山羊DCT基因启动子区甲基化水平、SNP与毛色特征关系研究

旨在探究DCT基因启动子区甲基化水平和SNP突变对山羊毛色的影响,为探索DCT基因调控山羊毛色变化的机理提供理论依据。本研究以山羊为试验动物,对DCT基因启动子区进行CpG岛预测,设计引物对预测的2个CpG岛富集区域进行亚硫酸氢盐甲基化测序,使用甲基化水平分析软件BISMA统计甲基化位点,比较唐山奶山羊(白色)和南江黄羊(黑色品系)两种不同毛色山羊群体DCT基因启动子区甲基化水平差异。克隆DCT基因核心启动子区,筛选不同毛色山羊群体的SNPs,使用JASPAR和Nsite预测SNPs位点突变前后转录因子的改变,并检测比较突变前后DCT基因启动子活性变化。结果,成功克隆了山羊DCT基因启动子区甲基化序列及核心启动子区(g.-1045～-318)。在g.-348～-150区域和g.+222～+502区域分别发现6个和23个甲基化位点,其中g.+312、g.+352和g.+400位点与g.+389和g.+404位点白色山羊甲基化水平分别显著和极显著高于黑色山羊(P<0.05和P<0.01),并且g.+222～+502区域白色山羊甲基化平均水平极显著高于黑色山羊(P<0.01)。在DCT基因核心启动子区的g.-804T> G、g.-705C> T和g.-679G> A,3个SNPs位点的基因型构成在白色山羊和3个有色山羊群体中存在差异,g.-804T> G突变导致该区域的SOX10转录因子结合位点缺失,DCT基因启动子活性显著下降(P<0.05)。结果显示,白色山羊DCT基因g.+222～+502区域的高甲基化水平,g.-804、g.-714和g.-679 3个位点的突变,尤其是g.-804T> G造成SOX10转录因子结合位点的缺失,突变的G型DCT基因启动子活性显著降低。因此,DCT基因启动子区SNP突变和高甲基化水平可能抑制了基因的表达从而形成山羊白色被毛。     

水貂DCT基因启动子的克隆及转录调控元件分析

为了找到水貂多巴色素异构酶(DCT)基因启动子活性区域及转录因子结合位点,试验采用PCR扩增与克隆,构建双荧光素酶报告基因重组质粒,分别转染到293T细胞和A375细胞,测定其活性,并利用在线软件对序列进行生物信息学分析,预测水貂DCT基因核心启动子区域的转录因子结合位点。结果表明:得到的6个不同长度的启动子片段均具有明显的启动子活性,且-1 292～+113 bp区域活性最高,提示其为水貂DCT基因核心启动子区域;成功筛选出337 bp水貂DCT基因活性较高的启动子片段,发现转录因子特异性蛋白1(Sp1)可能是调控启动子活性的重要转录因子。     

牛GDF5基因启动子的克隆与序列分析

旨在了解生长分化因子5(GDF5)可能的调控序列。本研究通过基因组比对,扩增了牛GDF5基因5′侧翼区,并通过产物纯化、连接、转化及测序比对,确定了2043bp的启动子序列。同时综合考虑已经证实的人GDF5基因启动子结构及应用启动子在线分析软件,对该序列进行分析。结果发现,牛GDF5基因5′侧翼区没有CpG岛,序列比对发现,牛和人GDF5基因启动子区域同源性为78%;牛GDF5基因启动子没有TATAbox或CAATbox结构,其转录起始位点位于翻译起始密码子ATG上游-359bp位置,其潜在的转录因子有AML-la,Ap-1,AmL-la,CdxA,SRY,CdxA,TATA,AmL-la,GTATA-1,MZF1,CdxA,Nkx-2,CdxA,S8和SRY,其中Ap-1,AmL-la,SRY,Nkx-2,S8和SRY高度保守,与人的序列完全一致;推测发现牛GDF5基因启动子-457至-423bp序列中的GT重复序列可以增强启动子的活性,且最小增强子处于-458和-377bp之间。研究结果推测判定了牛GDF5基因启动子的转录起始位置、转录结合位点、活性序列及最小增强子序列,为以后深入研究GDF5基因在牛软骨细胞中的表达机制提供了理论基础。     

鸡脂蛋白酯酶基因启动子的克隆及活性分析

本文旨在研究鸡脂蛋白酯酶基因(lipoprotein lipase,LPL)启动子的结构和启动子活性。采用PCR方法扩增了鸡LPL基因5′侧翼区2kb的DNA片段,对其进行克隆、测序及序列分析后,构建了其全长及系列截断突变的报告基因表达载体,瞬时转染鸡胚成纤维细胞(DF-1),用双荧光素酶报告系统测定了荧光素酶活性。生物信息学分析发现,鸡LPL基因启动子区存在Oct-1、GCbox、CCAAT、GATA、AP1等调控元件,在启动子-575～+137bp区域内存在一个CpG岛。报告基因分析表明,鸡LPL基因的启动子-359～+163bp区域就具有启动子活性,启动子-601～+163bp区域具有最强的启动子活性。结果显示,鸡LPL基因受多种转录因子和上游序列的调控,本研究为深入研究鸡LPL基因的表达调控机制奠定了基础。     

家蚕escargot基因的克隆及启动子活性鉴定

果蝇escargot(esg)基因作为表皮成组织细胞标记基因,可以指示果蝇成虫表皮形成过程。果蝇成虫雌较雄多1个体节,家蚕成虫与果蝇体节数相反。利用同源检索和RACE克隆获得果蝇esg在家蚕中的同源基因Bmesg,发现其ORF为1 128 bp,共编码375 aa。进一步克隆该基因上游约2 000 bp的调控序列esgp2k,细胞转染证明esgp2k有驱动活性。通过启动子截短及荧光素酶活性分析,证明起始密码子上游-270～-190 bp为esgp2k活性关键区域,并成功克隆长270 bp的核心启动子esgp7。上述结果为寻找家蚕成组织细胞潜在分子标记,进而研究家蚕雌雄体节数量差异的分子机制奠定了基础。     

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。     

水貂干扰素-β基因的克隆与序列分析

采集新鲜水貂肝脏组织,提取基因组DNA,采用PCR技术扩增水貂IFN-β基因,克隆到pMD18-T载体上,转化大肠杆菌DH5α,提取重组质粒,经PCR和EcoRⅠ及SalⅠ双酶切鉴定,筛选阳性重组克隆.核苷酸序列分析证实,所克隆到的水貂IFN-β基因全长56lbp,编码186个氨基酸,核甘酸序列同源性为100%.与GneBnak上已公布的人类的INF-β基因序列同源性为34.06%,与鼠的同源性为37.60%,与犬的同源性为99.15%,与鼬的同源性为99.64%.     

水貂PRLR基因的克隆及生物信息学分析

本研究旨在从水貂卵巢组织中克隆催乳素受体(prolactin receptor,PRLR)基因编码区全长序列,并进行生物学信息分析,为研究其结构和功能奠定基础。根据GenBank中登录的犬PRLR基因的mRNA预测序列(登录号:XM_025436332.1)设计1对引物,采集性成熟的健康水貂卵巢组织样本,提取RNA并反转录合成cDNA,以cDNA为模板PCR扩增PRLR基因,将其插入pEASY-Blunt Simple Vector中,筛选阳性克隆测序后进行生物信息学分析。结果显示,水貂PRLR基因编码区序列全长为1 878bp,编码了625个氨基酸,水貂PRLR基因核苷酸序列与海獭同源性最高,为97.7%。系统进化树分析也显示其和海獭亲缘关系最近。对水貂卵巢PRLR基因编码蛋白进行生物信息学分析表明,PRLR蛋白含有1个信号肽,1个细胞外区域,1个跨膜区和1个膜内区;水貂PRLR蛋白为单次跨膜蛋白,其N端的D1部分含有2对保守的二硫键(Cys36—Cys46和Cys75—Cys86),D2部分含有保守的WS-基序(WS-E-WS)。水貂PRLR蛋白具有和其他PRLR蛋白相似的膜外和膜内结构。本试验结果为进一步研究和揭示水貂PRLR蛋白的结构及功能奠定了基础。     

水貂TOll样受体5编码区基因的克隆及序列分析

为了解水貂Toll样受体5(TLR5)蛋白的结构特征和遗传演化关系,采用RT-PCR方法从水貂肺脏组织总RNA中扩增出TLR5基因的片段,经拼接获得全长编码区序列。序列全长2 577 bp,编码858个氨基酸,含172%的亮氨酸,并有一段20个氨基酸的信号肽序列。蛋白预测结果表明,该分子具有亲水性,由胞外区(具有LRR结构域)、跨膜区和胞内区(具有TIR结构域)组成,表现出典型的TLR家族结构特征;同源性分析结果显示,与蒙眼貂同源性最高,达97%以上,与海象、大熊猫和北极熊同源性80%以上,与其他物种同源性大都在70%以上。水貂TLR5基因序列的成功克隆为进一步研究其在水貂机体免疫应答中的作用奠定了基础。     

水貂12S rRNA基因的克隆

为探讨水貂的系统发育关系,对金州水貂的12S rRNA基因进行了克隆测序,序列长度为450 bp。结果表明,金洲水貂的12S rRNA基因与伶釉的同源性为92.48%,与林釉的同源性为91.83%,与北美水貂的同源性为90.99%,与獾的同源性为90.99%。     

水貂IFN-α基因的克隆与原核表达

从水貂基因组中通过PCR的方法克隆得到干扰素α基因(IFN-α),将IFN-β成熟肽插入原核表达载体pET32a,在E.coliBL21(DE3)工程菌中表达重组蛋白。结果表明IFN-β片段长564 bp,与已报道的水貂干扰素-α基因相比同源性98%。IFN-α成熟肽可编码166个氨基酸。重组质粒经ITPG诱导6 h后蛋白表达产物较高,表达量占菌体表达量的50%,分子量约为36 ku,与预期结果相符。     

水貂和狐犬瘟热病毒F基因的克隆与序列分析

为探寻免疫失败的原因,对山东某养殖场免疫后的发病水貂和狐犬瘟热组织病料分别提取RNA进行RT-PCR扩增。将PCR得到的部分F基因克隆到pMD18-T载体上测序,并与疫苗株ND进行序列分析。结果表明,水貂和狐的CDV与OND的核苷酸同源性为98.6%9、8.6%,氨基酸同源性为98.0%9、8.0%。水貂和狐两者核苷酸同源性为98.0%,氨基酸同源性为95.9%。     

水貂IFN-β基因的克隆与原核表达

从水貂基因组中通过PCR方法克隆得到β干扰素基因(IFN-β),将IFN-β成熟肽插入原核表达栽体pET32a,在E.coli BL21(DE3)工程菌中表达重组蛋白.结果表明,IFN-β片段长561 bp,与已报道的水貂IFN-β基因相比较同源性为100%,IFN-β成熟肽可编码179个氨基酸.重组质粒经ITPG诱导6 h后蛋白表达产物较高,表达量占菌体表达量的50%,分子质量约为34 ku,与预期结果相符.     

小鼠TLE4基因启动子克隆及分析

本研究旨在初步对小鼠TLE4基因的转录调控机制进行探讨。利用PCR方法扩增TLE4基因5′上游启动区2 849 bp(-2 521 bp~+327 bp)的片段,然后通过步移缺失获得了7段长度不等的启动子片段并分别克隆到荧光素酶(LUC)报告基因表达质粒中。通过双荧光素酶报告活性分析检测TLE4基因启动子区不同长度片段在小鼠畸胎瘤细胞(F9)及小鼠胚胎干细胞(ES)中瞬时转染后的活性。2种细胞的检测结果显示,在TLE4基因启动子区(-2 521 bp~-2 137 bp)存在负性调控元件,而在启动区(-2 137 bp~-1 794 bp)活性最强。对TLE4基因启动区(-2 137 bp~-1 794 bp)进一步缺失分析发现在该基因启动区(-2 027 bp~-1 927 bp)活性较强,分析预测该序列含有一个功能性的(HSF)的结合位点。结果推测HSF对TLE4基因的表达调控及功能行使具有重要作用。     

水貂白细胞介素-2基因的克隆与生物学信息分析

根据Gen Bank中狐白细胞介素-2(IL-2)基因序列(AJ621188),设计合成1对引物,以水貂脾脏组织RNA为模板,采用RT-PCR技术扩增水貂IL-2基因。序列分析表明:水貂IL-2基因长468 bp,编码155个氨基酸,其中含21个氨基酸的信号肽和134个氨基酸的成熟多肽。IL-2蛋白分子质量为17.84 ku,等电点为4.65,含有4个与二硫键形成有关的半胱氨酸,1个糖基化位点,成熟肽含有3个α螺旋,5个β折叠区,9个β转角。同源性分析发现,水貂IL-2基因序列与Gen Ban K发表的21种IL-2基因核苷酸序列同源性为2.9%~88.5%,氨基酸序列同源性为5.2%~80.6%。水貂与Gene Bank中21种动物的IL-2基因序列分析和系统进化树分析表明,IL-2基因存在种属特异性。水貂IL-2基因的成功克隆,为进一步研究水貂IL-2基因生物学活性和应用奠定基础。     

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。     

猪CFL2基因启动子的克隆与序列分析

CFL是真核生物肌动蛋白结合蛋白家族的成员。CFL2主要在哺乳动物的骨骼肌和心肌表达,在肌肉纤维的形成过程及肌肉的再生起重要作用。为了深入研究猪CFL2基因转录的调控机制,本研究利用染色体步移法首次获得了CFL2基因起始密码子上游约2.5 kb区域的序列。应用相关生物信息学软件对该序列进行分析,预测了其启动子核心区域及转录起始点,发现在起始密码子上游-508 bp和-453 bp两处存在TATA-box,另外还发现了GC-box、CAAT-box;该序列还包含SP1、AP1、AP2、GATA-1等转录因子结合位点。本试验结果为进一步研究该基因表达调控与肌肉发育的关系奠定了基础。     

鸡NLRC5基因启动子多态性分析

为了研究NLRC5基因启动子区的SNP及其对启动子功能元件的影响,采用目标捕获测序和PCR产物直接测序的方法对27个鸡品种和2种细胞的NLRC5基因启动子区进行SNP检测,总共检测到37个SNP位点,其中斗鸡未发现SNP存在,SNP9存在于除斗鸡以外的其他鸡种和细胞。生物信息学软件预测得到NLRC5基因启动子区转录因子结合位点和CpG岛,SNP位点对转录因子结合位点和CpG岛大小均有影响,表明NLRC5启动子区SNP可能通过不同方式影响基因表达调控。     

阳原驴MSTN基因5′UTR多态性分析

为探究MSTN基因5′UTR多态性及其对阳原驴体尺指标(体高、体长、胸围)的影响,试验测量了舍饲的70头2岁以上阳原驴的体尺指标,用PCR-SSCP技术进行MSTN基因5′UTR多态位点检测,并对不同基因型个体的体尺性状进行差异分析。结果表明：阳原驴MSTN基因5′UTR存在g.229T>C突变,产生TT、CC和TC三种基因型,不同基因型个体之间的体高、体长差异不显著(P>0.05),而CC基因型个体胸围显著大于其他两个基因型(P<0.05)。说明第229位点可以作为阳原驴选择育种的候选标记。