江口萝卜猪UCP2基因启动子变异分析

[目的]研究江口萝卜猪UCP2基因启动子变异,并对其进行生物信息学分析,为江口萝卜猪品种选育及开发利用提供理论依据.[方法]利用江口萝卜猪基因组DNA构建混合DNA池,PCR产物直接测序后采用DNASTAR等生物软件分析筛选出SNP位点,然后采用Neural Network Promoter Prediction、TFsitescan、WebGene等生物信息学分析软件预测单核苷酸突变前后的UCP2基因启动子核心区域、转录因子结合位点和CpG岛.[结果]在江口萝卜猪UCP2基因启动子上共筛选到3个SNPs位点,分别是G-84>A、G-161>C和T-366>A.利用生物信息学分析软件分析单核苷酸突变对UCP2基因启动子核心区域、转录因子结合位点及CpG岛的影响,结果发现,从江口萝卜猪UCP2基因启动子上筛选到的3个SNPs位点均不在预测到的启动子核心区域,但靠近转录起始点;3个SNPs位点也不在预测得到的CpG岛内,且不会影响UCP2基因启动子的甲基化水平;3个SNPs位点能在不同程度上导致转录因子结合位点消失或产生新的转录因子结合位点,其中G-161>C突变对转录因子结合位点的影响最大.[结论]从江口萝卜猪UCP2基因启动子上筛选到3个SNPs位点,分别为G-84>A、G-161>C和T-366>A,虽然这3个SNPs位点均不在启动子核心区域及CpG岛内,但不同程度造成转录因子结合位点消失或产生,其中G-161>C的影响最大,可能是调控UCP2基因表达的重要功能突变位点.     

关岭牛TBC1D7基因单核苷酸多态性筛查及生物信息学分析

为探究关岭牛TBC1D7(TBC1 domain family,member 7)基因单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism sites,SNPs)对其生长性状的影响。以贵州关岭牛为试验对象,构建DNA混合池,采用PCR扩增后直接测序法对关岭牛TBC1D7基因进行SNPs检测,并对其进行生物信息学分析。结果显示:关岭牛TBC1D7基因蛋白质编码区(CDS)全长882 bp,编码氨基酸293个,形成了一种不稳定的可溶性蛋白。该蛋白中不存在跨膜区域且不存在信号肽,为非分泌蛋白。蛋白中存在6个潜在的N-糖基化位点,二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成;在关岭牛TBC1D7基因CDS区共发现了4个同义突变位点,分别为c.402T>C、c.414A>G、c.609C>T和c.648T>C。4个突变位点均导致关岭牛TBC1D7基因mRNA二级结构、自由能和基因频率发生变化。本实验筛查到关岭牛TBC1D7基因4个SNPs位点,表明关岭牛TBC1D7基因多态性丰富,为进一步研究TBC1D7基因变异和关岭牛生长发育性状的相关性提供理论基础。     

威宁绵羊SOCS7和GFAP基因组织表达研究

试验旨在检测细胞因子信号传导抑制蛋白7(suppressor of cytokine signaling 7,SOCS7)和胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)基因在威宁绵羊不同组织中的表达水平。以6月龄、1周岁和2周岁的威宁绵羊公、母羊为研究对象,采用实时荧光定量PCR测定威宁绵羊不同性别及不同生长阶段心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及脑6个组织中SOCS7和GFAP基因的相对表达量,从mRNA水平上的探究两个基因之间的表达规律。结果显示,SOCS7基因在威宁绵羊不同组织中均有不同程度的表达,其中脾脏中相对表达量最高,其次是肺脏、肾脏、心脏、肝脏和脑组织,随着威宁绵羊年龄的增大,SOCS7基因在组织中的相对表达量呈现小幅度上升的趋势;GFAP基因在威宁绵羊脑组织中相对表达量最高,其余组织中表达量较低,随着年龄增长总体呈现下降趋势。从性别差异来看,威宁绵羊SOCS7基因相对表达量母羊普遍高于公羊,而GFAP基因则是公羊普遍高于母羊,推测SOCS7基因很有可能负向调控GFAP基因的表达。     

威宁绵羊SOCS7和GFAP基因组织表达研究

试验旨在检测细胞因子信号传导抑制蛋白7（suppressor of cytokine signaling 7，SOCS7）和胶质纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）基因在威宁绵羊不同组织中的表达水平。以6月龄、1周岁和2周岁的威宁绵羊公、母羊为研究对象，采用实时荧光定量PCR测定威宁绵羊不同性别及不同生长阶段心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及脑6个组织中SOCS7和GFAP基因的相对表达量，从mRNA水平上的探究两个基因之间的表达规律。结果显示，SOCS7基因在威宁绵羊不同组织中均有不同程度的表达，其中脾脏中相对表达量最高，其次是肺脏、肾脏、心脏、肝脏和脑组织，随着威宁绵羊年龄的增大，SOCS7基因在组织中的相对表达量呈现小幅度上升的趋势；GFAP基因在威宁绵羊脑组织中相对表达量最高，其余组织中表达量较低，随着年龄增长总体呈现下降趋势。从性别差异来看，威宁绵羊SOCS7基因相对表达量母羊普遍高于公羊，而GFAP基因则是公羊普遍高于母羊，推测SOCS7基因很有可能负向调控GFAP基因的表达。     

江口萝卜猪钙调磷酸酶调节亚基编码基因(PPP3R1)多态性研究

钙调磷酸酶(CaN)对于肌纤维类型的转化起关键作用,所以其调节亚基(CnB)编码基因(PPP3R1)对于畜禽肉质性状有着重要影响。该试验以江口萝卜猪为研究对象,采用混合DNA池测序的方法研究钙调磷酸酶调节亚基基因(PPP3R1)外显子多态性。运用生物信息学分析软件预测了SNPs突变位点对基因编码的mRNA二级结构、蛋白质的理化性质、蛋白质二、三级结构的影响。结果表明,在江口萝卜猪PPP3R1基因中共检测到6个SNPs位点,分别为Exon2-T23G、Exon3-G41A、Exon3-T52G、Exon3-C116T、Exon4-A35G、Exon6-T56C。其中,Exon2-T23G、Exon3-T52G为错义突变,会导致氨基酸序列第9位和第32位的亮氨酸变为色氨酸。生物信息学分析发现,所有突变位点均不改变mRNA二级结构,但Exon3-T52G和Exon3-C116T突变会使二级结构最小自由能增加,导致稳定性降低。蛋白理化性质分析发现,CnB蛋白为较稳定的亲水性蛋白,不是分泌蛋白,两个位点突变后会增加其稳定性和亲水性。Exon3-T52G位点对蛋白二、三级结构无影响,Exon2-T23G位点则会导致蛋白二、三级结构的改变,稳定性略微降低。     

江口萝卜猪STAT3基因多态性及生物信息学分析

【目的】明确碱基突变对江口萝卜猪STAT3基因mRNA二级结构及其编码蛋白二、三级结构的影响,为更好地开发利用江口萝卜猪种质资源打下基础。【方法】利用江口萝卜猪血样提取基因组DNA构建DNA池,采用混合DNA池结合PCR产物直接测序的方法对STAT3基因进行多态性分析,筛选出SNP多态位点及估算等位基因频率,并进行生物信息学分析。【结果】从江口萝卜猪血样中扩增获得STAT3基因的24个外显子,并筛选出7个SNPs位点,分别是:Exon2-A~(19)C、Exon2-G~(20)C、Exon2-G~(74)A、Exon4-T~(81)A、Exon5-G~(57)A、Exon5-C~(64)A和Exon22-C~(43)A。其中,Exon2-G~(74)A、Exon4-T~(81)A和Exon5-G~(57)A为同义突变,不改变其编码氨基酸序列;Exon2-A~(19)C、Exon2-G~(20)C、Exon5-C~(64)A和Exon22-C~(43)A为错义突变,会导致其编码氨基酸发生改变。Exon22-C~(43)A突变后致使最小自由能降低为-755.90 kcal/mol,结构稳定性增强;Exon2-A~(19)C、Exon5-G~(57)A和Exon5-C~(64)A突变均促使最小自由能增加,分别为-754.00、-753.40和-752.60 kcal/mol,且导致m RNA二级结构改变,结构稳定性降低,其中Exon5-G~(57)A突变导致mRNA二级结构完全改变。Exon2-A~(19)C、Exon2-G~(20)C、Exon5-C~(64)A和Exon22-C~(43)A突变均可导致编码蛋白二、三级结构的改变,具体表现为α-螺旋增加、β-折叠减少,而无规则卷曲除Exon2-A~(19)C突变呈增加趋势外,其他突变均呈减少趋势。其中,Exon2-G~(20)C突变对蛋白二级结构影响最大,而Exon2-A~(19)C突变的影响最小。【结论】从江口萝卜猪STAT3基因的24个外显子上检测出7个SNPs位点,其中Exon2-A~(19)C、Exon2-G~(20)C、Exon5-C~(64)A和Exon22-C~(43)A 4个为错义突变,除了造成编码氨基酸改变外,还导致mRNA及编码蛋白二、三级结构的改变,进而可能对STAT3蛋白的功能造成影响。     

PPP3CA基因多态性与江口萝卜猪肉质性能关联性分析

钙调磷酸酶(CaN)是调节肌纤维转化的重要信号分子,PPP3CA基因编码CaN催化亚基,对畜禽肉质性能有重要影响。本实验以江口萝卜猪为研究对象,测定了112头江口萝卜猪11项主要肉质性状指标,提取背最长肌中基因组DNA,扩增了PPP3CA基因全部外显子和启动子序列并测序。结果显示:发现3个SNPs位点,分别为A-918C、G154767A和G316451A。启动子上的A-918C位点等位基因分布较均匀,生物信息学分析发现A-918C位点位于一个高评分核心启动子区附近,还会导致2个转录因子结合位点的消失和2个转录因子结合位点的产生,可能会对PPP3CA基因的表达产生影响。与肉质的关联性分析发现,A-918C位点AA和AC型个体肉色明显高于CC型个体,而剪切力反之。双倍型分析发现,H6H7(CC-GG-GA)和H7H7(CC-GG-GG)肉色显著低于其余双倍型,剪切力明显高于其余双倍型,也说明A-918C位点AA和AC型猪肉质优于CC型猪,说明了A-918C位点对肉质性能有明显影响。G154767A和G316451A位点等位基因频率差异大,等位基因分布不均匀,表明群体内变异程度较低。G154767A位点会使mRNA二级结构最小自由能降低,稳定性降低,极显著偏离Hardy-Weinberg平衡。与肉质的关联性分析发现,G316451A位点GG型和GA型大理石纹评分显著高于AA型。本研究结果表明,PPP3CA基因对江口萝卜猪肉质存在明显影响,A-918C和G316451A位点可能是影响江口萝卜猪肉质的重要功能SNPs位点。     

关岭牛TBC1D7基因多态性及其与生长性状的关联分析

为探究TBC1蛋白家族第7成员（TBC1 domain family member 7，TBC1D7）基因单核苷酸多态性（SNP）对关岭牛生长性状的影响，试验选取116头贵州关岭牛，测定其8项生长性状指标，提取血液基因组DNA，并利用DNA混池扩增TBC1D7基因全部外显子，通过直接测序法筛查SNP。利用不同独立样本DNA扩增SNP位点对应外显子并测序，以验证位点并进行基因分型。利用SPSS 19.0软件单因素方差分析TBC1D7基因不同基因型和关岭牛生长性状之间的相关性。结果显示，在TBC1D7基因第5、6和8外显子上共发现5个SNPs位点：g.12972 T>C、g.12984 A>G、g.20538 C>T、g.20577 T>C和g.24807 G>A，均存在3种基因型；χ²检验结果显示，5个SNPs位点均显著偏离Hardy-Weinberg平衡状态（P<0.05）；群体遗传参数分析发现，5个SNPs位点杂合度较高，多态信息含量均表现为中度多态（0.25<PIC<0.5）。关联性分析结果发现，关岭牛TBC1D7基因g.24807 G>A位点GA基因型个体体斜长、胸围和后臀围均显著高于AA基因型个体（P<0.05）。在本试验群体中，5个SNPs存在6种单倍型（H1~H6）和9种双倍型（H1H1、H2H2、H2H3、H2H6、H3H3、H3H4、H3H5、H3H6和H5H5），其中H3和H2为优势单倍型，H3H3、H2H2和H2H3为优势双倍型；双倍型关联分析结果显示，H3H6和H5H5个体体斜长和后臀围相比其他双倍型个体占有明显优势，可能是有利基因型。结果表明，TBC1D7基因g.24807 G>A位点为影响关岭牛生长发育的重要多态位点，本研究为筛选有助于关岭牛生长发育的分子标记提供了理论参考。