猪COPG2和MEST克隆、印记状况和组织表达分析

【目的】为了在猪中找到更多新的候选印记基因并分析它们在哺乳动物之间的保守性,以期为猪分子遗传育种提供基础分子生物学信息和分子标记。【方法】以长白与荣昌猪杂交F1 代一月龄个体为研究对象,通过比较生物学的方法,克隆COPG2和MEST全长cDNA,并分析基因的序列特点,然后利用 IMpRH(法国农业科学院的辐射杂种克隆板)分析COPG2和MEST在猪染色体上定位信息。通过RT-PCR产物直接测序方法分析了这些基因在一月龄F1代个体11个不同组织(心、胃、肌肉、肾脏、肺、肝、小肠、膀胱、舌头、脾和脂肪)的印记状况,并进一步利用Real-time PCR方法,分析其在一月龄F1代个体11个不同组织的表达情况。【结果】克隆得到2 817 bp COPG2和2 219 bp MEST序列。其中COPG2 包括2 616 bp 完整CDS(coding sequenc,编码序列)区域,分析表明其编码含871个氨基酸的蛋白质,MEST包括981 bp完整CDS区域,编码326个氨基酸的蛋白质。IMpRH分析结果表明,猪COPG2和MEST都位于猪18号染色体上并且与标记CL365941紧密连锁,LOD值分别为14.32和8.5。印记分析表明COPG2在11个组织中呈双等位表达,MEST在心脏、胃、肌肉、肾、肺、膀胱、舌头和脂肪中表达父方等位基因,但在肝脏、小肠和脾脏中呈双等位表达。荧光定量结果显示COPG2 和MEST总的表达量在一月龄个体各组织间存在着显著性差异(P＜0.01),其中COPG2和MEST在肾脏中表达量均高于其它各组织(P＜0.01)。【结论】在哺乳动物之间,COPG2序列较为保守但是印记状况却缺乏保守性;MEST序列和印记状况均较为保守,但MEST在猪中印记状况具有组织特异性。此外,染色体定位信息和印记状况证实了在猪的18号染色体上有由COPG2和MEST构成的新的印记域。     

长白和蓝塘猪印记基因 IGF2 和 H19 的时空表达研究

运用实时荧光定量PCR技术,检测 IGF2和H19 印记基因在长白猪和蓝塘猪中的表达水平.测定了1日龄和180日龄2个阶段的基因在各组织中的转录表达水平,按照生长性状分组,对组间的表达差异进行了比较分析.分析不同日龄长白、蓝塘猪各组织中 IGF2、H19 的表达量.结果显示,仔猪初生体质量大的组肝脏组织中 IGF2 基因表达水平显著高于初生体质量轻的组;180日龄猪皮脂厚的组脂肪组织的 IGF2 基因表达量高于皮脂薄的组;1日龄仔猪肝脏、肌肉和胃组织中 IGF2 表达量高于其他测定组织和180日龄的各组织;180日龄蓝塘猪肾脏组织中的 H19 表达量显著升高.     

小梅山猪IGF2基因连锁的微卫星DNA标记与生长性状的关联分析

以IGF2基因作为控制猪生长性状主基因的候选基因,选用小梅山猪及其杂种作为试验猪群体,采用微卫星DNA标记技术,检测猪IGF2基因紧密连锁的3个微卫星DNA标记的多态性,同时对这3个微卫星DNA标记与生长性状进行关联分析。结果表明:SW 256等位基因D对180日龄体重性状有正效应,等位基因B有负效应;SWC9等位基因E对30日龄体重性状有正效应,等位基因F对180日龄体重性状有正效应。     

猪IGF2R基因多态性及其遗传印记

【目的】在猪IGF2R基因的外显子内寻找SNP,以SNP为遗传标记研究IGF2R基因的印记表达特征。【方法】选取3个品种243头瘦肉型商品猪为试验材料,以IGF2R基因为候选基因,通过PCR-SSCP对IGF2R基因多态性进行检测;选取IGF2R基因外显子48的SNP杂合子仔猪3头和成年猪1头,对脑、心脏、肝脏、脾、肾、肺、胃、胰、胸腺、膀胱、肌肉、舌、胎盘的组织器官mRNA产物分别进行RT-PCR-RFLP电泳和RT-PCR-SSCP电泳。【结果】IGF2R基因外显子48中有一个单核苷酸多态性位点,384位碱基由G突变为A,该位点为NspⅠ酶切位点;IGF2R的外显子48在3头仔猪和1头成年猪的主要组织器官仅表达母亲来源的等位基因。【结论】猪IGF2R基因呈母方表达、父方印记的遗传特征。     

莆田黑猪不同组织DNA甲基化的MSAP分析

为研究莆田黑猪不同组织间基因组DNA甲基化水平差异及各组织甲基化水平在不同生长发育阶段之间的变化规律,采用甲基化敏感扩增片段多态性(MSAP)方法检测了1、25和210日龄莆田黑猪的心脏、肝脏、肌肉、脂肪、耳和尾6个组织基因组DNA的甲基化水平.结果表明:心脏和肝脏组织的甲基化水平随日龄增长呈下降趋势,且日龄间的甲基化水平差异显著(P0.05);25日龄肌肉组织的甲基化水平与1日龄的差异不显著(P0.05),但显著高于210日龄(P0.05);25日龄脂肪和耳组织的甲基化水平显著高于1和210日龄(P0.05);3个日龄间尾组织的甲基化水平差异不显著(P0.05);3个日龄的肝脏与脂肪组织之间、肝脏与耳组织之间的甲基化水平均存在显著差异(P0.05),表明DNA甲基化在肝脏与脂肪组织之间、肝脏与耳组织之间存在组织特异性.     

南阳牛肌肉发育过程中IGF基因家族的表达变化研究

 IGF基因家族对肌肉发育起重要的调控作用,而目前对牛肌肉发育过程中IGF基因家族的表达变化研究还不充分。本研究利用荧光实时定量PCR技术分析了南阳牛3月龄到24月龄期间背最长肌组织中IGF,IGF受体和IGF结合蛋白基因的表达变化规律,发现IGF1,IGF2,IGF1R,IGF2R,IGFBP1和IGFBP3的表达量均呈现出明显的下降趋势,其中18月龄和24月龄时的表达量与3月龄时相比显著低（P<0.05）;IGFALS也呈现出下降的趋势,但表达量在各个时期没有显著的差异（P>005）;IGFBP2,IGFBP4和IGFBP6在6月龄时表达量上升,在12月龄和18月龄时表达量降低,在24月龄时表达量再次上升,但各个时期表达量均无显著差异（P>005）;IGFBP5表现出先升高而后降低的趋势,6月龄比24月龄时表达量显著高（P<005）,其他各月龄之间差异不显著。本研究对IGF基因家族在南阳牛肌肉发育过程中的表达变化进行了系统的研究,为进一步深入分析IGF系统在牛肌肉发育过程中的作用提供了有力的理论基础。     

PPARGC1A/NRF1/TFAM通路核心基因在湖羊睾丸发育过程中的表达变化

[目的]本试验旨在探究PPARGC1A/NRF1/TFAM通路核心基因在湖羊性成熟前后的表达变化。[方法]选取体况良好和系谱清楚的雄性湖羊18只(3和9月龄,各9只),颈静脉采血后进行阉割处理。ELISA检测血样中睾酮(T)、瘦素、胰岛素及胰岛素样生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)的浓度;免疫组化法检测睾丸组织中PPARGC1A/NRF1/TFAM通路相关蛋白的表达定位; RT-qPCR和Western blot检测睾丸组织中PPARGC1A/NRF1/TFAM通路相关基因与蛋白的表达变化。[结果]与3月龄湖羊相比,9月龄湖羊外周血中T、瘦素、胰岛素及IGF-Ⅰ的浓度显著升高(P0.05)。免疫组化法检测发现PPARGC1A、NRF1和TFAM蛋白在3月龄和9月龄湖羊睾丸组织的多种细胞内均呈时空特异性表达。此外,与3月龄湖羊相比,9月龄湖羊睾丸组织中PPARGC1A、NRF1和TFAM m RNA和蛋白表达水平均显著升高(P0.05)。[结论]PPARGC1A/RNF1/TFAM通路相关基因可能与湖羊睾丸发育和性成熟过程密切相关。     

DIRAS3诱导猪子宫内膜上皮细胞自噬及对容受性相关基因表达的影响

【目的】旨在探究DIRAS3对猪子宫内膜上皮细胞自噬的调控作用，并分析其对子宫内膜上皮细胞增殖凋亡及子宫内膜容受性相关基因表达的影响，为揭示DIRAS3在猪胚胎附植过程中发挥的功能提供科学依据。【方法】通过构建DIRAS3基因慢病毒载体感染猪子宫内膜上皮细胞，利用Realtime PCR方法检测自噬标志基因LC3-Ⅱ和P62、自噬调节因子mTOR及子宫内膜容受性相关基因COX2、HOXA10、LIF和MSX1的表达水平，并利用CCK-8与流式细胞法分别检测细胞增殖、细胞凋亡情况。【结果】在猪子宫内膜上皮细胞中，DIRAS3可上调LC3-Ⅱ的表达，下调P62的表达，诱导自噬的发生。同时，转染慢病毒干扰载体至子宫内膜上皮细胞发现，DIRAS3表达的抑制，可明显促进细胞中mTOR表达，并诱导细胞增殖，降低细胞凋亡率，且可极显著提高COX2、HOXA10和LIF的表达水平，降低MSX1的表达水平，而此过程中添加雷帕霉素（mTOR抑制剂）处理阻断mTOR通路后，子宫内膜上皮细胞中自噬水平无明显变化，且DIRAS3调控细胞增殖凋亡和容受性相关基因表达的能力受到抑制。【结论】DIRAS3可能通过参与...     

二倍体和四倍体泥鳅全基因组DNA甲基化的比较

以二倍体和四倍体泥鳅为研究对象,采用甲基化修饰依赖性内切酶测序技术(MethylRAD-Seq)在全基因组水平上分析泥鳅的DNA甲基化特点及倍性间的DNA甲基化变异。测序结果共得到302 111 684条Methyl-RAD序列标签。与参考基因组比对结果显示,泥鳅的甲基化位点主要分布在基因体区(gene body),其次为内含子区(intron)和基因间区(intergenic),而在其他功能元件上的分布较少。四倍体泥鳅的整体甲基化水平比二倍体高,尤其是在第一外显子区(1st Exon)和转录起始位点上游1 500bp至200bp区(TSS1500),且倍性间差异极显著(P0.01)。但在启动子区,四倍体泥鳅的甲基化水平略低于二倍体。在二倍体和四倍体泥鳅间共筛选到1 268个差异甲基化CmCGG位点和14个差异甲基化CmCWGG位点,这些位点主要分布于内含子、基因体和基因间区。比较各基因的甲基化水平,共得到684个倍性间差异甲基化基因。KEGG分析结果显示,倍性间差异甲基化基因主要富集到与生长发育、免疫及错配修复等相关通路上。     

猪肌肉组织中ApoE基因5′调控区甲基化的研究

【目的】研究猪肌肉组织中猪载脂蛋白E(Apolipoprotein E,ApoE)基因5′调控区的DNA甲基化状况。【方法】以180日龄长白母猪为试验动物,采集其肌肉组织,提取其DNA,经亚硫酸氢盐修饰后用作PCR反应模板;通过生物信息学预测猪ApoE5′调控区潜在的CpG岛,根据预测结果选用甲基化特异性引物对CpG岛进行PCR扩增,对回收、纯化的PCR产物进行克隆和测序,并与GenBank中的ApoE5′调控区序列进行比对,分析CpG岛的甲基化水平。【结果】生物信息学预测发现,猪ApoE基因5′调控区有2个CpG岛,第1个CpG岛有10个CpG位点,第2个CpG岛有12个CpG位点;PCR扩增获得长度分别为233bp的CpG岛1和288bp的CpG岛2序列,这2个CpG岛均存在着9个甲基化CpG位点。【结论】猪ApoE基因5′调控区是CpG位点的富集区域,2个CpG岛存在不同程度的甲基化。     

蓝塘猪与长白猪背最长肌全基因组DNA甲基化分析

【目的】分析蓝塘猪与长白猪背最长肌组织全基因组DNA甲基化水平,筛选2个猪品种的差异甲基化基因（DMG）,为优质肉猪选育提供理论依据。【方法】利用全基因组亚硫酸氢盐测序（WGBS）技术,分析1日龄雄性蓝塘猪与长白猪背最长肌组织全基因组DNA的甲基化水平、差异甲基化区域（DMR）和DMG,并对DMG进行GO注释,揭示蓝塘猪与长白猪差异甲基化基因的功能。【结果】蓝塘猪和长白猪样本测序获得的原始序列数量分别为300 005 805和300 012 190条,有效序列数量分别为210 334 070和210 758 564条,有效序列与猪参考基因组的比对成功率分别为70.11%和70.25%,Bisulfite转化率分别为98.54%和98.36%。蓝塘猪全基因组范围内胞嘧啶（C）的甲基化率为4.07%,其中CG、CHG和CHH中胞嘧啶的甲基化率分别为74.50%,1.74%和1.51%;长白猪全基因组范围内胞嘧啶的甲基化率为4.44%,其中CG、CHG和CHH中胞嘧啶的甲基化率分别为76.92%,2.13%和1.87%。共检测出13 126个差异性甲基化区域,总长度为3 357 954 bp,含有78 234个胞嘧啶。68.50%的差异性甲基化区域分布在基因间区,25.74%分布在内含子,1.89%分布在外显子,1.85%分布在上游2 kb区域,1.78%分布在下游2 kb区域,0.24%分布在CpG岛。甲基化差异基因显著富集于凋亡过程的负调控、细胞迁移的正调控等24个GO条目,其中FAM135B、NR1H2、ID4、ZFPM2、FOXO1等５个基因与蓝塘猪和长白猪的脂肪代谢相关,长白猪FAM135B、NR1H2、ZFPM2和FOXO1的表达水平高于蓝塘猪,而ID4略低于蓝塘猪。【结论】明确了蓝塘猪和长白猪背最长肌组织全基因组DNA的甲基化情况,为深入研究2个猪种肉质差异的分子机制提供了基础数据。     

二花脸猪和大白猪睾丸生长激素受体基因表达的发育性变化

随机选取0、3、20、30、90、120和180日龄二花脸公猪和大白公猪各4头，用相对定量RT-PER法研究睾丸组织中生长激素受体（GHR）基因表达的发育性变化。结果表明，二花脸猪与大白猪睾丸GHR mRNA表达的发育模式不同，二花脸猪GHR mRNA相对表达量从0到30日龄逐渐上升，在90和120日龄呈阶段性降低（P〈0．05），之后在180日龄又再次上调；大白猪GHR mRNA相对表达量在出生当日最高，3日龄显著下降（P〈0．05），随后直至180日龄维持在较低水平并相对恒定。总的来说，二花脸猪睾丸GHR mRNA相对表达量显著高于大白猪（P〈0．05）。提示：不同品种猪睾丸GHR mRNA表达具有特定的发育模式，并可能与性成熟的早晚有关。     

鹿茸顶端组织IGF1R基因的部分cDNA克隆及差异表达

为了研究梅花鹿鹿茸顶端组织IGF1R基因的表达水平,采用TRIzoL试剂分别提取鹿茸真皮层、间充质层、前软骨层和软骨层总RNA,以逆转录酶AMV反转录合成cDNA,根据GenBank已发表的相关序列设计梅花鹿IGF1R基因特异引物并克隆IGF1R基因,最后利用相对荧光定量Real-time PCR法检测IGF1R基因在...     

供体细胞系基因座位特异DNA 甲基化多态性 及其与猪克隆效率的关联分析

利用甲基化限制性酶切试验(Combined bisulfite restriction analysis, COBRA）和亚硫酸盐转换PCR (Bisulfite sequencing PCR , BSP）后测序的方法,筛选猪体细胞克隆优势供体细胞提供基因座位特异的DNA 甲基化 遗传标记。比较8 个发育重要基因的差异甲基化区域(Differentially methylated regions,DMRs）在不同克隆供体细胞系 中的DNA 甲基化多态性,并与猪克隆成绩进行关联分析。结果表明院除了XIST-DMR2 和H19-DMR3 DNA 甲基化变 异幅度较小(低于10%）外,其他基因的相关座位均存在一定的COBRA 多态性,其中,LINE1-DMR1、POU5F1-DMR1 和NANOG-DMR1 等3 个差异甲基化化区域在克隆效率最高细胞系中处均处于最低程度的DNA 甲基化状态,因此, 可作为筛选猪体细胞克隆优势供体细胞系的潜在的DNA 甲基化遗传标记。     

印记基因XIST和H19 DNA甲基化水平与猪克隆胚胎发育效率关联分析

目的 体细胞核移植(Somatic cell nuclear transfer,SCNT)在农业、生物医学等领域应用广泛,但是克隆效率太低制约了该技术的应用和推广。本研究的目的在于探究印记基因XIST和H19 DNA甲基化水平与克隆效率的联系。方法 利用同一头猪源耳朵成纤维细胞培养获得14个细胞克隆团,分别作为供体细胞进行SCNT试验,统计比较以各克隆团为供体细胞生产克隆胚胎的囊胚率以及各囊胚的XIST和H19基因调控区的DNA甲基化水平,对XIST和H19基因差异甲基化区域DNA甲基化水平与克隆胚胎的囊胚率进行相关性分析。结果 以1号克隆团为供体细胞得到囊胚的XIST基因DNA甲基化水平最高且囊胚率最低,分别为65.04%、8.6%,以14号克隆团为供体细胞得到XIST基因囊胚的DNA甲基化水平最低但囊胚率最高,分别为16.68%、38.2%;相关性分析表明XIST基因的DNA甲基化水平与囊胚率之间存在高度负相关(|r|=0.8125>0.8)。H19基因A侧甲基化平均水平最高和最低分别为5.12%和0.61%,相关性分析表明H19基因A侧DNA甲基化水平与囊胚率间只有极弱的相关(|r|=0.1647<0.3);H19基因G侧DNA甲基化水平最高和最低分别为90.92%和72.69%,相关性分析表明H19基因G侧DNA甲基化水平与囊胚率间只有低度相关(0.3<|r|=0.3098<0.5)。结论 XIST基因DNA甲基化水平越低,则克隆团囊胚率越高。研究结果对提高猪SCNT胚胎发育效率,改善现有的猪SCNT技术体系提供了基础。     

从江香猪SP1基因组织表达特征及其超表达对间质细胞自噬和凋亡的影响

【目的】分析SP1基因在从江香猪不同组织及不同发育阶段睾丸中的表达情况及其对睾丸间质细胞自噬、凋亡的转录调控作用,为探究SP1基因调控间质细胞自噬的分子机制及提高从江香猪雄性繁殖性能提供理论基础。【方法】选取性早熟的从江香猪作为研究对象,PCR扩增得到其SP1基因编码区（CDS）序列,应用相关在线软件对CDS序列进行生物信息学分析,荧光定量PCR检测性成熟期从江香猪不同组织中SP1表达量,利用实时荧光定量PCR和Western blotting检测不同日龄从江香猪睾丸中的SP1基因表达量。【结果】生物信息学分析结果显示,SP1基因CDS序列全长为2361 bp,编码786个氨基酸残基,蛋白二级及三级结构以无规则卷曲和延伸链为主,无跨膜结构域和信号肽剪切位点,且为不稳定蛋白。SP1氨基酸序列有174个磷酸化位点,通过氨基酸同源性分析发现猪SP1与绵羊和牛的亲缘关系最近。对SP1在各组织的表达量进行检测,结果表明SP1基因相对表达量在脾脏中最高;此外,SP1的蛋白水平在180 d的香猪睾丸中有最高表达量,基因水平在30和180 d的香猪睾丸中有较高表达量。进一步构建SP1基因超表达载体,转...     

MMP15、PICK1基因在山羊睾丸中的表达研究

MMP15、PICK1基因均是哺乳动物性腺组织中影响性腺生理功能正常发挥的重要影响因子，但它们在黔北麻羊睾丸组织中的表达规律尚不明晰。为研究黔北麻羊不同月龄的睾丸中MMP15、PICK1基因的表达情况，本试验以黔北麻羊为研究对象，通过qRT-PCR技术分别检测MMP15与PICK1基因在1、3、6、9、12月龄的黔北麻羊睾丸中的表达水平并建立基因表达的标准曲线。结果显示：MMP15、PICK1基因在黔北麻羊不同月龄睾丸组织中均有表达；MMP15基因在黔北麻羊不同月龄睾丸中的表达量从高到低排列为：12月龄>1月龄>9月龄>3月龄>6月龄；12月龄与1月龄的表达差异不显著(P>0.05),二者表达量均极显著高于3月龄、6月龄、9月龄(P<0.01);9月龄表达显著高于3月龄(P<0.05),极显著高于6月龄(P<0.01);3月龄表达极显著高于6月龄(P<0.01)。PICK1基因在黔北麻羊不同月龄睾丸中的表达量从高到低排列分别是：3月龄>6月龄>12月龄>9月龄>1月龄；3、6月龄其表达量极显著高于9、12月龄...     

重金属铬对小麦根系DNA甲基化水平的影响

采用紫外分光光度法和高效液相色谱法对不同浓度Cr6+对小麦幼苗根系的DNA含量和DNA胞嘧啶甲基化进行了研究。结果表明:(1)Cr6+导致小麦幼苗根系DNA含量显著降低,3 d龄幼苗根系DNA含量下降的幅度大于10 d龄幼苗。(2)5～80mg.L-1和5～100mg.L-1Cr6+依次引发了3 d和10 d龄小麦幼苗根系DNA胞嘧啶甲基化水平的提高,而100mg.L-1Cr6+则导致了3d龄幼苗根系DNA胞嘧啶甲基化水平的降低。说明Cr6+可通过影响小麦幼苗根系DNA甲基化的水平,进而影响小麦的正常生长发育。     

荣昌猪基因组DNA甲基化水平分析

【目的】探讨荣昌猪基因组DNA甲基化水平随生长发育阶段和组织类型不同而变异的规律。【方法】采用HPLC法分别检测了荣昌猪阉公猪心脏、肝脏、半膜肌3种组织在10,20,35,50,80和100 kg体质量阶段基因组DNA的甲基化水平,分别以体质量和组织类型为影响因素进行单因素方差分析。【结果】与10 kg体质量阶段的基因组DNA甲基化水平相比,3种组织基因组DNA甲基化水平均随个体体质量的增加而呈下降趋势,但不同组织下降的幅度不同:心脏基因组DNA甲基化水平在35 kg时开始明显下降(P0.01),到100 kg时下降了44.00%;肝脏基因组DNA甲基化水平在80 kg时开始明显下降(P0.05),到100 kg时下降了26.06%;半膜肌基因组DNA甲基化水平在20 kg时开始明显下降(P0.01),到100 kg时下降了60.78%。半膜肌的基因组DNA甲基化水平在10 kg体质量阶段显著高于心脏(P0.05),极显著高于肝脏(P0.01),在20 kg体质量阶段极显著低于心脏和肝脏(P0.01);肝脏的基因组DNA甲基化水平在35 kg体质量阶段显著高于半膜肌(P0.05),在50和80 kg体质量阶段极显著高于心脏和半膜肌(P0.01),在100 kg体质量阶段显著高于心脏(P0.05),极显著高于半膜肌(P0.01)。【结论】体质量阶段是猪基因组DNA甲基化水平的重要影响因素之一。DNA甲基化水平在肝脏与半膜肌间具有组织特异性,而在心脏与肝脏间、心脏与半膜肌间是否具有组织特异性与体质量阶段明显相关。     

克隆猪隐睾症雌雄激素及其受体基因表达的研究

利用化学发光免疫技术测定了3头隐睾克隆猪和3头正常猪不同阶段(2—6月龄)的睾酮(T)和雌二醇(E_2)激素的水平;运用相对荧光定量PCR技术检测AR和ER基因在睾丸组织中的mRNA表达量。结果表明:正常猪血清T和E_2浓度从2月龄到6月龄呈上升趋势,隐睾克隆猪血清E_2浓度变化趋势与对照组相似,T变化趋势为先缓慢升高然后降低,5月龄达到最高[(1.98±1.06)ng/mL],且各阶段血清浓度均显著低于正常猪;ER基因在克隆猪睾丸中表达量高于对照组,但差异不显著,AR基因表达量则反之,且差异显著。血清T的低水平和睾丸AR基因mRNA低表达均可能是引起克隆猪发生隐睾的因素。