绵羊Sox2基因逆转录病毒载体的构建与检测

为建立利用内源诱导因子诱导绵羊体细胞为多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPS)的方法,对绵羊Sox2基因进行克隆,并与pMXs连接构建逆转录病毒载体,将构建的载体转染293GP细胞以获得假病毒上清,利用假病毒上清侵染绵羊胎儿成纤维细胞以检测细胞中的Sox2表达变化。PCR和酶切鉴定结果显示,成功构建了pMXs-Sox2重组质粒,该质粒具有转染293GP细胞的能力,所获得的假病毒上清侵染绵羊胎儿成纤维细胞后,可诱导细胞表达Sox2基因。本研究为开展绵羊iPS的相关研究提供依据。     

克隆山羊成纤维细胞IGF2-H19基因座甲基化分析

旨在研究山羊体细胞核移植对克隆后代成纤维细胞IGF2-H19基因座甲基化的影响。以奶山羊耳成纤维细胞(GFC,对照组)和克隆山羊耳成纤维细胞(CFC,试验组)为试验材料,培养至第5代时,采用细胞计数法绘制细胞生长曲线,流式细胞仪检测细胞凋亡情况,实时荧光定量PCR分析基因的表达差异,亚硫酸氢盐测序(BSP)分析差异甲基化区域的甲基化水平。结果显示,GFC和CFC组细胞的生长曲线均呈典型S型,但CFC组细胞的凋亡率显著高于GFC组(P0.01);CFC组细胞中Dnmt1(P0.01)、Dnmt3b(P0.01)、Tet1(P0.05)、Tet2(P0.05)、H19(P0.05)和IGF2(P0.01)基因表达水平均显著低于GFC组,而Tet3、Dnmt3a和IGF2R在2组间无显著性差异;CFC组细胞中IGF2两个差异甲基化区域(DMR1和DMR2)的甲基化水平均显著低于GFC组(74.1%vs.57.8%,P0.01;76.8%vs.40.0%,P0.01),但IGF2-H19印记基因控制区域甲基化水平显著高于GFC组(68.8%vs.84.0%,P0.01)。体细胞核移植通过影响Dnmt和Tet家族基因的表达引起IGF2-H19基因座甲基化的异常,导致基因印记紊乱,进而影响再克隆的效率。     

绵羊甘露糖结合凝集素基因启动子区甲基化与绵羊支原体肺炎相关性研究

甘露糖结合凝集素(MBL)是一种由肝脏合成和分泌的急性期蛋白,属于胶原凝集素家族,通过激活补体和调理吞噬作用在抗感染的起始阶段起主导作用。为研究绵羊MBL基因启动子区甲基化与绵羊支原体肺炎感染的相关性,本研究利用绵羊肺炎支原体(M.ovipneumonia)标准株Y-98气管内接种3月龄绵羊,对照组接种相同体积的灭菌生理盐水,利用BSP甲基化检测技术对感染组及对照组绵羊中MBL基因启动子区甲基化及血清中MBL浓度水平进行检测。结果显示,MBL基因启动子区甲基化CpG数量和甲基化发生的位点均与血清中MBL水平有关,而且MBL基因启动子区每个CpG的甲基化对于MBL水平的影响均存在差异。本研究为进一步诊断与治疗绵羊支原体性肺炎提供重要的实验依据。     

绵羊、山羊内源肺腺瘤病毒启动子甲基化修饰检测

为分析绵羊和山羊内源性肺腺瘤病毒启动子甲基化修饰状况,参照绵羊、山羊内源性肺腺病毒gag基因上游非编码区序列CpG岛设计特异性甲基化引物,采用甲基化特异性PCR（MSP）方法检测了5只绵羊和5只山羊胎儿的肺脏、皮肤、血液基因组内源性病毒基因启动子区甲基化情况.结果表明：山羊和绵羊肺脏、皮肤、血液基因组中均存在甲基化和非甲基化的内源性肺腺瘤病毒启动子.     

Sox2基因真核表达载体的构建及转Sox2基因绵羊骨髓间充质干细胞系的建立

Sox2是多能干细胞的主要标记之一,有研究发现高表达Sox2基因的神经干细胞作为供体细胞进行核移植时具有较高的重编程能力。本研究旨在通过对绵羊骨髓间充质干细胞(bonemarrowmesenchymal stem cells,BMSC) Sox2基因进行外源性增强表达,以期提高其重编程能力,从而改善动物体细胞克隆效率。试验提取绵羊胎儿生殖腺组织RNA,以其为模板克隆Sox2基因cDNA序列,装入真核表达载体pEGFP-N1,构建出pEGFP-N1-Sox2表达载体。经脂质体转染将重组质粒转染入绵羊BMSC,经G418与荧光标记双筛选后挑选单克隆并扩增培养。测序鉴定表明,克隆得到绵羊Sox2基因CDS区全长,重组质粒构建成功;荧光检测表明,成功建立表达Sox2基因的绵羊BMSC系。本研究得到了高表达Sox2基因的绵羊BMSC系,为提高体细胞克隆过程中的重编程效率提供了新思路。     

人胰岛素原基因转染绵羊成纤维细胞及细胞株的建立

从动物耳皮肤组织采样 ,采用将组织块剪碎后直接贴附于培养瓶底部的方法进行原代培养 ,该方法使原代细胞出现率及可传代率均达到 10 0 %。根据上皮样细胞和成纤维样细胞贴壁紧实程度的不同 ,用 0 .0 5 %的胰蛋白酶-EDTA对其进行消化 ,可将两种不同类型的细胞进行分离和纯化。通过脂质体介导 ,以BLG -hINS(含乳球蛋白调控基因的人胰岛素原基因 )基因作为目的基因、GFP(绿色荧光蛋白 )基因作为标记基因共转染绵羊成纤维细胞 ,经G - 4 18筛选后 ,得到转染细胞。对转染的细胞分别用单细胞显微操作法和有限稀释法进行细胞克隆 ,两种方法均可得到克隆细胞。选形态正常、生长均匀的 5个细胞克隆进行PCR检测 ,结果 5个克隆均转有GFP基因 ,其中两个转有BLG -hINS基因。高代培养细胞、转染细胞和克隆细胞经核型分析后 ,染色体数目均为 2 7对 ,表明绵羊耳的成纤维细胞建立细胞株后 ,可以作为外源基因转染的有效供体细胞。     

MSTN基因敲低绵羊成纤维细胞株的筛选

为了获得绵羊MSTN基因敲低成纤维细胞株,克隆获得MSTN基因序列构建其真核表达载体;设计合成并筛选3种MSTN基因干涉序列(M1、M2和M3),构建相应的3种RNA干涉载体;将MSTN基因真核表达载体单独或分别与3种RNA干涉载体共转染绵羊成纤维细胞后,分别检测其对MSTN基因表达的干涉效率以获得最佳的MSTN基因RNA干涉载体;将筛选的RNA干涉载体线性化后转染绵羊成纤维细胞,通过筛选获得转基因细胞株。结果显示,成功克隆得到与GenBank中序列同源性为100%的绵羊MSTN基因序列,并获得真核表达载体pcDNA3.1(+)-MSTN;构建获得MSTN基因RNA干涉载体pRNAT-M1、pRNAT-M2和pRNAT-M3;与单独转染pcDNA3.1(+)-MSTN后293GP细胞中MSTN基因的相对表达量相比,转染干涉载体后MSTN基因相对表达量明显下降,其中pRNAT-M1干涉效率最佳;将pRNAT-M1线性化后转染绵羊成纤维细胞并利用G418筛选获得转基因阳性细胞;获得的转基因阳性细胞的细胞形态、生物学特性均呈现正常;PCR检测结果显示,pRNAT-M1已整合到细胞基因组中。上述结果表明,成功获得了MSTN基因敲低的绵羊成纤维细胞株。     

绵羊耳成纤维细胞的体外培养

用组织块法和冷消化法对绵羊耳成纤维细胞在含血清培养液(RPMI—1640)中进行原代和传代培养，探讨动物体细胞培养模式，并对正常细胞形态进行观察。结果表明组织块法和冷消化法培养可获得比较均一、稳定的细胞群，细胞呈典型的成纤维形态，并成功进行传代培养，建立了绵羊耳成纤维细胞系。     

绵羊胚胎成纤维细胞的体外培养

用组织块法对绵羊胚胎成纤维细胞进行原代和传代培养,探讨绵羊胚胎成纤维细胞适宜的培养模式.成功获得较均一稳定的细胞群体,并成功地对细胞进行了冷冻保存和复苏.对于进行大规模的动物细胞培养具有重要的指导意义.     

电穿孔导入绿色荧光蛋白基因于绵羊胎儿成纤维细胞研究

本文应用质粒pEGFP Cl带有水母绿色荧光蛋白 (GFP)基因和新霉素抗性基因 (Neor)两种报告基因转染胎儿成纤维细胞 ,进行转染条件优化。首先 ,通过成活率确定转染脉冲时程和场强 ,发现有三种组合是最适的组合 ,它们分别为 :时程 5ms,场强 1.2 5～ 1.5kV/cm ;时程 15ms时 ,场强 1.0～ 1.2 5kV/cm ;时程 2 5ms时 ,场强 0 .75～ 1.0kV/cm。接着采用场强 1.2 5kV/cm ,时程 15ms ,研究转染的温度、电导介质、细胞状态、DNA用量和细胞密度对转染效率的影响 ,结果表明电导介质为Dhanks,DNA用量为 4 μg/mL ,对数期细胞密度为 1× 10 6～ 1× 10 7个 /mL ,电击前后在 4℃下各静置 10min时 ,能获得最佳转染效率。     

利用CRISPR/Cas9系统敲除绵羊皮肤成纤维细胞Wnt2基因的研究

为了研究无翅基因相关整合位点2(Wnt2)在绵羊毛囊发育中的作用,通过CRISPR/Cas9系统介导的基因编辑技术在绵羊原代皮肤成纤维细胞中敲除Wnt2基因,经T7E1酶切试验进行敲除结果验证,实时荧光定量PCR分析Wnt2、E-钙黏蛋白(CDH1)、半光天冬氨酸酶3(Caspase3)和成纤维细胞生长因子5(FGF5)在敲除后的表达量变化。结果显示:绵羊原代皮肤成纤维细胞中Wnt2基因敲除成功,编辑效率约14.35%;Wnt2相对表达量极显著下调(P0.01),CDH1相对表达量极显著上调(P0.01),Caspase3及FGF5表达上调显著(P0.05)。结果表明:Wnt2基因对毛囊的生长发育具有促进作用。     

猪CFL2基因启动子区CpG岛的甲基化研究

运用生物信息学方法对猪CFL2基因启动子区Cp G岛进行预测,并采用甲基化特异性PCR(MSP)和重亚硫酸盐测序(BSP)分析猪CFL2基因启动子区Cp G岛的甲基化状态。生物信息学研究发现,猪CFL2基因启动子区存在Cp G岛,并且在启动子区的995~2 045 bp区域的GC分布密集。通过BSP法证明了长白猪CFL2基因启动子区Cp G岛出现甲基化,MSP法出现部分甲基化,提示只有1条链被甲基化,为猪CFL2基因在肌肉组织中的表达可能受甲基化调节提供了理论基础。     

绵羊清道夫受体MARCO基因启动子克隆及生物信息学分析

为了分析绵羊清道夫受体MARCO基因的启动子序列特点,初步研究其功能及转录调控机理,以绵羊肺组织DNA为模板,通过PCR扩增绵羊MARCO基因启动子序列,对其序列进行生物信息学分析,并构建双荧光素酶报告基因载体。结果显示,成功克隆绵羊MARCO基因启动子,大小为1 002 bp;预测了其核心活性区域,发现有1个潜在的活性区域位于5′端-790～-741,同时发现了1个TATA-box元件和多个转录因子结合位点,未发现CpG岛。结果表明,位于绵羊MARCO基因启动子区域的TATA-box元件和Sp1、NF-1、NF-κB、C/EBPalp、c-Jun等转录因子,可能影响绵羊MARCO基因启动子的激活,为后续研究MARCO基因的转录调控机理提供了参考依据。     

冷冻保存对猪耳成纤维细胞H19和IGF2R基因DNA甲基化和基因表达的影响

为探索冷冻保存对猪体细胞H19和IGF2R基因DNA甲基化的影响,本研究以梅山猪耳成纤维细胞为材料,采用亚硫酸氢盐测序和RT-PCR技术,检测了新鲜和冷冻保存细胞中H19和IGF2R基因的DNA甲基化状态和表达量,并对甲基化相关基因的表达水平进行分析。结果表明:冷冻组中H19基因DMR1和DMR3的甲基化率极显著高于新鲜组(P0.01),H19基因DMR2表现为去甲基化,极显著低于新鲜组中的甲基化率(P0.01),且该基因表达量极显著高于新鲜组(P0.01);冷冻组IGF2R基因DMR2表现为超甲基化,冷冻组极显著高于新鲜组中的甲基化率(P0.01),但IGF2R基因表达量无显著差异(P0.05);冷冻组中DNMT3A和DNMT1的基因表达量极显著高于新鲜组(P0.01),DNMT3B基因表达量则无显著差异(P0.05)。本实验条件下,冷冻保存影响了H19和IGF2R基因甲基化控制区的DNA甲基化状态,从而影响了该基因的表达水平。     

绵羊角蛋白Kap6.1启动子的克隆及活性检测

克隆绵羊角蛋白Kap6.1启动子,为下一步构建真核毛囊特异表达载体奠定基础。以绵羊基因组为模板,利用PCR方法克隆绵羊角蛋白结合蛋白Kap6.1启动子,并用此启动子置换真核表达载体pEGFP-N1的原始启动子CMV,构建pKap-EGFP质粒,通过转染内蒙古阿尔巴斯绒山羊胎儿皮肤成纤维细胞鉴定启动子活性。结果显示:克隆所获得的启动子序列与NCBI上发表序列匹配率为99.6%,启动子的特征序列CAAT框和TATA框完整,并且分别位于序列的921位和878位,pKap-EGFP质粒转染绒山羊成纤维细胞后Kap能启动GFP的表达,与对照组相比活性良好。本研究通过克隆获得了绵羊角蛋白结合蛋白Kap6.1启动子,并观测到其能启动GFP在山羊胎儿皮肤成纤维细胞中表达。     

鸡HSP90AA1基因SNP检测及启动子区CpG岛的甲基化研究

试验旨在获得鸡热休克蛋白90α(HSP90AA1)基因序列并分析其基因结构和相关遗传变异,检测HSP90AA1基因启动子区CpG岛的甲基化状态,初步探索HSP90AA1基因在肌肉组织生长发育中的作用。以文昌鸡和北京油鸡为试验材料,利用PCR扩增鸡HSP90AA1基因组序列;通过基因测序寻找该基因中的单核苷酸多态性(SNP)位点;使用在线软件MethPrimer预测鸡HSP90AA1基因中CpG岛的位置;应用MassArray质谱法检测鸡胸肌中HSP90AA1基因启动子区CpG岛的甲基化水平,比较分析文昌鸡和北京油鸡HSP90AA1基因的甲基化差异。结果显示,在鸡HSP90AA1基因组中共发现7个SNPs位点,分别位于启动子区(A-189G,C-109T)、第1外显子(A+6G)、第2外显子(C+343T)、第2内含子(A+634G、A+836G)和第7内含子(A+3449G);鸡HSP90AA1基因包含10个外显子和9个内含子,其启动子区存在1个CpG岛,位于-1 802～-469bp处;在HSP90AA1基因启动子区共检测了42个CpG位点的甲基化水平,文昌鸡和北京油鸡中分别有9个(CpG_16.17.18、CpG_21.22.23、CpG_32.33和CpG_57)和4个CpG位点(CpG_1、CpG_5.6和CpG_57)在胸肌生长发育过程中发生甲基化改变。结果表明,文昌鸡与北京油鸡HSP90AA1基因序列信息和启动子区CpG岛的甲基化水平不同,这可能导致两种鸡对于应激反应具有不同的耐受程度。以上试验结果将为文昌鸡和北京油鸡生长发育规律、系统选育等方面的研究提供表观遗传学依据。     

鸡HSP90AA1基因SNP检测及启动子区CpG岛的甲基化研究

试验旨在获得鸡热休克蛋白90α(HSP90AA1)基因序列并分析其基因结构和相关遗传变异,检测HSP90AA1基因启动子区CpG岛的甲基化状态,初步探索HSP90AA1基因在肌肉组织生长发育中的作用。以文昌鸡和北京油鸡为试验材料,利用PCR扩增鸡HSP90AA1基因组序列;通过基因测序寻找该基因中的单核苷酸多态性(SNP)位点;使用在线软件MethPrimer预测鸡HSP90AA1基因中CpG岛的位置;应用MassArray质谱法检测鸡胸肌中HSP90AA1基因启动子区CpG岛的甲基化水平,比较分析文昌鸡和北京油鸡HSP90AA1基因的甲基化差异。结果显示,在鸡HSP90AA1基因组中共发现7个SNPs位点,分别位于启动子区(A-189G,C-109T)、第1外显子(A+6G)、第2外显子(C+343T)、第2内含子(A+634G、A+836G)和第7内含子(A+3449G);鸡HSP90AA1基因包含10个外显子和9个内含子,其启动子区存在1个CpG岛,位于-1 802～-469bp处;在HSP90AA1基因启动子区共检测了42个CpG位点的甲基化水平,文昌鸡和北京油鸡中分别有9个(CpG_16.17.18、CpG_21.22.23、CpG_32.33和CpG_57)和4个CpG位点(CpG_1、CpG_5.6和CpG_57)在胸肌生长发育过程中发生甲基化改变。结果表明,文昌鸡与北京油鸡HSP90AA1基因序列信息和启动子区CpG岛的甲基化水平不同,这可能导致两种鸡对于应激反应具有不同的耐受程度。以上试验结果将为文昌鸡和北京油鸡生长发育规律、系统选育等方面的研究提供表观遗传学依据。     

NYD-SP27基因对绵羊精子质量及精子中cAMP信号通路的影响

为了研究睾丸发育特异性蛋白-27基因(testis development specific protein gene 27, NYD-SP27)基因对绵羊精子活率、畸形率及精子内cAMP信号通路中酶类表达量影响,分别将NYD-SP27基因的过表达载体、干扰载体质粒注射到绵羊的睾丸中,通过电刺激采精法采集绵羊精液,对绵羊精子进行染色,检测其活率、畸形率,并通过ELISA方法检测精子中cAMP信号通路中相关酶类的表达量。结果显示:与对照组相比,过表达组精子活率变化不明显,而干扰组有较明显的升高,精子畸形率差异不明显;与过表达组、干扰组绵羊精子中环磷酸腺苷酸的表达量差异极显著(P<0.01);与过表达组绵羊精子中PKA的表达量差异不显著(P>0.05),而干扰组显著升高(P<0.05)。综上所述,干扰NYD-SP27基因对精子中环磷酸腺苷酸和PKA的表达具有调控作用,并对绵羊精子活率具有一定的提高效果。本研究为进一步研究NYD-SP27基因调控绵羊精子发生及获能的分子机制奠定基础。