猪FUT2基因密码子使用偏好性分析及优化

为了揭示猪α-（1,2）岩藻糖转移酶2（FUT2）基因密码子使用特性并提高其在外源宿主内的表达量,本研究综合运用EMBOSS Explorer网站和CodonW软件包分析了猪FUT2基因的密码子使用偏好性的相关参数,并与3种模式生物（大肠杆菌、酵母菌和果蝇）基因组密码子使用模式进行比较,最后参照与之最为相近的模式生物基因组密码子使用方式,利用JCat和OPTIMIZER两个密码子优化网站对猪FUT2基因密码子进行优化。结果显示,猪FUT2基因表达水平不高,存在24种偏好密码子,且这24种偏好密码子中有23种以G/C结尾;猪FUT2基因与果蝇基因组密码子使用模式的差异小于大肠杆菌和酵母基因组,表明果蝇更适合猪FUT2基因的外源表达;根据果蝇基因组密码子使用模式优化猪FUT2基因密码子,优化后其适应指数有了明显提高,而整体GC含量没有明显变化,说明在理论上猪FUT2基因优化成功。本研究从翻译水平上揭示了猪FUT2基因的密码子使用特性,为其在遗传改良中选择最佳外源表达系统及提高其在宿主细胞内的表达水平提供一定的理论依据。     

梅山猪Mx1基因第14外显子多态性及其与繁殖性能的关联分析

为了探讨梅山猪Mx1基因第14外显子的多态性及其对梅山猪繁殖性能的影响,本研究采用PCR-RFLP方法对所采个体Mx1基因第14外显子进行DNA扩增并检测其多态性,同时利用广义线性模型(GLM)分析不同基因型与繁殖性能间的关系。PCR-RFLP结果表明,梅山猪Mx1基因第14外显子Hin6Ⅰ酶切位点存在G36T突变,共检测到2种等位基因,分别定义为:A、B,其中B基因为优势等位基因;共检测到3种基因型,分别定义为:AA、AB、BB,其中BB基因型为优势基因型;关联分析结果表明,在初产母猪中,总产仔数(TNB)、产活仔数(NBA)、断奶仔猪数(LBW)、初生重(BW)及断奶重(WW)这5个繁殖性状在Mx1基因的3种基因型中的差异均存在BB >AB >AA的趋势,BB基因型为有利基因型;且在总产仔数、产活仔数、断奶仔猪数和断奶重中表现出显著差异性(P<0.05);但在经产母猪中均没有显著差异(P>0.05)。本研究结果提示,Mx1基因第14外显子多态性对梅山猪初产母猪的繁殖性能有显著的遗传效应,而对经产母猪的繁殖性能没有显著的影响。     

猪TLR5基因表达水平与F18大肠杆菌侵染关系分析

为了探究猪Toll样受体(Toll-like receptor 5,TLR5)基因表达水平与F18大肠杆菌抗性的关系,试验通过不同血清型产肠毒素大肠杆菌(F18ab和F18ac)侵染猪小肠上皮细胞(IPEC-J2),同时通过脂多糖(LPS)分别诱导IPEC-J2细胞4和8h,利用实时荧光定量PCR检测TLR5基因表达水平变化,并利用Western blotting进行蛋白表达分析。结果显示,不同血清型大肠杆菌(F18ab和F18ac)菌体侵染IPEC-J2细胞后,TLR5基因表达水平均极显著上调(P0.01);LPS诱导IPEC-J2细胞4和8h后,TLR5基因表达水平均极显著上调(P0.01),且在LPS诱导IPEC-J2细胞8h后,TLR5基因表达水平明显高于诱导4h。与对照组相比,细胞中TLR5蛋白的表达水平极显著上调(P0.01),与LPS诱导及F18大肠杆菌菌体刺激IPEC-J2细胞后mRNA表达水平结果相一致。本研究在细胞水平上分析了TLR5表达水平和F18大肠杆菌侵染的相关性,进一步证实猪TLR5基因的表达水平在细胞抵抗F18大肠杆菌的侵染过程中发挥了重要的调控作用,为今后关于TLR5基因功能及其在大肠杆菌腹泻遗传育种应用的研究奠定基础。     

猪缝隙连接蛋白43(GJA1)结构和功能的预测与分析

为了探究猪缝隙连接蛋白43（GJA1）的结构和相关功能，本研究对16个哺乳动物的GJA1蛋白进行多重序列比对及系统发育分析，并通过相关的生物信息学数据库和软件从理化性质、蛋白修饰位点、跨膜区、亚细胞定位、二级结构、三级结构、多态位点、功能区域和互作蛋白等方面对猪GJA1蛋白的结构和功能进行系统分析。系统发育分析结果显示，GJA1蛋白在16种哺乳动物中变异未达到饱和，物种间遗传距离小且同源性高，其中猪与马的GJA1蛋白序列最为接近，同源性达93.3%，在进化树上的分类也证实了这一结果。蛋白结构分析结果显示，猪GJA1蛋白分子质量为43.08 ku，理论等电点为8.88，由20种氨基酸组成，不稳定指数为44.06，平均疏水系数为-0.240，脂溶指数为82.67，不分泌信号肽，有4个跨膜区、6个O-糖基化位点和38个磷酸化位点，最有可能位于细胞质膜和高尔基体内，其二级结构和三级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成。蛋白功能分析结果显示，在猪GJA1蛋白的CDS序列中有2个超级家族结构功能区域和6个错义突变位点，且猪GJA1蛋白还与ZO-1和Cx36等蛋白及多种蛋白激酶存在相互作用。本研究通过生物信息学分析系统地揭示了猪GJA1蛋白的结构和功能，为后续进一步研究GJA1蛋白在猪体内发挥生物学功能的遗传调控机制提供一定的理论支持。     

猪FUT2基因密码子使用偏好性分析及优化

为了揭示猪α-(1,2)岩藻糖转移酶2(FUT2)基因密码子使用特性并提高其在外源宿主内的表达量,本研究综合运用EMBOSS Explorer网站和CodonW软件包分析了猪FUT2基因的密码子使用偏好性的相关参数,并与3种模式生物(大肠杆菌、酵母菌和果蝇)基因组密码子使用模式进行比较,最后参照与之最为相近的模式生物基因组密码子使用方式,利用JCat和OPTIMIZER两个密码子优化网站对猪FUT2基因密码子进行优化。结果显示,猪FUT2基因表达水平不高,存在24种偏好密码子,且这24种偏好密码子中有23种以G/C结尾;猪FUT2基因与果蝇基因组密码子使用模式的差异小于大肠杆菌和酵母基因组,表明果蝇更适合猪FUT2基因的外源表达;根据果蝇基因组密码子使用模式优化猪FUT2基因密码子,优化后其适应指数有了明显提高,而整体GC含量没有明显变化,说明在理论上猪FUT2基因优化成功。本研究从翻译水平上揭示了猪FUT2基因的密码子使用特性,为其在遗传改良中选择最佳外源表达系统及提高其在宿主细胞内的表达水平提供一定的理论依据。     

猪TLR5基因表达水平与F18大肠杆菌侵染关系分析

为了探究猪Toll样受体（Toll-like receptor 5,TLR5） 基因表达水平与F18大肠杆菌抗性的关系,试验通过不同血清型产肠毒素大肠杆菌（F18ab和F18ac）侵染猪小肠上皮细胞（IPEC-J2）,同时通过脂多糖（LPS）分别诱导IPEC-J2细胞4和8 h,利用实时荧光定量PCR检测TLR5基因表达水平变化,并利用Western blotting进行蛋白表达分析。结果显示,不同血清型大肠杆菌（F18ab和F18ac）菌体侵染IPEC-J2细胞后,TLR5基因表达水平均极显著上调（P<0.01）;LPS诱导IPEC-J2细胞4和8 h后,TLR5基因表达水平均极显著上调（P<0.01）,且在LPS诱导IPEC-J2细胞8 h后,TLR5基因表达水平明显高于诱导4 h。与对照组相比,细胞中TLR5蛋白的表达水平极显著上调（P<0.01）,与LPS诱导及F18大肠杆菌菌体刺激IPEC-J2细胞后mRNA表达水平结果相一致。本研究在细胞水平上分析了TLR5表达水平和F18大肠杆菌侵染的相关性,进一步证实猪TLR5基因的表达水平在细胞抵抗F18大肠杆菌的侵染过程中发挥了重要的调控作用,为今后关于TLR5基因功能及其在大肠杆菌腹泻遗传育种应用的研究奠定基础。     

15个物种Toll样受体5基因密码子使用偏好性分析

【目的】探究Toll样受体5(TLR5)基因的密码子使用模式，并分析TLR5基因密码子使用偏好性的影响因素。【方法】综合运用CodonW、BioEdit和R等软件对筛选的15个不同物种TLR5基因完整编码区(CDS)序列核苷酸组成和密码子使用模式进行计算和统计，再基于同义密码子相对使用度(RSCU)和CDS分别进行聚类分析，推测TLR5基因发挥相似生物学功能的物种，并通过ENC-plot、Neutrality-plot和PR2-plot 3种绘图分析造成密码子偏好性现象的可能因素。【结果】9个物种TLR5基因CDS密码子第3位碱基GC含量(GC3)>0.5,14个物种有效密码子数(ENC)值>35,15个物种密码子AU偏斜度(AU skew)和GC偏斜度(GC skew)值<0;不同物种TLR5基因CDS有31个高频密码子，其中21个以G或C结尾，此外GCC、AGA、AGG和CUG表现为较高的RSCU值，为优势密码子；RSCU层次聚类和系统发育聚类结果不完全相同，但两种聚类方法均提示猪、牛和羊TLR5基因的密码子使用特点相似，鸡和绿头鸭相似，虹鳟和鲫鱼相似；ENC-p...