植物基因组上游开放阅读框的挖掘方法及其翻译调控

基因组中约有20％的基因具有上游开放阅读框（upstream open reading frame,uORF）,它位于成熟mRNA 5''端非编码区（5''-UTR）。本文简介了uORF同源群的挖掘方法、分类和进化,以及调控下游mORF翻译的研究进展。植物（拟南芥和水稻等）和昆虫（果蝇等）基因组中普遍存在保守肽uORFs,并且在序列多样性方面有相似之处。但它们在平均长度、基因组聚类、与甲基转移酶的关联性上有所不同。植物uORF的长度通常短于昆虫uORF。借助拟南芥和水稻全长cDNA序列比较,不同的uORF同源群对其下游如转录因子,信号转导因子、发育信号分子和翻译起始因子eIF5等编码基因的mORF具有调控功能。对于真核生物基因组中包含CHCH域的uORF进行贝叶斯系统发育分析,结果表明,同源群8-like分属5个物种（绿藻、节肢动物、线虫、无脊椎动物和真菌）。在真核生物生长、发育和生理过程中,uORF通常作为反式因子对mORF表达起调节器作用,例如,在植物蔗糖、多胺、磷脂酰胆碱,以及甲基转移酶反应中,相当大比例的uORF参与介导mORF的翻译调控。     

PPARγ基因5'侧翼区单倍型与鸡生长和体组成性状的相关研究

 【目的】研究PPARγ基因5'侧翼区多态性及其单倍型效应对鸡生长和体组成性状的影响,寻找影响肉鸡生长和体组成性状的QTL,为分子标记辅助选择提供相应依据。【方法】以东北农业大学肉鸡高、低腹脂双向选择品系第8、9和10世代肉仔鸡为试验材料,采用测序、PCR-RFLP等方法进行多态性位点检测及基因型分析。利用基因型信息重构单倍型并分析不同单倍型与生长和体组成性状的关系。【结果】PPARγ基因5'侧翼区存在3个多态性位点（g.-1784_-1768del17,c.-1241G＞A及c.-75G＞A）,利用其构建的单倍型对腹脂重、腹脂率、肝脏重、肝脏比例、胫骨长、股骨重、龙骨长、跖骨围等性状有显著影响（P＜0.05）;对胸大肌重、胸小肌重、胸小肌率、跖骨长等性状具有一定的影响（P＜0.2）。最小二乘分析结果表明,对于腹脂重、腹脂率等性状,BGA单倍型个体显著高于其它单倍型个体（P＜0.05）;相对于其它单倍型个体,AAG单倍型个体有较高的肝脏重、肝脏比例、胸小肌重和胸小肌率（P＜0.05）;在股骨重、胫骨长、跖骨长、跖骨围、龙骨长等骨骼生长发育性状方面,AAG单倍型个体显著优于AGG单倍型个体（P＜0.05）。【结论】PPARγ基因5'侧翼区可能存在影响鸡脂肪性状的QTL,PPARγ基因可能是影响鸡骨骼性状的重要基因之一。     

5 Aza dC对奶牛乳腺上皮细胞PPARγ表达的影响

为阐明DNA甲基化对奶牛乳腺泌乳功能调控的机制,研究了甲基化抑制剂5氮杂2′脱氧胞苷（5 Aza dC）对奶牛乳腺上皮细胞中PPARγ基因启动子甲基化状态及其表达的影响,以体外培养的奶牛乳腺上皮细胞为模型,采用0.1、0.5、1.0、5.0μmol／L的5 Aza dC对奶牛乳腺上皮细胞进行处理,用EpiQuikTM DNA methyltransferase assay试剂盒进行甲基转移酶活性检测,采用CASY细胞分析仪检测细胞活力和增殖能力,利用亚硫酸氢盐测序（BSP ）技术检测了PPARγ启动子的甲基化特征,qRT PCR法检测PPARγmRNA表达的变化,Western blot检测PPARγ蛋白表达的变化。结果显示：与空白对照组相比,0.1μmol／L的5 Aza dC对奶牛乳腺细胞生长无毒性,处理96 h甲基转移酶活性极显著降低,奶牛乳腺细胞的PPARγ基因启动子甲基化程度降低,PPARγ表达升高。表明5 Aza dC可降低奶牛乳腺细胞中PPARγ启动子区域的甲基化程度,促进PPARγ表达。     

基于生物信息学的鸡PGC1-α基因5'调控区的序列结构分析

利用BLAST、Neural Network Promoter Prediction、ORF Finder、CpG Island Searcher和TF SEARCH等在线软件预测鸡的PGC1-α基因的5’调控区的启动子、开放阅读框、CpG岛及转录因子结合位点。结果显示,鸡与其他物种的PGC1-α核苷酸序列同源性很高,达84%以上;PGC1-α基因5’调控区序列上启动子可能位于1 900 bp处;评分在85分以上时,该区域具有221个潜在的转录因子结合位点;有12个潜在的转录因子结合位点评分在95分以上;最大ORF位于1 411～1 617位核苷酸,共编码69个氨基酸;CpG岛为200 bp区间(1 900～2 100 bp)。     

传染性囊病病毒VP5及非编码区基因的序列分析

以反转录 -聚合酶链反应 (RT PCR)方法从传染性囊病病毒 (IBDV)CJ80 1、LX、HK46基因组中扩增出VP5及 5’端非编码区基因序列 ,然后克隆到质粒pBssk中 ,用于序列测定和分析 .报道了IBDVCJ80 1、LX毒株的VP5及 5’端非编码区基因序列 .结果表明 :IBDVVP5及 5’端非编码区基因序列是高度保守的 .一般毒株VP5由 145个氨基酸组成 ,只有 1个亲水区 .vvIBDV、变异株VP5由 149个氨基酸组成 ,有 2个亲水区 ,这可能与毒力变化有关     

鸡局部黏着斑激酶基因5′UTR及启动子的克隆鉴定

为了研究鸡局部黏着斑激酶(FAK)基因表达调控的分子机制,运用cDNA末端快速扩增技术确定了鸡胚成纤维细胞FAK基因的转录起始位点,并发现FAK基因mRNA的5′非翻译区(5′UTR)存在4种剪切形式.分析这4种剪切形式的5′端序列,发现它们都不影响蛋白的编码,但可能影响mRNA的翻译效率.另外,将启动子序列935 bp片段克隆构建到荧光素酶报告基因表达载体pGL3-Basic中,转染鸡胚成纤维细胞,测定启动子的转录活性.通过启动子序列系列缩短的克隆,将核心启动子区定位在转录起始位点上游-662至+7的669 bp片段内,该启动子的典型特征是:没有TATA盒,而富含“GC“碱基.以上结果为FAK基因的表达调控研究提供了分子基础.     

鸡局部黏着斑激酶基因5′UTR及启动子的克隆鉴定

为了研究鸡局部黏着斑激酶(FAK)基因表达调控的分子机制,运用cDNA末端快速扩增技术确定了鸡胚成纤维细胞FAK基因的转录起始位点,并发现FAK基因mRNA的5′非翻译区(5′UTR)存在4种剪切形式.分析这4种剪切形式的5′端序列,发现它们都不影响蛋白的编码,但可能影响mRNA的翻译效率.另外,将启动子序列935 bp片段克隆构建到荧光素酶报告基因表达载体pGL3-Basic中,转染鸡胚成纤维细胞,测定启动子的转录活性.通过启动子序列系列缩短的克隆,将核心启动子区定位在转录起始位点上游-662至 7的669 bp片段内,该启动子的典型特征是:没有TATA盒,而富含"GC"碱基.以上结果为FAK基因的表达调控研究提供了分子基础.     

湖羊GnRH受体基因的单核苷酸多态性研究

对高繁殖力绵羊品种(湖羊)和低繁殖力绵羊品种(陶赛特、特克赛尔和哈萨克)促性腺激素释放激素受体(GnRH-R)基因的5′非翻译区、外显子1和外显子2部分序列进行了PCR-SSCP分析,结果发现在5′非翻译区发生3处碱基突变(552T→G、653C→G、654G→A);在第二外显子区发生1处碱基突变(230G→C),该突变导致了第66位氨基酸的改变(精氨酸→丝氨酸)。并对这4个位点在4个绵羊品种间的基因频率进行了初步分析:对于引物1,4个绵羊群体均检测到AA基因型,AB基因型只出现在湖羊、陶赛特羊和特克塞尔羊中,仅在哈萨克羊中检测到CC基因型。对于引物2,4个绵羊群体均检测到DD基因型;DE基因型只出现在湖羊和哈萨克羊中;仅在湖羊中检测到EE基因型。     

3 个鸡种NKX2-5 基因多态性 与胫长的关联性分析

以贵州特有鸡种高脚鸡、矮脚鸡和百宜黑鸡为试验对象,利用PCR-SSCP和DNA测序等方法检测了NKX2-5基因T563C、C675T位点在3个试验鸡群中不同基因型与胫长的关联性。T563C与胫长关联分析表明,高脚鸡群体中TT基因型个体胫长显著高于CC型,百宜黑鸡群体中TT基因型显著高于CT型,矮脚鸡群体中不同基因型个体间胫长差异不显著;C675T突变位点在3个鸡种中只有CC和CT两种基因型,且各鸡种不同基因型个体间胫长差异不显著。     

奥利亚罗非鱼SOX9基因cDNA全长的克隆及分析

SOX9基因是重要的转录调控因子,与性别分化形成密切相关.以奥利亚罗非鱼(Oreochromis aurea)为研究材料,使用RT-PCR和RACE法分离和克隆了奥利亚罗非鱼卵巢中SOX9基因cDNA的全长序列.序列全长1 582 bp,其中5'端非翻译区长71 bp,3'端非翻译区长75 bp,开放性阅读框长1 437 bp,编码478个氨基酸.其中第98位开始共81个氨基酸为HMG保守盒.将奥利亚罗非鱼SOX9基因与虹鳟等八种动物的氨基酸序列相比较发现,它们同源性达75%左右,表明SOX9基因在进化中较保守.     

奥利亚罗非鱼SOX9基因cDNA全长的克隆及分析

SOX9基因是重要的转录调控因子,与性别分化形成密切相关.以奥利亚罗非鱼(Oreochromis aurea)为研究材料,使用RT-PCR和RACE法分离和克隆了奥利亚罗非鱼卵巢中SOX9基因cDNA的全长序列.序列全长1 582 bp,其中5'端非翻译区长71 bp,3'端非翻译区长75 bp,开放性阅读框长1 437 bp,编码478个氨基酸.其中第98位开始共81个氨基酸为HMG保守盒.将奥利亚罗非鱼SOX9基因与虹鳟等八种动物的氨基酸序列相比较发现,它们同源性达75%左右,表明SOX9基因在进化中较保守.