猪硫辛酸合成酶基因的克隆及组织表达

本试验通过电子延伸及RT-PCR技术克隆猪硫辛酸合成酶(lipoic acid synthase,Lias)基因,并进一步研究了该基因在猪体内组织的表达分布。基于电子延伸序列设计1对引物,成功克隆了猪Lias基因(GenBank登录号:JN797612.1),并进行了序列分析,同时利用RT-PCR方法分析了Lias基因的组织表达规律。克隆的猪Lias基因长度为1119 bp,包括1个完整的开放阅读框,编码372个氨基酸;克隆的猪Lias基因与小鼠、褐鼠、人、牛的核苷酸序列同源性分别为71.5%、69.0%、77.3%、70.4%;推导的cDNA编码区(CDS)的氨基酸序列与小鼠、褐鼠、人、牛的同源性分别为91.5%、79.4%、89.4%、88.2%;构建的系统进化树结果显示,猪与小鼠、褐鼠的亲缘关系最近;组织表达分布结果表明,Lias基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、十二指肠、空肠、直肠、回肠、脂肪、皮肤和肌肉中都有表达;Gel-Pro软件分析结果表明,Lias基因在肾脏和脂肪组织中表达丰度最高,其次是直肠和回肠。     

贵州从江香猪PDK4、FGF10基因的克隆及组织表达分析

试验旨在克隆获得PDK4、FGF10基因,并研究大白猪与从江香猪不同组织中PDK4、FGF10基因mRNA的表达差异。采用RT-PCR分别克隆从江香猪PDK4、FGF10基因并进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR技术检测PDK4、FGF10基因在大白猪和从江香猪不同组织中mRNA的相对表达量。结果显示,从江香猪PDK4基因的编码区全长1 224 bp,编码407个氨基酸;FGF10基因的编码区全长636 bp,编码211个氨基酸。经BLAST软件进行同源性比对,发现从江香猪PDK4基因与羊、马、人的核苷酸序列同源性分别为93%、92%和91%;FGF10基因与羊、牛、人、鼠的核苷酸序列同源性分别为94%、93%、93%和90%。由PDK4基因系统进化树可知,从江香猪与牛、绵羊亲缘关系较近;由FGF10基因系统进化树可知,从江香猪与绵羊、牛、人、猕猴亲缘关系较近,与小鼠和鸡亲缘关系较远。实时荧光定量PCR结果显示,在从江香猪不同组织中,PDK4基因在肾脏中的表达量最高,在胃和脂肪中表达量较高,FGF10基因在胃中表达量最高,在肾脏和脂肪中表达量较高,两个基因在背最长肌中的表达量均最低;在大白猪的不同组织中,PDK4、FGF10基因在脂肪中的表达量均最高,PDK4基因在背最长肌中的表达量最低,而FGF10基因在心脏中表达量最低。本试验成功克隆了从江香猪PDK4、FGF10基因,并检测了其在大白猪与从江香猪不同组织中的表达,为进一步研究PDK4、FGF10基因在脂质代谢及脂肪沉积等方面的调控作用提供科学依据。     

猪DDX1基因的克隆、序列分析及表达

根据已知人、小鼠、牛、鸡、犬和恒河猴等物种的DEAD-box解旋酶1(DEAD-box helicase 1,DDX1)基因mRNA序列设计引物,从猪肾传代细胞系(PK-15)中克隆DDX1基因编码区(CDs)序列,对该基因进行生物信息学分析、组织表达谱分析。进一步将猪DDX1基因CDs序列克隆至真核表达载体pCMV-Tag2B,构建的重组真核表达质粒转染PK-15细胞后运用Western blot和间接免疫荧光试验检测DDX1基因的真核表达。结果显示:成功克隆了猪DDX1基因的cDNA序列(GenBank登录号为KU522467),其开放读码框全长为2 223bp,编码740个氨基酸;与牛、鸡、黑猩猩、犬、人、小鼠、大鼠和恒河猴的氨基酸序列同源性分别为98.8%、93.5%、97.6%、98.8%、97.7%、97.0%、97.6%和97.8%。表达谱分析表明,猪DDX1mRNA在不同组织中的表达水平存在差异,表现为脂肪、肝脏和脾脏中高表达,而在胃、心脏和肌肉中表达较低。成功构建了猪DDX1基因真核表达质粒,经证实目的基因可以在真核细胞中特异性表达,且表达的DDX1蛋白主要定位于细胞质中,少量定位于细胞核中。结果表明:本试验克隆了猪DDX1基因的序列,分析了其在不同组织的表达规律,并构建了DDX1基因重组表达质粒,为该基因下一步的功能学研究奠定了基础。     

鸭A-FABP基因的克隆及其组织表达

本文采用RT-PCR方法从35周龄母鸭脂肪组织中克隆了A-FABP基因的cDNA序列,其长度为422 bp,包含了1个399 bp的完整CDS,编码132个氨基酸。该序列与家禽（鹅、鸡）和哺乳动物（人、小鼠、猪、牛）的A-FABP基因序列约有94%和73.4%-75.7%的同源性,而相应氨基酸序列的同源性为92.4%和72.0%-77.3%。半定量RT-PCR研究结果为A-FABP基因在间脑、肺和肾组织中不表达,在脂肪组织中的表达明显高于其他组织（P〈0.5）。表明A-FABP基因在动物进化中具有高度保守性,该基因的表达具有组织特异性。     

银黑狐内皮素受体B基因（EDNRB）的克隆及其组织表达分析

采用RT-PCR方法对银黑狐内皮素受体B基困（EDNRB）进行了克隆,序列分析表明所克隆的cDNA序列全长为1 636bp,包含整个开放阅读框1 332bp,编码443个氨基酸残基。银黑狐EDNRB基因编码序列与GenBank数据库中的犬、猪、人、牛、兔和小鼠的EDNRB基因核酸序列高度同源,同源性分别为99.0%,90.7%,89.5%,89.1%,86.9%和82.8%。银黑狐EDNRB基因编码氨基酸序列中包含1个信号肽序列和7个跨膜区域,跨膜区氨基酸序列在不同物种中高度保守。EDNRB基因组织表达谱分析表明该基因在银黑狐肺、脑和肝脏组织中表达量较高,而在肌肉、脾和心脏中表达量较低,在胃组织中没检测到该基因的表达。本研究结果为下一步探讨ED-NRB基因核酸序列多态性与银黑狐不同毛色表型的相关性奠定了基础。     

凉山半细毛羊MEF2C基因克隆及组织表达

为研究凉山半细毛羊MEF2C基因在组织发育过程中的表达模式,本研究参考GenBank中牛的序列设计引物,首次克隆羊MEF2C全编码区序列。根据克隆序列,利用实时荧光定量PCR技术(QRT-PCR),分析MEF2C基因在凉山半细毛羊的组织相对表达量。结果表明:凉山半细毛羊MEF2C全编码区长度为1 302 bp,编码434个氨基酸,与牛、小鼠、人、猩猩、猪的同源性分别为99.5%、93%、99.8%、99.8%、99.5%,包含特定保守碱基序列MADS和MEF2结构。MEF2C基因在各组织中都有广泛的表达,大脑和背肌中表达值显著高于心脏、肝脏、皮肤,断奶期间表达值显著降低(P<0.05)。     

水牛Ghrelin基因的克隆与序列分析

根据GenBank中公布的牛、人等物种的Ghrelin核苷酸序列设计合成一对引物,以水牛皱胃组织总RNA为模板,采用RT-PCR法,扩增出Ghrelin成熟蛋白编码cDNA序列,将此扩增产物克隆入pMD18-T载体,进行PCR、双酶切鉴定及序列测定与分析。结果表明,扩增的水牛Ghre-lin基因编码序列长为351 bp,编码116个氨基酸。同源性分析表明,水牛Ghrelin基因与牛、人、猪、小鼠及绵羊基因相应序列的同源性分别为97%、79%、81%、75%和95%,氨基酸同源性与牛、羊、人、猪、小鼠分别为96%,94%,73%,76%和75%,说明Ghrelin是一组在进化上高度保守的蛋白质。水牛Ghrelin成熟蛋白cDNA的成功克隆,为进一步研究水牛Ghrelin基因结构、基因表达与调控奠定了基础。     

猪ApoA5基因cDNA的克隆、序列分析及组织表达研究

旨在克隆猪ApoA5基因cDNA全序列,并对其进行序列分析,研究该基因的组织表达规律.试验以山西马身猪肝脏组织为材料,采用RT-PCR与RACE技术,对猪ApoA5基因的cDNA进行克隆,并对其进行了生物信息学分析.采用荧光定量PCR检测并分析了ApoA5 mRNA在2个猪种(马身猪和大白猪)中多个组织的表达规律.结果表明:猪ApoA5基因cDNA全长1 917 bp,包括1 092 bp的开放阅读框(ORF),24 bp的3'-UTR和801 bp的5'-UTR;编码区(CDS)共编码364个氨基酸,与牛、马、人、犬、猴、兔、褐鼠和小鼠氨基酸序列的同源性分别为81.7％、80.0％、78.3％、77.5％、76.5％、73.6％、67.1％和66.7％;ApoA5 mRNA除了在肺脏和脾脏中未检测到外,在其他8种组织中均有表达,其中在肝脏组织中高丰度表达,在皮下脂肪与背最长肌中中等表达,低量表达于小肠、肾脏、心脏、胰脏和胃,并且在皮下脂肪与背最长肌中ApoA5 mRNA的表达量存在显著的品种差异.猪ApoA5基因在动物进化中比较保守,ApoA5 mRNA的表达量受到组织和品种影响,推测ApoA5基因对脂肪沉积性状有一定的影响.     

猪MyD88基因的克隆及组织表达谱分析

本研究旨在克隆猪MyD88的基因序列,并研究其在不同组织中的表达差异.利用RT-PCR技术从猪肠系膜淋巴结组织总RNA中克隆出猪MyD88的cDNA序列,用相关软件进行了基因结构和功能预测,并利用Real-time PCR技术对MyD88基因的组织表达谱进行了分析.序列分析结果表明克隆到的序列全长为897 bp(EF198416),其882 bp的开放阅读框编码的293个氨基酸残基组成猪髓样分化因子88(MyD88);推导的氨基酸序列分析显示:猪MyD88蛋白具有典型的死亡结构域和TIR结构域,相似性分析结果显示,MyD88在进化过程中具有高度保守性,与人、牛、褐鼠和小鼠的氨基酸序列相似性分别为88.4%、85.7%、78.8%和78.2%;Real-time PCR结果表明:MyD88在11个组织中的相对表达水平存在差异,其在派伊氏小体和肠系膜淋巴结中表达量相对较高,在心脏和肌肉组织中表达量较低.猪MyD88基因的克隆和表达研究为进一步研究其生物学功能奠定了基础.     

牛ATGL基因的cDNA克隆、序列分析及组织表达研究

为了进一步研究牛ATGL基因的结构与功能,揭示该基因的组织特异性表达规律。本研究以秦川牛的脂肪组织为材料,运用同源序列克隆技术结合RT-PCR,对牛的脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)基因的cDNA进行克隆,并对其进行了生物信息学分析及组织表达研究。结果表明:牛ATGL基因编码区全长为1 461 bp,共编码486个氨基酸;牛ATGL基因与猪同源性最高(87.5%),其次是人(87.3%)、狗(86.8%)、小鼠(84.7%)和大鼠(82.4%);ATGL蛋白含有1个Patatin结构域;牛ATGL基因在脂肪和瘤胃中高丰度表达,在睾丸中没有检测到。ATGL基因在动物进化中比较保守,具有相似的生物学功能,该基因的表达具有组织特异性。     

杜长大猪CIDEa基因克隆及其组织表达分析

本实验旨在克隆杜长大猪(三元杂交猪)诱导细胞凋亡DNA片段化因子45样效应子A(CIDEa)基因序列,通过生物学软件分析CIDEa基因序列,利用实时荧光定量(qPCR)方法检测杜长大猪不同组织中CIDEa基因mRNA的表达量.实验成功获得杜长大猪CIDEa基因CDS区,长度为660 bp,共编码218个氨基酸.杜长大猪...     

鸭髓样分化因子MyD88部分cDNA克隆及组织表达图谱分析

本试验采用RT-PCR技术克隆出鸭MyD88部分cDNA序列,克隆到的序列长为195 bp;同源性分析结果显示,鸭MyD88与鸡、火鸡、珍珠鸟的同源性最高,为97％～100％;与人、鼠、牛、猪、狗、马、兔、鲤鱼的同源性为83％～84％;与绵羊的同源性为79％;系统进化树分析表明,鸭MyD88与鸡的亲缘关系最近,与火鸡、珍珠鸟的较为接近,与狗、鼠、兔、人、猪、马、绵羊、牛的亲缘关系依次渐远,与鲤鱼的亲缘关系最远.检测MyD88在鸭7种组织中的分布情况,结果表明,在鸭的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、腔上囊中均检测出MyD88 mRNA的转录产物,而在肾脏、脑中未见.提示MyD88在不同种属及不同组织中具有生物多样性.     

草原红牛FABP7基因克隆、生物信息学及组织表达差异分析

本研究旨在克隆草原红牛脂肪酸结合蛋白7基因(FABP7)的CDS区序列并对其进行生物信息学分析,同时检测其在牛各个组织中的mRNA表达水平。利用RT-PCR技术克隆草原红牛FABP7基因CDS区序列,并使用多种生物软件和在线工具进行生物信息学分析,通过qPCR技术检测FABP7基因在各组织间mRNA的表达水平。结果表明:草原红牛FABP7基因CDS区全长399 bp,编码132个氨基酸,蛋白分子量为14.96 ku,理论等电点为5.38,属于亲水性蛋白;通过NCBI-BLAST对比发现,草原红牛与普通牛、羊、猪、人、鼠、鸡的核苷酸序列同源性分别为99%、98%、94%、92%、85%、85%,系统进化树结果发现,草原红牛与普通牛亲缘关系最近,与鸡的亲缘关系最远;FABP7蛋白序列有1个二硫键,14个磷酸化位点,1个N-糖基化位点,不存在信号肽和跨膜区;在蛋白的二级结构和三级结构中发现,FABP7蛋白主要存在2个α-螺旋结构和10条β-折叠,为混合型蛋白。FABP7基因在小肠组织表达量最高,在心脏、脂肪和胃中中度表达。     

犬白细胞介素18基因的克隆与序列分析

为研究犬白细胞介素18(IL-18)的生物学功能,从犬外周血中分离白细胞,经Con A刺激后,提取总RNA,通过反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)扩增犬IL-18基因,连接pMD19-T simple vector,转化DH5α感受态细胞,经双酶切鉴定,获得阳性重组质粒后进行序列分析。结果表明,获得的犬IL-18基因全长为582bp,编码氨基酸194个。将犬与GenBank中牛、猫、羊、猪、鼠、兔、狐、貉IL-18基因进行同源性比较,发现犬IL-18与红狐和貉IL-18的同源性最高,氨基酸序列同源性分别达96.4%、91.2%,与其他物种则存在较大种属差异。     

昆明鼠白细胞介素-15基因的克隆与序列分析

参照GenBank登录的小家鼠(Mus musculus)白细胞介素-15基因序列设计引物,利用RT-PCR技术对刚地弓形虫RH株诱导昆明(KM)鼠72 h后的脾细胞进行扩增,克隆得到了KM鼠的成熟IL-15核苷酸序列。经测序分析发现,KM鼠成熟IL-15序列长度为345 bp,编码114个氨基酸,与小家鼠IL-15序列相似性达到100%。序列比对和遗传进化分析表明,KM鼠成熟IL-15序列与挪威鼠亲缘关系较近,核苷酸和氨基酸序列相似性分别为94.2%和95.5%;与土拨鼠、人、灵长类、兔、犬、猫、牛、野猪等哺乳动物亲缘关系相对较远,核苷酸和氨基酸序列相似性分别为71.2%~78.8%和69.5%~74.7%;与珍珠鸟、非洲蟾蜍和斑马鱼亲缘关系最远,核苷酸和氨基酸序列相似性分别为6.1%~50.9%和16.1%~32.5%。KM鼠IL-15基因的成功克隆为进一步研究其功能及免疫增强作用奠定了基础。     

广西巴马小型猪MyoD1基因克隆及其真核表达载体的构建

本研究旨在对广西巴马小型猪成肌细胞决定基因1(myoblast-determining 1,MyoD1)进行克隆分析,并构建MyoD1基因真核表达载体pEGFP-N1-MyoD1,为进一步研究该基因在广西巴马小型猪骨骼肌发育中的调控作用奠定基础。以广西巴马小型猪的肝脏组织为材料,应用RT-PCR技术克隆得到广西巴马小型猪MyoD1基因编码序列,对其核苷酸序列和蛋白质序列进行生物信息学分析,并构建该基因的真核表达载体,经过PCR和双酶切验证,通过脂质体转染,将重组质粒转染C2C12细胞,在细胞水平验证了该载体的正确性。结果显示,广西巴马小型猪MyoD1基因编码区序列长960 bp,编码319个氨基酸,核苷酸序列与猪、牛、水牛、绵羊、马、人、小家鼠、褐家鼠、家犬的同源性依次为99.7%、92.8%、92.9%、92.6%、91.5%、82.9%、82.9%、82.0%和90.9%;系统进化树分析表明,广西巴马小型猪MyoD1基因在不同物种及进化过程中具有高度保守性;蛋白质结构分析表明,MyoD1蛋白为膜外蛋白,在第4-116位氨基酸处存在1个MyoD家族标志性的MyoD结构域,对广西巴马小型猪、猪和人的MyoD1蛋白高级结构比较发现其具有极高的相似性。本研究构建的广西巴马小型猪MyoD1基因表达载体pEGFP-N1-MyoD1,转染C2C12细胞后产生绿色荧光信号,表明MyoD1基因在C2C12细胞中成功表达。     

水牛缝隙连接蛋白43基因克隆及表达

本研究克隆了水牛缝隙连接蛋白43(connexin 43,Cx43)基因序列,并运用生物信息学方法对其核苷酸序列的保守性和氨基酸的理化性质、蛋白质结构进行了系统分析,对Cx43基因在水牛不同组织和不同发育阶段卵泡中的表达差异进行了检测。结果表明,应用RT-PCR技术克隆获得了水牛Cx43基因序列,其中编码区全长1152 bp,编码383个氨基酸,蛋白质理论分子质量43.13 ku,等电点为8.88。多重序列比对结果显示,水牛Cx43核苷酸序列与牛、羊、猪、马和人相应序列的同源性分别为99%、98%、94%、93%和92%,系统进化树分析结果推测,Cx43基因在不同物种进化过程中具有高度保守性;对水牛Cx43蛋白的二级和三级结构分析发现,其具有缝隙连接蛋白的特有结构。定量RT-PCR结果显示,Cx43在水牛卵巢组织中相对表达量最高,睾丸、肾脏、心脏和皮肤次之,肝脏和大脑表达量较低。免疫组化结果发现,Cx43蛋白表达随卵泡发育时期的不同而变化,Cx43蛋白随卵泡发育表达逐渐增强。     

水牛LPIN1基因克隆及序列分析

试验旨在克隆获得水牛脂素1（LPIN1）基因，并对其进行生物信息学分析，为揭示该基因在水牛脂肪沉积、生殖发育和泌乳调控中的作用奠定基础。本研究以水牛卵巢组织cDNA为模板，PCR扩增获得了LPIN1基因CDS区全长后测序，并结合生物信息学分析方法预测及分析蛋白质理化性质、二级结构及三级结构等。结果表明，水牛LPIN1基因编码区长2 793 bp，编码930个氨基酸。MegAlign软件分析显示，水牛LPIN1基因核苷酸序列与水牛（预测）、牦牛、黄牛、山羊、藏羚羊、绵羊、猪、骆驼、人和小鼠LPIN1基因的同源性分别为99.6%、97.9%、97.7%、97.5%、97.4%、97.1%、89.9%、89.8%、86.2%和83.5%；水牛lipin1蛋白氨基酸序列与黄牛、牦牛、山羊、藏羚羊、骆驼、猪及人的同源性分别为99%、99%、99%、99%、94%、94%及90%。应用Mega 5.0软件构建系统进化树发现，水牛与黄牛的亲缘关系最近，其次为绵羊和山羊，LPIN1基因在不同物种及进化的过程中具有高度保守性。对lipin1蛋白分析发现，其二级结构由α-螺旋、β-折叠、T-转角和无规则卷曲组成；蛋白呈弱酸性，无信号肽，亚细胞主要定位于细胞核中，存在Lipin_N、LNS2和AF1Q等结构域，其中Lipin_N、LNS2为保守结构域。     

草原红牛ACSL3基因CDS区克隆、生物信息学分析及组织表达研究

试验旨在克隆草原红牛长链酰基辅酶A合成酶3(long-chain acyl-CoA synthetase 3,ACSL3)基因编码区并对其进行生物信息学分析,同时在mRNA和蛋白质水平上分析ACSL3基因在草原红牛不同组织中的表达差异。利用RT-PCR技术和TA克隆的方法获得草原红牛ACSL3基因CDS序列;利用在线软件对ACSL3基因进行生物信息学分析,分析ACSL3基因与其他物种的同源性并构建系统进化树,分析ACSL3基因编码蛋白质的基本理化性质、潜在磷酸化位点、O-糖基化位点、N-糖基化位点、信号肽、二硫键、跨膜区结构、亚细胞定位及该基因编码蛋白的二级结构、三级结构;通过实时荧光定量PCR和Western blotting技术检测ACSL3基因在草原红牛各组织间的mRNA和蛋白表达水平。结果显示,试验成功克隆了草原红牛ACSL3基因CDS区,全长2 163 bp,编码720个氨基酸,蛋白分子质量为80.28 ku,理论等电点为8.74,属于亲水性蛋白。通过NCBI中BLAST比对发现,草原红牛与牛、绵羊、猪、人、大鼠、小鼠、鸡的ACSL3基因核苷酸序列同源性分别为99%、97%、93%、91%、88%、88%和78%;系统进化树结果表明,草原红牛与牛、绵羊的亲缘关系最近,与鸡的亲缘关系最远。该蛋白序列有7个二硫键,66个磷酸化位点,9个O-糖基化位点,3个N-糖基化位点,不存在信号肽,但存在1个跨膜区。二级结构和三级结构分析结果表明,ACSL3蛋白通过无规则卷曲连接,蛋白质结构以α-螺旋和β-转角为主,为混合型蛋白。mRNA和蛋白表达量检测结果显示,ACSL3基因在肾脏和肌肉组织中表达量较高,显著高于其他组织(P<0.05);在胃、肝脏和心脏中中度表达,显著高于脾脏、肺脏、肠和脂肪(P<0.05);在脾脏、肺脏、肠和脂肪中相对低表达,说明草原红牛ACSL3基因可能与体内脂肪沉积和脂质代谢等调控功能有关。本试验结果为进一步研究ACSL3基因在草原红牛中脂质代谢及脂肪沉积等方面的调控作用提供了基础材料。