutation of an A>C transition at codon 194 in exon 7, replacing an isoleucine residue with leucine (p.Ile194Leu). In this study, we investigated the enzymatic and structural properties of the soluble form of wild-type and Ile194Leu canine b5Rs to characterize the effects of this missense mutation. Our results showed that the kinetic properties of the mutant enzyme were not affected by this amino acid substitution. The secondary structure of the wild-type and Ile194Leu b5Rs detected by circular dichroism showed a similar pattern. However, the mutant enzyme exhibited decreased heat stability and increased susceptibility to trypsin hydrolysis. Moreover, the thermostability and unfolding measurements indicated that the mutant enzyme was more sensitive to temperature-dependent denaturation than the wild-type b5R. We concluded from these results that unstable mutant enzyme properties with normal enzymatic activity would be associated with hereditary methemoglobinemia in the Pomeranian dog family.     

气候变暖对新疆不同秋眠级紫花苜蓿种植适宜性的影响

基于新疆102个气象台站1961?2019年逐日平均气温、最低气温资料,采用统计学方法以及ArcGIS的空间插值技术,在对影响新疆紫花苜蓿种植的主要气候因子 ≥ 5 ℃积温、冬季最低气温时空变化特征分析的基础上,以80%保证率 ≥ 5 ℃积温和90%保证率冬季最低气温作为指标因子,研究了气候变暖背景下,新疆不同秋眠级紫花苜蓿种植气候适宜性的变化。结果表明：新疆80%保证率 ≥ 5 ℃积温和90%保证率冬季最低气温的空间分布总体呈现“南疆多(高),北疆少(低);平原多(高),山区少(低)”的格局。受上述两指标要素空间分异的综合影响,秋眠级4～6级紫花苜蓿适宜种植区主要分布在南疆的塔里木盆地以及东疆的吐鲁番盆地和哈密盆地;秋眠级2～3级紫花苜蓿适宜种植区分布在塔里木盆地、吐鲁番盆地和哈密盆地周边山前倾斜平原,伊犁河谷以及准噶尔盆地西部和东部的低平原地带;秋眠级1～2级紫花苜蓿适宜种植区分布在北疆北部、西部,准噶尔盆地腹地以及天山和昆仑山中、低山带;阿尔泰山、天山和昆仑山区大部为紫花苜蓿不适宜种植区。影响不同秋眠级紫花苜蓿种植的主导因子不同,秋眠级4～6级紫花苜蓿适宜种植区以及紫花苜蓿不宜种植区主要受80%保证率 ≥ 5 ℃积温的影响;秋眠级1～2级和2～3级紫花苜蓿适宜种植区主要受90%保证率冬季最低气温的影响。在全球变暖背景下,近59年新疆 ≥ 5 ℃积温和冬季最低气温分别以65.52 (℃·d)·10 a?1和0.63 ℃·10 a?1的倾向率呈极显著(P < 0.001)上升趋势,80%保证率 ≥ 5 ℃积温和90%保证率冬季最低气温也总体增多或升高,但其变化具有阶段性差异,时段Ⅰ (1961–1980年) 80%保证率 ≥ 5 ℃积温和90%保证率冬季最低气温为近59年最低时期;时段Ⅱ(1981?2000年)较时段Ⅰ的90%保证率冬季最低气温升高2.9 ℃,但80%保证率 ≥ 5 ℃积温变化不大;时段Ⅲ(2001?2019年)较时段Ⅱ的90%保证率冬季最低气温不升反降0.8 ℃,而80%保证率 ≥ 5 ℃积温增加147.0 ℃·d。受上述气候要素变化的影响,近59年新疆秋眠级4～6级和2～3级紫花苜蓿适宜种植区呈扩大趋势,而秋眠级1～2级紫花苜蓿适宜种植区及紫花苜蓿不宜种植区呈减小趋势。这表明气候变暖对新疆紫花苜蓿种植的发展总体趋于有利。     

山东省首起野生天鹅H5N8高致病性禽流感疫情的紧急调查及处置

2021年1月12—19日,山东黄河三角洲国家级自然保护区大汶流管理站出现35只死亡的野生疣鼻天鹅。经现场调查,市级和省级实验室检测,诊断为疑似H5N8亚型高致病性禽流感,经国家禽流感参考实验室进行病毒分离鉴定,最终确定为H5N8亚型高致病性禽流感疫情。疫情发生后,通过现场调查、座谈及实验室检测等方式,对此次疫情开展了紧急流行病学调查,追溯疫情的可能来源,分析疫情的扩散风险,继而提出针对性的应急处置措施。调查发现,此次疫情由迁徙候鸟带毒引入引起的可能性较大;野生鸟类未及时开展免疫,导致体内抗体水平低下是疫情暴发的内源因素。由于迅速采取了合理的应急处理措施,此次疫情得到迅速控制,避免了疫情扩散。本次疫情警示,必须切实做好禽流感的强制免疫和监测工作,高度重视自然保护区及其附近场所珍稀禽类的免疫,以降低疫情发生风险。     

鸡FKBP5基因的克隆、生物信息学及组织表达谱分析

本研究旨在对鸡FK506结合蛋白5(FK506 binding protein 5,FKBP5)基因进行克隆和生物信息学分析,并检测其在鸡不同组织中的表达量。以鸡脾脏cDNA为模板,通过PCR方法扩增和克隆鸡FKBP5基因完整CDS区序列,并进行同源性比对及系统进化树构建;使用在线软件分析FKBP5蛋白的理化性质、疏水性、跨膜结构、信号肽、二级结构和三级结构;利用实时荧光定量PCR检测其在肢体内外翻畸形(valgus-varus deformity,VVD)组肉鸡和正常组肉鸡组织中的表达量,并绘制组织表达谱。结果显示,鸡FKBP5基因CDS区序列全长1350 bp,编码449个氨基酸;同源性比对和进化树分析表明,鸡FKBP5基因氨基酸序列与鹌鹑、鸭、壁虎、中华鳖、小鼠、人、猪、斑马鱼的同源性分别为98.4%、96.2%、85.8%、87.4%、81.1%、85.2%、86.1%和61.2%,与鹌鹑、鸭的亲缘关系最近,爬行类和哺乳类动物次之,与斑马鱼(鱼类)亲缘关系最远。鸡FKBP5蛋白分子质量为50.43 ku,理论等电点(pI)为5.94,半衰期为30 h,肽链N端为蛋氨酸(Met),不稳定系数为23.80,属于稳定蛋白;跨膜区和信号肽预测结果显示,FKBP5蛋白不属于跨膜蛋白和分泌型蛋白。结构域分析结果表明,该蛋白包括2个FKBP型肽基脯氨酰异构酶(FKBP-type peptidylprolyl isomerases)、3个四肽重复(TPR)序列,主要包含α-螺旋(46.77%)、延伸链(12.47%)和无规则卷曲(40.76%),且该蛋白与HSPA2、PPID、STIP1、HSP90AA1和HSP90AB1等互作蛋白具有很强的相关性。实时荧光定量PCR结果显示,FKBP5基因在鸡各组织中广泛表达,其中在软骨和法氏囊中表达量较高,在发病组肉鸡组织中的表达量均高于正常组肉鸡,且在心脏、腿肌、法氏囊、胸腺、软骨中表达量差异显著(P<0.05),在脾脏中表达量差异极显著(P<0.01)。本试验结果可为肉鸡骨骼疾病及腿部健康选育提供参考。     

猪miR-199a-5p对脂质生成的影响及其靶基因的预测和分析

本研究旨在分析miR-199a-5p对猪肌内脂肪细胞脂质生成的影响及作用机制。采集淮南猪不同育肥时期(育肥前期、中期和后期)的背最长肌和皮下脂肪组织,通过实时荧光定量PCR分析其表达变化趋势;合成miR-199a-5p的mimics,转染猪原代肌内脂肪细胞,诱导分化后通过油红O染色观察过表达miR-199a-5p对脂质生成的影响;结合之前筛选到的脂肪型和瘦肉型猪差异表达mRNAs、lncRNAs和circRNAs,使用miRanda软件筛选miR-199a-5p的靶分子,并用GO和KEGG富集分析法对这些mRNAs、lncRNAs的共表达基因和circRNAs的来源基因进行功能分析。结果显示,随着育肥进程,miR-199a-5p在背最长肌中表达量持续上调,而在皮下脂肪组织中表达量先下调后上调;过表达miR-199a-5p可抑制肌内脂肪细胞的脂质生成。共筛选到9个mRNAs、5个lncRNAs和1258个circRNAs包含miR-199a-5p结合位点,GO分析主要富集于内质网和肌动蛋白结合,KEGG分析发现主要富集于糖、脂质和蛋白质代谢。提示miR-199a-5p可能通过与lncRNAs和circRNAs互作间接调控靶基因,参与调控肌肉发育、脂质生成和代谢,可作为影响肉质性状的候选miRNA。     

MAP3K5基因在畜禽剩余采食量表型调控中的研究进展

随着分子遗传学的发展,已经鉴定出了影响剩余采食量(RFI)的大量数量性状位点和候选基因。有丝分裂原活化蛋白3激酶5(MAP3K5),也称凋亡信号调节激酶1(ASK1),属于MAPK超家族基因之一。目前,已有细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)、c-Jun N-末端激酶(JNK)和p38丝裂原激活蛋白激酶(p38-MAPK)这3个MAPK家族成员在哺乳动物细胞中被克隆和鉴定,其主要作用机制是介导3条MAPKs信号通路,从而影响家畜的生长、体型及产奶性状等。课题组在前期对RFI的研究中筛选出与牛剩余采食量相关的MAP3K5基因,但其功能作用尚不明确,笔者在此基础上回顾了该基因的结构、生物学功能,概述了该基因在主要畜禽采食量变异及人类肥胖表型中的功能及作用,并从遗传学的角度重点分析了MAP3K5基因在畜禽RFI表型调控中的可能机制。通过对MAP3K5基因在畜禽RFI表型调控中的研究进展进行综述,期望为后期深入开展MAP3K5基因在畜禽采食量性状调控中的分子机制研究提供思路;对于其他可能通过MAP3K5基因影响畜禽表型的因素(如肠道菌群)有待进一步探讨。     

Study on Expression Difference of IGFBP-5 Gene in Different Tissues of Kazakh and Yanqi Horses

The study aimed to explore the mRNA expression pattern of insulin-like growth factor binding protein-5 (IGFBP-5) gene in different tissues of Kazakh and Yanqi horses.The expression of IGFBP-5 gene in different tissues of heart,liver,spleen,lung,kidney,small intestine,large intestine,cecum,intercostal muscles,longissimus dorsi muscles,brachialis muscle and gluteus in two horses were detected by Real-time quantitative PCR and compared the mRNA expression in the same tissues of two breeds.The results showed that the expression of IGFBP-5 in longissimus dorsi muscle and brachialis muscle of two breeds were significantly higher than other tissues including heart,liver,spleen,lung,kidney,small intestine,large intestine and cecum (P<0.05),and was the lowest in large intestine.The expression of IGFBP-5 in kidney,small intestine,large intestine,cecum,longissimus dorsi muscle and brachialis muscles of Yanqi horse were higher than in the same part of Kazakh horse,and among those in longissimus dorsi muscle and large intestine of Yanqi horse were extremely significantly higher than in the same part of Kazakh horse (P<0.01),and in small intestine and cecum of Yanqi horse were significantly higher than in the same part of Kazakh horse (P<0.05).The test was for further researching the biological function of IGFBP-5 gene,and it could provide a theoretical basis for genetic improvement of production performance of horse in our country.     

NO/ADMA在布鲁菌侵染小鼠机体过程中的响应特征

本试验旨在研究布鲁菌侵染小鼠过程中一氧化氮(NO)的作用,以及NO和非对称性二甲基精氨酸(ADMA)在此过程的相互作用关系。以布鲁菌标准疫苗株M5侵染小鼠,首先用小鼠的血清进行虎红平板凝集(RBPT)和试管凝集试验(SAT),再用Griess试剂法和ELISA法测定对照组和侵染组不同组织和血清中的NO和ADMA含量,对小鼠肝脏和脾脏的各个侵染时间段进行CFU计数观察。结果显示,用布鲁菌M5侵染小鼠后,RBPT和SAT在14d时检测到有阳性反应。侵染组和空白对照组NO总含量上变化不大,但侵染组血清中的NO含量随时间出现下降,而肝脾中NO含量随时间出现上升,其他各组织NO含量波动不明显。而ADMA的总趋势与NO相反。CFU计数结果显示,小鼠肝脾内布鲁菌的数量在14d时一直处于增长状态,28d时布鲁菌的数量下降,表明布鲁菌的分裂繁殖和机体NO的含量存在一定的关系。