中国麻鸭血管紧张素转化酶2(ACE2)的基因克隆及基因结构的序列解析

血管紧张素转化酶2(ACE2)被发现以来,其病理生理功能,特别是作为SARS、COVID-19等冠状病毒侵入细胞的功能性受体,显示了巨大的潜能,明确其在不同物种的基因序列及结构可为冠状病毒感染机制研究提供依据。本研究以中国麻鸭为研究对象,利用RT-PCR和Western blot检测ACE2在中国麻鸭各组织中的表达,然后用PCR技术,扩增出中国麻鸭ACE2基因的完整ORF序列,再TA克隆至pMD-19T载体中进行测序,对所得序列进行生物信息学解析。结果证实,ACE2在中国麻鸭心、肝、肺、肾等组织中均有表达。基因克隆结果显示,该中国麻鸭ACE2基因的CDS序列全长为2 435 bp,编码805个氨基酸残基,与人ACE2核苷酸序列和氨基酸序列同源性分别为66.2%和66.4%,且处在不同进化树分支上。通过对与SARS病毒S蛋白结合有关的18个关键氨基酸残基分析发现,中国麻鸭除第330和353位氨基酸外,其余均与人不相同。结构分析发现,中国麻鸭ACE2为Ⅰ型跨膜蛋白,有多处N-糖基化位点。研究首次获得中国麻鸭ACE2基因的完整ORF序列及相关基础资料,所得序列已上传GenBank并被成功收录,研究结果为开展ACE2在鸭上的功能研究提供了理论依据。     

雪山草鸡血管紧张素转换酶2(ACE2)基因克隆、结构特性分析及其表达特征研究

旨在克隆血管紧张素转换酶2（angiotensin converting enzyme 2,ACE2）基因,分析其结构特性和表达特征。本试验以45和90日龄的健康雪山草鸡为研究对象,利用PCR技术扩增ACE2基因的编码区序列;运用生物信息学方法对其结构特征进行分析;通过TA克隆构建黄羽肉鸡ACE2编码区序列质粒标准品,使用绝对定量方法测定ACE2基因在45和90日龄雪山草鸡公母鸡各组织中的表达特性。结果,克隆得到2 427 bp的编码区序列,共编码808个氨基酸,与白羽肉鸡一致,但是在黄羽肉鸡序列中存在大量突变位点造成编码氨基酸发生变化。同源性比较发现,其与红色原鸡的同源性为99%,其次为绿头鸭88%,与其它动物的同源性为73%~76%。生物信息学分析发现,ACE2属于I型跨膜蛋白,即分泌型蛋白,信号肽位于1~17 aa,含有46个蛋白质磷酸化位点。定量结果发现,小肠中ACE2表达量显著高于其它组织。法氏囊、气管、胆囊和脾中ACE2表达量较低,脾中表达量最低。母鸡空肠、盲肠、脾和肺中ACE2基因表达量显著高于公鸡。公鸡肾和心中ACE2基因表达量显著高于母鸡。90日龄雪山草鸡的十二指肠、空肠、肺、脾和回肠组织ACE2基因表达量均显著低于45日龄雪山草鸡,在法氏囊和肾组织中结果呈相反趋势。通过克隆获得了雪山草鸡ACE2基因编码区序列,生物信息学分析发现,雪山草鸡ACE2基因在家禽中较为保守;ACE2基因表达规律呈现出在雪山草鸡肠道组织中高于其他组织,母鸡中高于公鸡,随着时间表达水平呈下降趋势。研究结果为开展ACE2基因在黄羽肉鸡肠道中的功能研究奠定了理论基础。     

中国家鹅血管紧张素转化酶2(ACE2)基因的克隆、表达及序列解析

通过对中国家鹅血管紧张素转化酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)基因进行克隆、表达、序列信息分析以及对中国家鹅SARS-CoV-2易感性进行分析,旨在为鹅ACE2方面的研究提供基础资料。以中国家鹅为研究对象,检测其不同组织的ACE2基因表达,并扩增出肾组织的ACE2全基因编码区序列。将ACE2目的基因与pMD-19T重组后导入DH5α感受态细胞,随机挑取单菌落进行菌液PCR和酶切验证,并对验证为阳性的单菌落进行测序。对测序所得序列进行生物信息学分析,同时对鹅与人及其他动物ACE2结合SARS-CoV-2的氨基酸序列进行了差异性比较。结果显示,鹅体内有ACE2表达,并在肾脏中有较高的表达水平;扩增出该鹅的ACE2基因ORF序列长度为2 473 bp,编码808个氨基酸,氨基酸序列与中国麻鸭的同源性最高,且处在同一进化分支中;进一步对ACE2编码蛋白质分析显示,该中国家鹅ACE2蛋白有较高亲水性,为Ⅰ型跨膜蛋白,信号肽位于第1～17氨基酸之间;此外,对鹅与人及其他动物ACE2的SARS-CoV-2结合关键氨基酸序列的比较显示,鹅与人等对SARS-...     

水禽StAR基因克隆、表达及其对睾丸发育的影响

旨在获取水禽StAR基因的结构和组织表达规律，初步了解其对水禽睾丸发育的影响。本研究选取山麻鸭和狮头鹅的下丘脑和睾丸组织为材料，克隆StAR基因，并采用实时荧光定量PCR方法检测该基因在山麻鸭和狮头鹅不同组织中的表达规律，并进一步比较该基因在不同时期鹅睾丸组织中的表达差异。本试验克隆获得鸭StAR基因3个转录本（dSTAR-A、dSTAR-B和dSTAR-C），dSTAR-A和dSTAR-B编码序列相同，编码283个氨基酸，而dSTAR-C编码238个氨基酸；获得鹅STAR基因两个转录本（gSTAR-A和gSTAR-B），均编码283个氨基酸。比对分析发现，鸭和鹅StAR氨基酸序列与其他禽类的同源性较高，在物种间的保守性高。StAR基因在鸭和鹅的各个组织中均有表达，其中在睾丸中表达量最高，在腹脂、胸肌和腿肌也有较高的表达水平。比较不同时期公鹅的睾丸，发现该基因在3岁龄时表达水平极显著高于1和52日龄（P<0.01），且在成年公鹅繁殖期的表达水平极显著高于休产期（P<0.01）。结果表明，StAR基因可能是鹅睾丸发育所必需的关键基因，并参与成年公鹅繁殖性能的调控。     

白羽肉鸡血管紧张素转换酶2(ACE2)全基因克隆及序列信息分析

血管紧张素转换酶2(Angiotensin converting enzyme 2,ACE2)作为血管紧张素系统(Renin-Angiotensin System,RAS)的重要一员,对鸡ACE2的研究尚没有开展。本研究以白羽肉鸡为研究对象,从白羽肉鸡空肠组织中扩增出ACE2基因编码区的特异性片段,TA克隆到pMD-19T载体并转到大肠杆菌DH5α感受态细胞,对生长出的单菌落进行蓝白斑筛选、菌液PCR、酶切验证后测序,对所得序列进行了生物信息学分析。结果:本研究明确了ACE2在白羽肉鸡体内有存在,分布表达有组织特异性,在消化系统及肾脏有较高表达。并且首次成功克隆了白羽肉鸡ACE2全基因序列,共包括2,444个核苷酸,编码808个氨基酸残基,同源性及遗传进化结果一致。该基因编码ACE2蛋白属不稳定、亲水性蛋白,蛋白信号肽序列位于第1-17aa之间,蛋白跨膜螺旋预测为I型跨膜蛋白。研究所得序列已上传GenBank(基因序列号为MK560199),为ACE2在肉鸡及禽类方面的研究提供了基础资料。     

猪ASB2基因CDS区克隆、生物信息学分析及表达规律研究

本研究旨在克隆猪锚蛋白重复序列和细胞信号抑制因子盒蛋白2（ankyrin repeat and suppressor of cytokine signalling box containing protein 2,ASB2）基因完整CDS区序列,通过生物信息学方法分析CDS序列和蛋白质基本特性,探讨其在晋汾白猪不同组织及卫星细胞诱导成肌过程中的表达规律。选取1日龄晋汾白猪为研究对象,依据GenBank中猪ASB2基因预测核苷酸序列设计引物,以背最长肌组织cDNA为模板,采用分段扩增法进行猪ASB2基因的克隆。利用生物信息学软件分析ASB2氨基酸序列及编码蛋白质的结构和功能,利用实时荧光定量PCR技术检测ASB2基因在猪不同组织及卫星细胞诱导成肌过程中的表达水平。结果显示,猪ASB2基因完整CDS区序列长1 824 bp,共编码607个氨基酸。猪ASB2基因核苷酸序列与山羊和牛的相似性最高。生物信息学分析发现,ASB2蛋白为亲水性蛋白,共有54个磷酸化位点,11个O-糖基化位点,1个N-糖基化位点,没有信号肽。保守结构域分析结果表明存在11个ANK基序和1个SOCS基序。猪ASB2蛋白二级结构中无规则卷曲、α-螺旋、β-转角和延伸链分别占43.99%、40.36%、10.05%和5.60%。实时荧光定量PCR结果显示,ASB2基因在猪腰大肌组织中表达量最高,其次为背最长肌和心脏,且与其他组织中表达量具有极显著差异（P<0.01）;在诱导卫星细胞成肌过程中发现该基因表达量呈先升高后降低趋势,提示其可能参与调控肌肉生长过程。本研究结果可为进一步探讨猪ASB2基因功能及作用机制提供参考依据。     

草原红牛Acot2基因克隆及其在各组织中的表达差异研究

本研究旨在探究草原红牛酰基辅酶A硫酯酶2（Acot2）的基因功能，并对其进行生物信息学分析，检测Acot2基因在草原红牛不同组织中的表达差异。根据GenBank中公布的牛Acot2基因序列（登录号：NM_001101938.1）设计引物，PCR扩增获得草原红牛Acot2基因的完整CDS并进行测序，利用分析软件进行序列同源性比对并构建系统进化树；获得对应的氨基酸序列并分析蛋白理化特性及蛋白亚细胞结构、亲疏水性和磷酸化位点，预测蛋白二级结构并构建蛋白质三级结构模型；利用实时荧光定量PCR方法检测Acot2基因在不同组织中的表达差异。结果显示，草原红牛Acot2基因CDS大小为1 395 bp，编码464个氨基酸，其核苷酸序列与亚洲水牛的同源性较高（98.3%），与猕猴和黑猩猩的同源性较低（80.5%和80.4%）。Acot2蛋白分子式为C₂₃₁₇H₃₆₀₆N₆₄₀O₆₂₈S₁₄，分子质量为50.924 ku，理论等电点为8.84。蛋白质不稳定指数为37.50，氨基酸残基多数为亲水性残基，总平均亲水性为-0.094。亚细胞定位分析表明，Acot2蛋白分布在内质网（30.4%）、线粒体（26.1%）、高尔基体（17.4%）、细胞质（17.4%）、液泡（4.3%）和细胞质（4.3%）中；磷酸化位点分析发现，Acot2蛋白存在20个磷酸化位点。二级结构主要形式有α-螺旋（21.8%）、β-转角（33.4%）、β-折叠（18.4%）和无规则卷曲（26.4%），三级结构预测结果与其相一致。实时荧光定量结果显示，Acot2基因在草原红牛胃中表达量最高，在肺脏中表达量极少。Acot2基因在生物进化过程中具有低保守性，其编码氨基酸组成的蛋白质结构稳定，属于水溶性蛋白，在线粒体和内质网中发挥作用，在草原红牛不同组织的表达量有明显差异。本研究结果为进一步探究Acot2基因对家畜脂代谢的影响和筛选草原红牛肉质候选基因提供资料。     

猪ADAR2基因全长cDNA克隆、序列特征及表达模式分析

旨在克隆猪作用于RNA的腺苷脱氨酶2基因（ADAR2）全长cDNA序列,同时对该基因在猪不同组织中的表达规律进行探索。利用RACE （rapid-amplification of cDNA ends）对大白猪ADAR2基因mRNA全长序列进行克隆,并进行生物信息学分析;用荧光定量PCR方法检测35日龄大白猪心、肝、肺、肾、脾、脑、小肠、背最长肌和背部脂肪9种组织中ADAR2的表达水平。结果表明,猪ADAR2基因cDNA全长6 305 bp,共包含12个外显子,编码704个氨基酸,与人、黑猩猩、猕猴、长臂猿、黄牛、山羊和绵羊的CDS区核酸序列和氨基酸序列的一致性均在84%以上。该基因编码的蛋白含有2个双链RNA结合基序和一个脱氨酶结构域。猪ADAR2在检测的各组织中均表达,其中在肺中的表达量最高。综上所述,本研究成功克隆了猪ADAR2基因全长cDNA序列,并且发现其在猪体内广泛表达,为深入研究ADAR2的功能奠定了良好的基础。     

猪精子发生候选基因PYGO2的分离、表达和亚细胞定位研究

旨在分离猪PYGO2编码区序列，获悉该基因mRNA组织表达模式、蛋白质结构特征、细胞中的分布和定位，并构建蛋白相互作用网络。本研究首先利用RT-PCR从成年版纳微型猪近交系（BMI）睾丸组织中克隆PYGO2编码区序列；利用生物信息学解析其基因结构并对蛋白质进行多种功能分析，比较多个哺乳动物PYGO2的氨基酸序列同源性，构建系统进化树和蛋白质相互作用网络；然后利用qPCR技术检测PYGO2在15个组织中的mRNA表达情况；最后通过构建pEGFP-C1-PYGO2融合表达载体，转染猪睾丸细胞（ST），确定PYGO2的亚细胞定位。结果表明，PYGO2基因CDS长1 221 bp，编码406个氨基酸（基因和氨基酸号分别为KY644518和AVB77243.1），定位在猪4号染色体；PYGO2蛋白二级结构以无规则卷曲为主，N端和C端均疏水；氨基酸序列同源比对分析表明，猪PYGO2与其他哺乳动物的相似度均大于97%，在进化上高度保守；蛋白互作网络分析显示，猪PYGO2与9个蛋白可能存在相互作用，其中与BCL9蛋白作用最为紧密；qPCR表达分析表明，猪PYGO2在被检的15个组织中均有不同程度表达，在生殖腺中表达相对较高；ST细胞中的亚细胞定位结果表明，PYGO2 mRNA主要分布在细胞核。本研究获得了PYGO2基因的编码序列，蛋白质结构和定位，蛋白质相互作用网络，mRNA多组织表达特征，可为进一步解析该基因在猪精子生成中的分子机制提供参考。     

绵羊FGF10基因克隆、序列分析及其在毛囊发育中的表达分析

本试验旨在获得中国美利奴羊成纤维细胞生长因子10（fibroblast growth factor 10，FGF10）基因的编码区（CDS）全长序列并进行生物信息学分析，随后对FGF10基因在中国美利奴羊毛囊发育过程中的表达特征进行分析，明确其在中国美利奴羊毛囊发育过程中的表达模式，为进一步研究FGF10 mRNA表达水平与中国美利奴羊毛囊生长发育的表达调控机制奠定理论基础。采用PCR扩增获得中国美利奴羊FGF10基因CDS，并克隆到zero PCR@^TM-Blunt进行测序验证；利用实时荧光定量PCR技术检测FGF10在中国美利奴羊毛囊发育过程中的表达差异。结果表明，绵羊FGF10基因CDS长度为696 bp（序列上传GenBank，获得登录号：MT872422），编码231个氨基酸，与牛和山羊的氨基酸序列同源性达100%，存在1个信号肽和1个跨膜结构域，其为分泌通路信号蛋白；实时荧光定量PCR分析表明，FGF10基因在中国美利奴羊毛囊发育过程中均表达，在毛囊发育第85天表达最高，显著高于其他毛囊发育时期（P<0.05）。本研究获得中国美利奴羊FGF10基因完整的编码区序列和毛囊发育过程中的表达特征，生物信息学分析发现，FGF10基因编码区序列具有物种间的保守性，同时FGF10在绵羊毛囊不同发育阶段的皮肤组织中表达，由此表明，FGF10基因可能在绵羊毛囊的生长发育过程中发挥重要的生物学作用。     

Cloning of Mx Gene of Beijing Duck and its Expression Analysis in DEF Incubated with Duck Reovirus

The study was aimed to research the structure and function of Mx gene in Beijing duck.Full-length sequence of Beijing duck Mx gene was amplified by RT-PCR from the total RNA extracted from duck embryo fibroblast(DEF) induced by Poly(I:C).Furthermore, the expression of Mx gene in DEF infected with DRV was described.Sequence analysis indicated that the duck Mx gene contained an open reading frame(ORF) of 2166 bp encoding a protein of 721 amino acids.A phylogenetic tree based on Mx gene sequence was constructed.The results showed that Beijing duck Mx gene had the lowest distance with the gene from wild duck available in GenBank.Homology analysis showed that Beijing duck Mx gene nucleotides and deduced amino acids shared 47.8% to 99.8% and 47.9% to 99.4% homologies with those from other animals available in GenBank, respectively.Fluctuation expression of Beijing duck Mx gene was found with DEF incubated with duck reovirus.Duck Mx gene was successfully cloned and predicted with characteristic of typical structure of Mx family.Gaining Beijing duck Mx gene laid a foundation for further researching Mx protein antiviral activity, molecular mechanism and interferon monitoring of poultry.     

北京鸭Mx基因克隆及其在鸭呼肠孤病毒感染的鸭胚成纤维细胞中的表达分析

本试验旨在研究北京鸭Mx基因的结构及功能。利用干扰素诱导剂Poly(I:C)诱导鸭胚成纤维细胞(DEF),提取细胞总RNA,采用RT-PCR方法扩增北京鸭Mx基因全长编码区序列,并观察其在感染了鸭呼肠孤病毒(DRV)的DEF中的动态表达情况。北京鸭Mx基因序列分析结果显示,该基因编码区全长2166 bp,编码721个氨基酸残基。通过与GenBank中已登录的脊椎动物Mx基因进行核苷酸系统进化树分析,结果显示北京鸭Mx基因与野鸭Mx基因关系最近。北京鸭Mx序列与其他动物基因序列的比对结果显示,核苷酸同源性为47.8%~99.8%,氨基酸同源性为47.9%~99.4%。DRV孵育DEF后,Mx呈波动性表达。结果表明,本试验成功克隆了北京鸭Mx基因,预测分析证实其编码的蛋白具有脊椎动物Mx蛋白共有的结构特征,北京鸭Mx蛋白全基因的获得为下一步研究禽类Mx蛋白的抗病毒活性、作用机制及干扰素的监测奠定了基础。     

猪MORC2基因克隆、生物信息学分析及组织表达定位

【目的】克隆猪的Microrchidia家族CW锌指蛋白2（Microrchidia family CW-type zinc finger 2,MORC2）基因,利用生物信息学手段分析其序列特征,并检测MORC2基因在猪不同组织中的表达情况和卵巢中的定位。【方法】以猪卵巢cDNA为模板扩增和克隆MORC2基因完整CDS区,并进行相似性比对及系统发育树构建;利用生物信息学软件对猪MORC2蛋白序列进行预测;使用实时荧光定量PCR检测MORC2基因在猪不同组织中的表达情况;利用免疫组化方法检测猪MORC2蛋白在猪卵巢中的定位情况。【结果】猪MORC2基因CDS区序列全长3 102 bp,编码1 033个氨基酸。猪MORC2蛋白氨基酸序列与人、黑猩猩、恒河猴、小鼠、牛、绵羊、鸡和斑马鱼的相似性分别为94.8%、94.6%、94.9%、91.9%、93.8%、93.9%、80.8%和64.3%。系统进化树表明,猪与灵长类亲缘关系最近,与反刍动物和啮齿类次之,与斑马鱼（鱼类）亲缘关系最远。猪MORC2蛋白分子质量为117.44 ku,理论等电点为8.16,半衰期为30 h,属于不稳定蛋白。MORC2蛋白的平均疏水性为―0.736,为亲水性蛋白,不含跨膜结构和信号肽。猪MORC2蛋白有174个磷酸化位点、81个糖基化位点;亚细胞定位属于核蛋白,细胞质次之,线粒体中有少量表达;含有经典的MORC蛋白家族结构：GHKL-ATPase、zf-CW和CC结构域。组织表达谱结果显示,MORC2基因在猪各组织中广泛表达,其中在肝脏中表达量最多,显著高于其他组织（P＜0.05）,在心脏、肺脏和肌肉中表达量较少,显著低于其他组织（P＜0.05）。免疫组化结果显示,MORC2蛋白在健康猪卵泡颗粒细胞和膜细胞中均有表达且表达量较高,在闭锁的卵泡颗粒细胞和膜细胞中表达量较少。【结论】试验成功获得猪MORC2基因完整CDS区序列,该基因在猪各组织中广泛表达,MORC2蛋白主要在健康猪的卵泡颗粒细胞和膜细胞中表达。研究结果为进一步研究MORC2蛋白调控猪卵巢发育和卵泡闭锁的分子机制提供理论依据。     

番鸭细小病毒浙江分离株VP基因的克隆与序列分析

为明确番鸭细小病毒结构蛋白VP的特征,本研究运用PCR从已分离鉴定的番鸭细小病毒浙江分离株(MDPV-ZJ)中分段扩增出VP基因,并对其进行克隆测序和分析。结果表明,番鸭细小病毒浙江分离株VP基因全长为2 199 bp,编码732个氨基酸。所编码的包膜蛋白大小为81.32 ku、理论等电点为6.59、不稳定系数为37.49、亲水性平均系数为－0.667,属于亲水性稳定类蛋白,该编码的结构蛋白没有信号肽,为非分泌蛋白。根据VP基因特征从遗传进化上可将MDPV分为2个大的基因型:经典型和基因重组型,经典型MDPV可以进一步划分为台湾亚群、大陆亚群和欧洲群,MDPV各分离株在遗传进化上存在明显的地域性。本试验中MDPV浙江分离株株处于MDPV大陆亚群。     

Cloning and Sequence Analysis of VP gene of Muscovy Duck Parvovirus Zhejiang Isolate

In order to enrich the biological characteristics of VP gene from Muscovy duck parvovirus Zhejiang isolate (MDPV-ZJ),the target VP gene fragments were amplified by PCR method with specific primers,then the obtained PCR products were cloned and sequenced.The bioinformatics analysis of VP gene of MDPV-ZJ was conducted.The results revealed that MDPV-ZJ VP gene was 2 199 bp in length,coding an open reading frame (ORF) with 732 amino acids.The molecular weight,theoretical isoelectric point,instability index and grand average of hydropathicity of MDPV-ZJ VP gene were 81.32 ku,6.59,37.49 and －0.667,respectively,and with no signal peptide.The genetic evdution ary tree based on the VP gene showed that the MDPV isoaltes contains two groups:The typical MDPV and recombinant MDPV; Also,the typical MDPV could be divided into three branches:Taiwanese branch,Maniland China branch and Euro branch,which existed obvious regional genetic evolution relationship.In this assay MDPV-ZJ was belonged to MDPV Maniland China branch.     

番鸭GDF9基因克隆、生物信息学及组织表达分析

【目的】对番鸭(Cairina moschata)生长分化因子9(growth differentiation factor 9,GDF9)基因进行克隆及结构和功能的预测,并检测其在就巢期和产蛋期番鸭各组织中的表达差异。【方法】以番鸭卵巢组织cDNA为模板,利用快速扩增cDNA末端(rapid-amplification of cDNA ends, RACE)技术对GDF9基因进行扩增和克隆,利用生物信息学软件对GDF9基因的编码序列进行相似性分析和进化树构建,分析其基本理化性质和编码氨基酸序列的结构特征。利用实时荧光定量PCR技术检测就巢期番鸭和产蛋期番鸭各组织中GDF9基因的相对表达量。【结果】GDF9基因CDS区全长1 380 bp,编码459个氨基酸;番鸭GDF9基因序列与GenBank已公布的凤头潜鸭、绿头鸭、天鹅、棕硬尾鸭、浙东白鹅、企鹅、鸡、牛、绵羊、猪和小鼠对应序列的相似性依次为98.8%、97.5%、96.4%、95.8%、94.4%、90.2%、87.5%、64.5%、64.2%、63.9%和60.6%。系统进化树结果显示,番鸭与凤头潜鸭和绿头鸭的亲缘关系较近,与小...