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。     

广西巴马小型猪TXNIP基因真核表达载体的构建及鉴定

为了克隆广西巴马小型猪硫氧还蛋白相互作用蛋白基因(TXNIP)序列并构建真核表达载体,为生产转TXNIP基因的广西巴马小型猪奠定基础,试验采用RT-PCR技术从广西巴马小型猪胰腺组织中扩增出TXNIP基因编码序列,连接至p MD18-T载体,测序鉴定后提取质粒,用SalⅠ和EcoRⅠ限制性内切酶进行双酶切,回收的TXNIP片段连接至p EGFP-C1载体上,构建含TXNIP的真核表达载体p EGFP-C1-TXNIP;利用双酶切和测序对重组质粒p EGFP-C1-TXNIP进行鉴定,并将重组质粒转染β-TC6细胞24 h后观察细胞荧光表达情况。结果表明:广西巴马小型猪TXNIP基因编码区序列长1 176 bp,编码391个氨基酸,与Gen Bank已公布的猪TXNIP基因c DNA序列(序列号为DQ278874)对应区段同源性为99.7%;重组表达载体p EGFP-C1-TXNIP质粒转染β-TC6细胞能表现出绿色荧光。     

关岭牛MyoD I基因启动子真核表达载体的构建及其在小鼠C2C12细胞中的表达

本研究旨在探究关岭牛4个不同长度的MyoD I启动子的启动活性,初步确定该基因核心启动子位置。采用实时荧光定量PCR技术对关岭牛不同组织中MyoD I基因的相对表达量进行检测。以关岭牛血液DNA为模板,设计5'端加磷的引物,PCR扩增获得4个不同长度的关岭牛MyoD I启动子,定向精确替换pEGFP-N3载体的CMV启动子区,构建重组真核表达载体pEGFP-N3-MyoD I。利用脂质体法将重组质粒瞬时转染小鼠C2C12细胞,依据小鼠C2C12细胞发光的强弱判断MyoD I启动子的启动活性。结果显示,MyoD I基因在关岭牛肌肉组织中表达量较高;目的片段成功替换pEGFP-N3载体的CMV区;重组质粒能在小鼠C2C12细胞中成功表达,细胞在激发光下发绿色荧光。本研究成功构建了重组真核表达载体pEGFP-N3-MyoD I,4个启动子均具有启动活性,其中P3启动子在小鼠C2C12细胞中表达量最高,初步推断P3启动子为该基因的核心启动子。     

广西巴马小型猪Oct4基因克隆及其在成纤维细胞中的表达

根据GenBank中公布的猪Oct4核苷酸序列设计合成1对引物,采用RT-PCR方法从巴马小型猪睾丸组织扩增Oct4基因编码全序列。然后将该基因重组于含有绿色荧光报告基因的真核表达载体pEGFP-N1中,构建成pEGFP-Oct4重组质粒,通过酶切电泳鉴定和DNA测序证明重组质粒构建成功。使用脂质体2000将pEGFP-Oct4转染巴马小型猪肾脏成纤维细胞,荧光显微镜下可观察到绿色荧光,转染细胞株中可检测到Oct4的转录。结果表明,成功构建了真核表达载体pEGFP-Oct4,并可在巴马小型猪肾脏成纤维细胞中表达,为进一步研究Oct4基因生物学功能奠定了基础。     

广西巴马小型猪BMP2基因克隆、生物信息学及组织表达分析

本研究旨在对广西巴马小型猪骨形态发生蛋白2（bone morphogenetic proteins 2,BMP2）基因进行克隆及其结构和功能的预测,并检测其在广西巴马小型猪和长白猪中的表达差异。以广西巴马小型猪基因组DNA为模板,通过测序鉴定BMP2基因外显子区的单核苷酸多态性（SNPs）,利用多种生物信息学软件对广西巴马小型猪BMP2基因启动子区、编码区（CDS）、3'UTR区进行了分析,预测分析广西巴马小型猪BMP2基因编码蛋白的基本理化性质、磷酸化位点、O-糖基化位点、跨膜区域、亲疏水性、蛋白质修饰结构、二级结构和三级结构等,并对miRNA结合位点及其相关通路进行分析,绘制了广西巴马小型猪和长白猪的组织表达谱。结果显示,试验成功克隆了广西巴马小型猪BMP2基因CDS区,总共1 188 bp,编码395个氨基酸;与猪参考基因组相比,广西巴马小型猪BMP2基因在G1663A、G1897C发生了同义突变,在C1896T（Pro→Leu）、T1971C（Gly→Ser）、G2000A（Leu→Ser）发生了3处错义突变;在3'UTR区域存在miR-142-5p、miR-129-5p等共13个miRNA结合区域;相似性比对结果显示,广西巴马小型猪与野猪、黄牛、水牛、山羊、绵羊、马、澳洲野犬、家犬、猕猴对应区段的相似性依次为99.92%、91.75%、91.84%、91.92%、91.92%、90.50%、89.43%、90.91%和90.91%;系统进化树结果表明,广西巴马小型猪与野猪的亲缘关系最近,与黄牛的亲缘关系相对较近,与猕猴亲缘关系较远;BMP2蛋白分子质量为44.55 ku,理论等电点为8.37,预测其有12个O-糖基化位点,42个磷酸化位点;预测分析发现该蛋白为亲水性蛋白,且是膜外蛋白。组织表达谱发现,广西巴马小型猪生长板软骨中BMP2基因表达量显著低于长白猪（P<0.05）。该研究为进一步探索广西巴马小型猪中BMP2基因的功能提供了理论基础,也为广西巴马小型猪品种资源的利用提供了重要参考。     

猪核转录因子C/EBPβ真核表达载体的构建及表达

通过构建猪核转录因子C/EBPβ编码区真核表达体pEGFP-N1-C/EBPβ,将猪C/EBPβ异位表达于小鼠成肌细胞C2C12细胞中,为进一步研究C/EBPβ在猪脂肪发育中的调控机制奠定基础。本试验利用RT-PCR扩增C/EBPβ编码区序列并测序,提交GenBank;并将其克隆至真核表达载体pEGFP-N1,通过双酶切和测序鉴定重组质粒。将重组表达体pEGFP-N1-C/EBPβ导入C2C12细胞,荧光显微镜下观察C/EBPβ在细胞中的定位,半定量RT-PCR和Western blot检测C/EBPβ在细胞中的表达情况。本试验成功克隆测序了猪C/EBPβ基因编码区序列,并首次上传到GenBank;成功构建猪C/EBPβ真核表达体pEGFP-N1-C/EBPβ,并将其异位表达。结果表明:猪C/EBPβ在脂肪组织中表达量丰富,心肌和背最长肌表达微量,并且正确插入真核表达载体pEGFP-N1,荧光显微镜下观察重组体组主要集中在细胞核;而C/EBPβ基因和蛋白在转染重组体C2C12细胞中均有表达。本研究为提高猪肉肌内脂肪含量方面的研究提供新的思路。     

水牛Smad4基因的克隆及其真核表达载体的构建

为了阐明Smad4基因在水牛卵巢颗粒细胞增殖及胚胎发育中的分子机制,试验采用RT-PCR扩增并克隆水牛Smad4基因,对其核苷酸序列和蛋白质序列进行生物信息学分析,构建Smad4基因的真核表达载体,通过脂质体转染法转染体外培养的牛卵巢颗粒细胞。结果表明,试验克隆得到水牛Smad4基因编码序列,编码区全长为1 662 bp,编码553个氨基酸。通过BLAST对水牛Smad4基因的核苷酸序列进行同源性比对,结果显示,水牛Smad4基因与牛的同源性为99%,与绵羊、猪、马、人的同源性分别为98%、96%、96%和95%。系统进化树分析表明,Smad4基因在不同物种的进化过程中具有高度的保守性。试验成功构建了水牛Smad4基因的真核表达载体pEGFP-N1-Smad4,并在水牛卵巢颗粒细胞中表达出较强的绿色荧光蛋白Smad4-EGFP融合蛋白。本研究成功克隆了水牛Smad4基因,并成功构建了Smad4基因的真核表达载体,为进一步研究Smad4基因在水牛胚胎发育过程中的分子机制奠定基础。     

Marc-145细胞PKR基因遗传分析与表达

旨在克隆Marc-145细胞蛋白激酶R(PKR)基因,对其进行遗传特性及表达研究。利用RT-PCR克隆获得Marc-145细胞PKR基因,并对其核苷酸序列及推导的氨基酸序列进行同源性与遗传进化分析;将该基因分别插入pEGFP-C1与pEGFP-N1多克隆位点,构建增强型绿色荧光蛋白(EGFP)融合真核重组质粒,转染HEK293细胞,通过荧光显微镜观察、Western blot检测EGFP标签,开展PKR融合表达研究。结果显示,成功克隆获得Marc-145细胞PKR基因,编码区为1 653 bp,推导编码550个氨基酸,与选取的灵长类及哺乳动物参考物种PKR基因核苷酸序列同源性在72.2%～99.8%之间,氨基酸序列同源性在55.4%～99.5%之间,与豚鼠及其供体物种非洲绿猴(Cercopithecus aethiops)同源性分别为最低、最高;成功构建了EGFP-PKR融合质粒,但荧光蛋白观察及Western blot检测表明,仅C端融合质粒成功表达。结果表明,成功克隆了Marc-145细胞PKR基因并进行了融合表达,为进一步开展猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)在感染细胞与细胞内...     

水牛MYF5基因克隆分析及真核表达载体构建

本研究旨在对广西沼泽型水牛MYF5基因进行克隆和分析,并构建其真核表达载体。应用RT-PCR方法从水牛肌肉组织中扩增MYF5基因,测序鉴定后对其核苷酸序列和蛋白质序列进行生物信息学分析,同时构建该基因真核表达载体,并在细胞水平验证所构建载体的正确性。结果表明:水牛MYF5基因编码区序列长度为768 bp,编码255个氨基酸,其核苷酸序列与牛、山羊、猪、人、猩猩和狼相应序列的相似性分别为99%、98%、94%、91%、90%和89%;水牛MYF5基因在不同物种及进化过程中具有高度保守性;MYF5蛋白为膜外蛋白,具有MYOD家族标志性MYOD结构域;构建水牛MYF5基因真核表达载体pMXs-MYF5,转染HEK293T、水牛颗粒细胞后产生绿色荧光信号,表明细胞表达MYF5基因。     

猪MSTN前肽定点诱变载体在C2C12细胞中的表达

本研究旨在克隆通城猪含有第1个内含子的MSTN前肽基因,构建真核定点诱变载体,并通过转染C2C12细胞验证载体表达的有效性.以通城猪血液样品中提取的DNA作为模板,PCR扩增得到含第1个内含子的MSTN前肽基因,扩增产物进行克隆、测序.再将目的片段定向克隆到去除了EGFP基因的pEGFP-N1表达载体上.通过定点诱变方法将前肽编码序列第76位天冬氨酸突变为丙氨酸,获得定点诱变载体pEGFP(-)-N1-ProMstnD76A,并瞬时转染C2C12细胞.转染48 h后,通过RT-PCR和Real-time PCR方法检测目的基因的表达情况.结果表明:本研究成功克隆了通城猪含第1个内含子的MSTN前肽基因,并对该基因进行定点诱变修饰,构建了真核表达载体,转染后其前体mRNA能在C2C12细胞中进行正确剪接,目的基因mRNA表达水平较高.这为猪MSTN前肽基因在体内表达的研究奠定基础,并为制备转基因猪提供有用的分子材料.     

Cloning and Construction of Eukaryotic Expression Vector of Buffalo Smad4 Gene

This study was aimed to elucidate the molecular mecbanisms of Smad4 gene on granulose cells proliferation and embryonic development in buffalo. The Smad4 gene was amplified by RT-PCR, analyzed by bioinformatics, studied with eukaryotic vector construction, and used liposome transfection skill to transfect into the buffalo granulose cells. The results showed that Smad4 gene was cloned, the coding region was 1 662 bp, and encoded 553 amino acids. BLAST analysis showed that the buffalo Smad4 gene shared 99% of similar nucleotide sequence with Bos taurus, and shared 98%, 96%, 96% and 95% of similar nucleotide sequence with Ovis aries, Sus scrofa, Equues caballus and Homo sapiens, respectively. Phylogenetic tree analysis showed that Smad4 gene was highly conserved in different species. The buffalo pEGFP-N1-Smad4 eukaryotic expression vector was successfully constructed, and transferred into the buffalo granulose cells, and the Smad4-EGFP fusion protein was detected in the cells. The results suggested that the success cloning and construction vector of buffalo Smad4 gene laid the foundation for the research of Smad4 gene on embryo development.     

山羊GATA3基因克隆及其真核表达载体构建

本研究旨在克隆山羊GATA3(GATA binding protein 3)基因,构建其真核表达载体,并对该基因进行生物信息学分析。以山羊GATA3基因编码区为种子序列(GenBank登录号:XM_018056969.1),通过SnapGene 4.1.9软件设计引物序列,应用RT-PCR方法扩增山羊GATA3基因完整编码区序列,测序鉴定后基于其核苷酸序列和蛋白质序列进行生物信息学分析,并构建pLVX-GATA3-IRES-ZsGreen1慢病毒重组质粒。利用脂质体转染方法将慢病毒重组质粒pLVX-GATA3-IRES-ZsGreen1与病毒包膜质粒pCMV-VSVG、包装质粒pNRF共转染HEK-293T细胞,进行慢病毒包装后收集病毒上清液,成功感染山羊耳尖成纤维细胞。结果显示,山羊GATA3基因编码区序列全长1335 bp,编码444个氨基酸,分子质量为47.94 ku,分子式为C2093H3234N626O625S24,等电点为9.47,其中丝氨酸含量最高(13.3%),色氨酸含量最低(1.1%)。山羊GATA3基因核苷酸序列与牛、猪、驴、马、小鼠及人的相似性分别为97.7%、94.2%、92.2%、92.4%、88.0%和90.1%,不同物种间相似性较高,进化过程中具有高度保守性。系统进化树分析表明,山羊与牛、猪、驴、马及人聚为一支,亲缘关系较近,与非洲蟾蜍、斑马鱼亲缘关系较远。跨膜结构域及亲/疏水性预测结果显示,山羊GATA3蛋白不存在跨膜结构域,为亲水性蛋白。信号肽预测结果表明,该蛋白定位于细胞质中。通过构建山羊GATA3基因慢病毒真核表达载体pLVX-GATA3-IRES-ZsGreen1,细胞水平上转染HEK-293T和山羊耳尖成纤维细胞,过表达GATA3基因,产生绿色荧光信号。本研究结果为山羊GATA3基因功能的研究提供了参考依据,为后续探究GATA3基因在山羊泌乳中的作用奠定了基础。     

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。     

人溶菌酶基因的密码子优化设计及生物信息学初步分析

对猪乳蛋白密码子使用偏好性进行了分析,并基于其使用规则,在不改变编码氨基酸序列的基础上对人溶菌酶基因hLYZ的密码子进行了优化设计和生物信息学初步分析。研究结果表明,人hLYZ基因与猪乳蛋白相关基因的密码子使用频率存在明显差异,优化前后猪乳蛋白偏好性hLYZ基因（LYZ-Cas）共改变了109个碱基,约占hLYZ基因碱基总数的24.38%,G＋C含量由47.0%下降至43.8%。改造前后hLYZ基因CDS序列所翻译的氨基酸序列比对结果显示,其氨基酸序列没有发生变化,二级结构预测及Nc值计算显示,其能够在猪乳中相对高效表达。本研究旨在分析并比较优化前后hLYZ基因密码子的生物信息学变化,使其在猪乳蛋白中高效表达,对于生产富含人溶菌酶的hLYZ转基因克隆猪具有重要的理论意义,并且对于提高仔猪成活率,防治哺乳动物乳腺炎,提高乳品质等方面具有巨大的应用潜力。     

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.     

猪甲状腺激素应答spot14基因的克隆及组织表达研究

基于电子延伸序列,设计1对克隆引物,成功克隆了猪甲状腺激素应答spot14(thyroid hormone responsive spot14, THRSP)基因(GenBank登录号:JF_951726),并进行了序列分析,同时利用RT-PCR方法分析了THRSP基因的组织分布规律。结果发现,克隆的猪THRSP基因长为621 bp,包括一个完整的开放阅读框架453 bp,编码150个氨基酸。克隆的猪THRSP基因与人、牛、小鼠、褐鼠、欧洲兔、鸡的核苷酸序列同源性分别为83.8%、88.5%、80.9%、80.7%、85.1%、47.1%;推导的cDNA编码区(CDs)的氨基酸序列与人、牛、小鼠、褐鼠、欧洲兔、鸡的同源性分别为76.9%、80.8%、76.2%、76.2%、82.1%、32.0%,构建的系统发育树显示猪与牛的亲缘关系最近。组织表达分析结果表明,THRSP基因在肝脏和脂肪组织中高表达,在脑、脾脏、胃、皮肤、盲肠、直肠中表达量相对较低,在肺脏、十二指肠、空肠、回肠中微量表达,在肾脏、肌肉中无表达。THRSP基因在肝脏、脂肪等脂肪生成组织的高表达暗示了其可能作为调节脂肪合成代谢的调控因子参与脂肪合成,但其调控机理有待进一步研究。     

牛二酰甘油转酰基酶(DGAT1)基因的生物信息学分析

DGAT1基因作为影响奶牛产奶和肉牛肉质性状的主效基因之一,引起了人们越来越多的关注。本文应用生物信息学方法比较了人、牛、猪、绵羊等24个物种的DGAT1基因编码区(CDS)核苷酸和蛋白质序列,并对该基因的遗传多样性进行了分析。结果表明,DGAT1基因的CDS核苷酸和蛋白质序列长度多样性丰富;具有终止密码子偏爱性,包括牛在内的所有脊椎动物终止密码子都为TGA;在长度为1 187bp的33条基因序列中检测到992个多态位点,共生成26种单倍型。从聚类分析图可以看出,脊椎动物、无脊椎动物、植物和微生物的DGAT1基因之间存在着进化分歧,但界内差异较小。