内蒙古绒山羊角蛋白5基因启动子克隆及序列分析

试验旨在了解角蛋白5(keratin 5, K5)可能的调控序列。本研究根据UCSC公布的牛K5基因5'侧翼区设计PCR引物,扩增了内蒙古绒山羊K5基因部分启动子序列。通过产物纯化、连接、转化,并对测序结果进行了生物信息学分析。结果扩增得到内蒙古绒山羊K5基因启动子序列长度为1452 bp(GenBank登录号为:JQ277735),与牛和人相应序列的相似性分别为91.5%和74%。转录起始位点位于翻译起始密码子ATG上游－101 bp位置;含有两个TATA 盒,分别位于翻译起始位点上游－129—－124 bp(ATAAAA)和－178—－174 bp(TTAAT)位置;通过在线分析软件预测发现(按5'→3')SRY,MZF1,v-Myb,SRY,AP-1,CDP CR,HNF-4,AML-1a,HSF2,AP-4,AP2,AP2,Sp1,Nkx-2,Sp1和GATA-1转录因子结合位点。其中,转录因子SRY(TGTGTTT),和CDP CR(GATTGATGGC)是绒山羊特有的;转录因子HNF-4,AML-1a,HSF2,AP-4,AP2,Sp1,Nkx-2和GATA-1(AGCCATCATG)在绒山羊、牛和人K5启动子上的结合位点高度保守。两个最小增强子分别位于翻译起始位点ATG上游－140—－91 bp和－114—－67 bp位置,含有24 bp(GCGGCTCCCAGGTAACAGAGCCGC)重叠区,预测其与绒山羊K5基因的转录调控有关。试验确定了内蒙古绒山羊K5基因启动子的转录起始位置、转录因子结合位点及最小增强子序列,为进一步研究绒山羊K5基因的表达调控机制奠定了理论基础。     

牛GDF9基因5′侧翼区克隆及生物信息学分析

生长分化因子9(GDF9)是转化生长因子β(TGF-β)超家族的一个新成员,对哺乳动物卵泡的发育有重要的调控作用。本研究克隆了牛GDF9基因5′侧翼区1 370 bp的基因组序列,生物信息学分析表明,该区域的平均GC含量为38.5%,利用CpG岛在线预测软件CpGProD分析表明,牛GDF9基因5′侧翼区没有CpG岛;利用Promoter在线工具分析发现牛GDF9基因可能存在2个启动子位点,一个在翻译起始密码子前353bp处,另一个在翻译起始密码子前683 bp处;利用TFSiteScan在线程序分析发现该区域有98个潜在的转录因子结合位点,其中包括一些真核生物启动子的核心元件,如1个TATA-box、4个GC-box等,表明该区域是转录因子结合位点比较密集的区域。     

蒙古羊GDF11基因启动子区克隆及序列分析

为了研究生长分化因子11(growth differentiation factor,GDF11)基因与蒙古羊多脊椎性状间的关系,本研究首先克隆了该基因启动子区序列,并采用相关生物信息学软件对该序列进行了分析。结果得到512 bp的蒙古羊GDF11基因启动子区序列,整个序列碱基构成为A占10.55%,G占16.80%,T占31.84%,C占40.82%,整个序列G+C含量百分比为57.62%。通过在线软件对蒙古羊GDF11基因启动子区生物信息学分析结果表明,该区域未找到符合条件的CpG岛,也未发现TATA box或CAAT box结构,但存在一处潜在的转录起始位点和HSF2、HSF2、GATA-1、AML-1a和MZF1 5个潜在转录因子,并且具有5种基序结构:EGF_1、CTCK_1、ANAPHYLATOXIN_1、VWFC_1和DEFENSIN。本研究结果为进一步揭示该基因对蒙古羊脊椎数的调控机理提供了重要的理论依据。     

牛GDF9基因5'侧翼区克隆及生物信息学分析

生长分化因子9(GDF9)是转化生长因子B(TGF-β)超家族的一个新成员,对哺乳动物卵泡的发育有重要的调控作用.本研究克隆了牛GDF9基因5,侧翼区1 370 bp的基因组序列,生物信息学分析表明,该区域的平均GC含量为38.5%,利用CpG岛在线预测软件CpGProD分析表明,牛GDF9基因5'侧翼区没有CpG岛;利用Promter在线工具分析发现牛GDF9基因可能存在2个启动子位点,一个在翻译起始密码子前353bp处,另一个在翻译起始密码子前683 bp处;利用TFSiteScan在线程序分析发现该区域有98个潜在的转录因子结合位点,其中包括一些真核生物启动子的核心元件.如1个TATA-bo、4个GC-box等,表明该区域是转录因子结合位点比较密集的区域.     

秦川牛PLAG1基因启动子克隆及转录因子预测

【目的】探究秦川牛多形性腺瘤基因1(pleomorphic adenoma gene 1,PLAG1)的组织表达规律,并克隆其启动子区序列,预测分析其关键转录因子结合位点,为探究其转录调控机制提供理论参考。【方法】采集3头20月龄秦川牛成年公牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、皮下脂肪、背最长肌、瘤胃组织,用实时荧光定量PCR方法检测PLAG1基因在不同组织中的相对表达量,同时克隆PLAG1基因上游启动子区序列,利用生物信息学软件预测PLAG1基因转录起始位点及启动子核心区域,分析、筛选核心启动子区域的关键转录因子结合位点。【结果】PLAG1基因在秦川牛各组织中均有表达,且在背最长肌中的表达量显著高于其他组织(P<0.05)。PLAG1基因启动子序列全长1 861 bp,生物信息学预测分析发现PLAG1基因核心启动子区位于-297―+42 bp,存在高度保守的Krüppel样因子5(KLF5)、cAMP反应元件结合蛋白1(CREB1)和早期生长反应因子1(EGR1)转录因子结合位点,且CpG岛位于PLAG1基因核心启动子区域内。【结论】PLAG1基因在肌肉组织中高表达,其核心启动子区...     

猪PLEl基因启动子克隆及序列分析

通过巢式PCR方法获得猪PI。E1基因5’端上游启动子序列,通过T／A克隆法对PI。E1基因的启动子进行克隆,并对PCR鉴定为阳性的克隆子进行测序,参考人、啮齿类的羧酸酯酶家族的启动子结构,并利用启动子在线分析软件对其进行生物信息学分析。结果成功克隆得到PI。E1基因5’端上游1153bp的调控片段,分析表明该调控区没有CpG岛,也不存在典型的TATA盒结构;有2个转录起始位点分别位于翻译起始密码子ATG上游-39bp和-37bp处,潜在的转录因子结合位点有C／EBP、Spl、USF、CdxA、GATA-X、GATA-1、GATA-2、GATA-3、MZFl、AML-la、SRY、Nkx-2、LyLl、deltaE等。另外还发现了7种基序分别为EGF-1、INTEGRINBETA、CTCKl、ANA—PHYIJATOXIN-1、THIOLASE-3、TUBUI,IN、VWFC-1。研究结果可为进-步揭示PLEl基因转录调控机制提供理论参考。     

关岭牛肌球蛋白重链1基因5'侧翼启动子的克隆和生物信息学分析

本试验旨在进行关岭牛肌球蛋白重链1（myosin heavy chain 1,MYH1）5'侧翼启动子的克隆和生物信息学分析。采集关岭牛血液及组织样品（背最长肌、后腿肌、心脏、肝脏、小肠、脂肪组织）,利用PCR方法扩增关岭牛MYH1基因5'侧翼区,构建关岭牛pUCm-T-MYH1克隆载体,并对MYH1基因5'侧翼区进行生物信息学分析,最后利用实时荧光定量PCR法测定了MYH1基因在关岭牛不同组织中的表达。结果显示,本试验成功获得1 373 bp（-1 360~+12 bp）的MYH1基因5'侧翼启动子序列;利用生物信息软件对获得的克隆序列进行分析发现,MYH1基因5'侧翼启动子序列存在5处可能的转录起始点和多个潜在转录因子结合位点;关岭牛与金丝猴、野猪、家鼠、藏羚羊、野驴的MYH1基因5'侧翼区保守性较强的区域为转录起始点上游-400~+100 bp,推测转录起始点上游-400~+75 bp可能是其核心启动子区域。实时荧光定量PCR分析发现,MYH1基因在关岭牛背最长肌和后腿肌中高表达,在心脏、肝脏、小肠、脂肪组织中表达量很低,说明MYH1基因表达具有组织特异性。     

兴义矮脚鸡GDF5基因外显子2的克隆及与胫骨长相关性研究

为探讨GDF5基因外显子2的SNPs以及与鸡胫骨长的关联性,以兴义矮脚鸡GDF5基因为研究对象,采用基因克隆技术得到外显子2序列,直接测序后检测SNPs,并与胫骨长进行相关性分析。结果表明,共检测到5个SNPs,前4个位点(C146A、C296T、G326A和C578G)均为两种基因型,第5位点(C704T)为三种基因型。基因型与胫骨长性状关联分析显示,C578G位点CC基因型个体胫骨长显著高于GC型个体(P0.05),其余SNPs均差异不显著(P0.05)。研究表明,GDF5基因可能是影响鸡胫骨长的主效基因或与主效基因相连锁,C578G位点有望成为胫骨长性状选择的分子遗传标记,为家禽的选育提供理论依据。     

贵州白山羊MyoG基因启动子区序列克隆及生物信息学分析

【目的】本研究旨在解析肌细胞生成素(MyoG)基因启动子区序列的结构特性及其转录调控机制。【方法】以贵州白山羊血液基因组DNA为模板,设计2对引物,采用PCR扩增、Sanger测序技术获得MyoG基因启动子区序列,通过DNAStar和Mega 5.0软件分别进行不同物种MyoG基因启动子区序列相似性比对及系统进化树构建,利用生物信息学软件预测分析该序列核心启动子区、转录因子结合位点、顺式作用元件、CpG岛等结构特征。【结果】贵州白山羊MyoG基因启动子区序列长2 334 bp,包括2 092 bp的5′-侧翼序列和242 bp的外显子1,GC含量略低于AT含量。通过不同物种比对分析,贵州白山羊MyoG基因启动子区序列与绵羊、牛、猪、人、小鼠和鸡同源序列相似性分别为98.34%、96.15%、77.76%、74.15%、57.63%和43.04%。系统进化树结果表明,贵州白山羊与绵羊和牛的亲缘关系较近,与鸡的亲缘关系最远。生物信息学结构预测发现,贵州白山羊MyoG基因转录起始位点位于翻译起始密码子ATG上游50 bp, 5′-侧翼区存在1个潜在的启动子区域和1个CpG岛,含有1个TATA...     

关岭牛解偶联蛋白3基因5’侧翼区克隆和生物信息学分析

本试验对贵州关岭牛解偶联蛋白3（uncoupling protein,UCP3）基因5'侧翼区进行克隆,并利用生物信息学软件对其1080 bp的克隆序列进行分析,以研究UCP3基因5'侧翼区特异性转录调控元件的调控机制。软件分析发现关岭牛UCP3基因5'侧翼区含有6个可能的转录起始点和33个潜在转录因子结合位点,与东北虎、家猫、印度水牛、藏羚羊、山羊、绵羊UCP3基因5'侧翼区（-196～+100 bp）序列相似性分别为82%、82%、98%、95%、96%和98%;该区域保守性较强,推测转录起始点上游-200～+1 bp可能是其核心启动子区域,该区域在调控基因转录和翻译方面具有共同的作用。试验成功克隆了UCP3基因5'侧翼区序列1080 bp,初步预测了该基因的核心启动子区。     

牛锌指蛋白312基因的克隆及序列分析

本试验采用RT-PCR和测序相结合的方法克隆了牛锌指蛋白312(ZnF312)基因,得到了1812 bp的cDNA序列,包括63 bp的5'非翻译区(1-63)、1377 bp的CDS区(64-1440)和372 bp的3'非翻译区(1441-1812)。采用生物信息学方法分析了该基因及其所编码的蛋白质的结构和功能,结果表明,ZnF312基因位于22号染色体上,编码458个氨基酸,分子质量为48.82 ku,等电点为9.419,含有6个锌指结构域(ZnF_C2H2),与人、黑猩猩、小鼠、大鼠和狗的ZnF312蛋白序列的相似性分别为97%、97%、94%、94%和95%,ZnF312蛋白亚细胞定位于细胞核的概率为95.7%,定位于线粒体的概率为4.3%。结合ZnF_C2H2在真核生物中的重要作用,推测牛ZnF312蛋白可能识别相应的靶基因,在生长发育或疾病控制中起着重要的作用。     

牛朊蛋白(bPrPc)基因的克隆和序列分析

分别从9头牛(3头牦牛、3头荷斯坦牛和3头秦川黄牛)全血中提取基因组总DNA，用所设计引物以聚合酶链式反应扩增出细胞型朊蛋白(PrP^c)基因，并克隆到pMD18-T载体。序列分析表明所克隆的牛PrP。的片段大小为795bp，包含了牛朊蛋白基因的完整编码区序列，为含单一外显子的完整开放阅读框，与国内外报道的已知序列基本相同。本次所报道的牛PrP(bPrP^c)基因含6个短而富含G-C的元件，可编码八肽Pro-His-Gly-Gly-Gly-Trp-Gly-Gln／Arg或九肽Pro-Gin／His-Gly-Gly-Gly-Gly-Trp／Arg-Gly-Gin。这些bPrPC基因序列相比较，其核苷酸和氨基酸同源性分别在99．0％～100．0％和99．2％～100．0％之间。在整个18个碱基替换中，多数替换是保守的，为同义突变，仅有5个替换引起氨基酸突变，分别为HN200302的W60R、HN200303的S154N、MN200301的A129V、NN200302的Q234R和NN200303的Q94R突变。发现牦牛朊粒基因在126(A-G)、234(G-A)和678(T-C)位的特征性核苷酸替换，但均为同义码替换。     

猪SelS基因启动子区的克隆及序列分析

本研究旨在克隆和分析猪硒蛋白S基因(Selenoprotein S,SelS)启动子序列,并初步探讨潜在转录因子结合位点对其表达的影响.通过SON-PCR技术克隆猪SelS基因启动子序列,利用PromoterScan、Promoter 2.0等在线工具预测其启动子特征,利用细菌脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)刺激PK15细胞,研究NF-kappaB转录因子对猪SelS基因启动子活性的影响.试验获得了猪SelS基因约3kd的启动子序列,部分序列比对发现猪、人、牛和小鼠物种间相似性仅7%～51%.预测猪SelS基因转录起始位点在-398 bp,猪和人SelS基因启动子存在系列保守的转录因子结合位点,包括NF-kappaB、CCAAT box、SP1、USF等,但均未发现典型的TATA box.细胞试验表明,NF-kappaB转录因子可以上调猪SelS基因的表达.结果提示,物种间SelS基因启动子相似性较低,但猪和人SelS基因的转录因子非常保守,LPS诱导试验提示,猪SelS基因表达可能受NF-kappaB转录因子的调控.     

山羊角蛋白14基因启动子分析及其多态性研究

以内蒙古白绒山羊DNA为模板,参照牛的角蛋白14(keratin 14,K14)基因序列设计引物,PCR扩增获得长度为2834 bp(GenBank登录号:JQ063036)的片段,包括山羊K14基因启动子区2631 bp和结构基因第1外显子区203 bp。序列比对山羊K14基因启动子序列及其多态性分析结果发现,山羊K14基因启动子结构与人K14基因启动子不同,只含有Sox-5、GATA-1、GATA-1/2结合位点等3个共同的转录因子结合位点。但与牛K14基因启动子有较高的相似性,含有Sox-5、SRY、CdxA、MyoD、MZF1、GATA-1/3、Nkx-2结合位点等7个共同的转录因子结合位点;并发现山羊K14基因启动子区存在deltaE、GATA-2、GATA-1、Sp-1、AML-1a等5处独有的转录因子结合位点。此外,对山羊K14基因启动子进行多态性分析,发现4处单核苷酸多态位点,其中2处SNPs位于Nkx-2(-2004--1996 bp)转录因子结合位点或Nkx-2(-1590--1583 bp)临近几个碱基内。     

大额牛Myf-5基因克隆、序列分析及其分子系统进化研究

对大额牛Myf-5基因进行PCR扩增、T—A克隆和序列分析，并应用DNAMAN4．0、BioEdit4．8．10、DnaSP4．10、Mega3．1等生物信息学软件同普通牛、黑猩猩、恒河猴、人、狗、家鼠、软体贝壳、鸡、斑马鱼9个物种相应基因编码区核苷酸序列和氨基酸序列进行了比对分析，在此基础上采用NJ、ME和UPGMA法对其编码区核苷酸序列构建了分子系统进化树。结果表明：①大额牛Myf-5基因由3个外显子和2个内含子组成，其大小分别为660、76、1226、852、407bp；外显子和内含子数与其他9个物种相同，但大小存在较大的差异；外显子与内含子连接区遵循GT—AG基因组成规则。②大额牛与普通牛、黑猩猩、恒河猴、人、狗、家鼠、软体贝壳、鸡、斑马鱼的Myf-5基因编码区核苷酸序列同源性分别为99．0％、90．0％、90．5％、90．5％、87．2％、84．8％、72．9％、64．3％、51．8％，相应的氨基酸序列同源性分别为99．6％、94．9％、94．6％、94．9％、89．9％、88．7％、81．6％、70．4％、56．6％，这说明大额牛与其他9个物种在Myf-5基因的编码区核苷酸和相应氨基酸序列上具有较高的保守性。③用NJ、ME和UPGMA等3种方法聚类构建的分子系统进化树表明，3种方法的聚类结果基本一致，即大额牛与普通牛首先聚为一类，人、黑猩猩、恒河猴也先聚为一类，这两类相聚后再依次同其他物种聚在一起。这与mtDNA、其他功能基因和动物学分类的研究结果一致，表明Myf-5基因适合用于物种间系统进化关系的研究。