犏牛L-PGDS基因克隆及其在各组织和睾丸不同发育阶段的表达研究

本研究旨在克隆犏牛前列腺素D合成酶（prostagland D synthase,L-PGDS）基因序列,并检测其在不同组织及不同发育时期睾丸中的表达水平,从而为深入研究L-PGDS基因在犏牛睾丸发育过程中的作用机制提供依据。采集成年健康犏牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、大肠、小肠、胃、大脑及不同发育时期犏牛睾丸组织：胎牛期（5~6月）、幼年期（1~2岁）、青春期（2.5~4岁）、老年期（7~9岁）,Trizol法提取各组织总RNA,利用RT-PCR技术扩增、克隆L-PGDS基因序列并利用相关生物学软件进行分析,利用实时荧光定量PCR检测犏牛各组织及4个不同发育阶段睾丸中L-PGDS基因mRNA的表达水平。结果显示,L-PGDS基因序列全长624 bp,包括完整的开放阅读框576 bp,编码191个氨基酸。同源性比对发现,犏牛与黄牛和绵羊的同源性最高,分别为99.28%和94.0%。系统进化树分析结果显示,犏牛与黄牛亲缘关系最近,其次是绵羊、马。L-PGDS蛋白为不稳定疏水蛋白,分子质量为21.229 ku,分子式为C₉₅₃H₁₄₇₁N₂₅₁O₂₈₁S₉,等电点为6.43,不稳定指数为47.25,不含跨膜区及信号肽,蛋白质二级结构预测显示α-螺旋、无规则卷曲、延伸链分别占25.65%、53.40%和20.94%。实时荧光定量PCR检测结果显示,L-PGDS基因在犏牛睾丸组织中特异性高表达,极显著高于其他组织（P<0.01）;随着年龄增长L-PGDS基因mRNA在犏牛睾丸中呈先上升后下降趋势,其中在青春期相对表达量最高,极显著高于其他时期（P<0.01）。本研究结果为深入探究L-PGDS基因在犏牛睾丸发育过程中的作用机制提供了基础资料。     

SPATA3基因克隆及其在牦牛和犏牛睾丸中的差异表达研究

旨在克隆牦牛精子发生蛋白3（spermatogenesis associated 3,SPATA3）基因,并检测其在牦牛不同组织及在不同发育时期牦牛和犏牛睾丸中的表达水平,探讨SPATA3对睾丸发育和精子成熟的影响,为进一步研究该基因在精子形成过程中的作用机制提供理论依据。本试验以牦牛为研究对象,利用RT-PCR克隆技术获取牦牛SPATA3 cDNA序列,使用生物信息软件分析其结构和功能,并检测其在牦牛心、肝、脾、肺、肾、脑、小肠、卵巢、子宫和睾丸组织中的表达谱。通过实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,RT-qPCR）检测SPATA3基因在牦牛和犏牛睾丸不同发育时期的表达规律;采用免疫组化技术检测SPATA3在牦牛和犏牛睾丸中的细胞定位及表达差异。结果显示,SPATA3基因CDS区为693 bp,编码230个氨基酸,与黄牛、野牦牛和水牛的同源性较高;SPATA3仅在耗牛睾丸组织中特异性表达,其它组织未见其表达。RT-qPCR结果显示,SPATA3基因在牦牛睾丸发育过程中均有表达,其中成年期（4~5岁）睾丸中的表达极显著高于胎牛时期（5~6月,P<0.01）,且其在牦牛不同发育时期睾丸中的表达均极显著高于犏牛（P<0.01）。免疫组化结果发现,SPATA3在圆形精子、长形精子细胞胞浆中均表达,且成年期牦牛睾丸中该基因的表达水平极显著高于犏牛（P<0.01）。综上表明,SPATA3在遗传进化中高度保守,且在牦牛和犏牛睾丸组织中差异表达,该基因低表达可能引起精子形成障碍,从而参与精子成熟进程,但具体功能有待进一步的研究。