基于基因表达谱分析探讨肉鸡热应激的分子机理

肉鸡对热应激的调节是一个复杂的过程,其分子机制目前还不甚清楚。近期,华南农业大学的研究人员采用基因微阵列法分析了热应激对黄羽肉鸡脑、肝脏和腿肌3种组织中基因表达的影响,并构建了3个组织的基因共表达网络,分析与热应激相关的基因和功能群。该研究成果近期发表于《GENE》。     

静原鸡DERA基因生物信息学分析及组织表达研究

【目的】分析2-脱氧-D-核糖-5-磷酸醛缩酶(2-deoxyriboaldolase, DERA)CDS区序列特征及其在静原鸡不同组织和不同生长发育时期的表达水平,为进一步研究DERA基因在静原鸡肌肉中的调控机制提供参考。【方法】以42日龄静原鸡胸肌cDNA为模板,克隆DERA基因完整CDS区,测序并进行生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR技术检测DERA基因在静原鸡不同生长发育阶段(7、42、126、180日龄)胸肌、腿肌和42日龄不同组织(心脏、脾脏、肝脏、肾脏、肺脏、胸肌和腿肌)中的表达水平。【结果】静原鸡DERA基因CDS区全长699 bp,编码232个氨基酸,与环颈雉的相似性最高,为99.1%,表明DERA蛋白氨基酸序列在进化过程中保守性较高。DERA属于稳定蛋白,平均亲水系数为0.175,属于疏水性蛋白;存在跨膜结构,没有信号肽,属于跨膜蛋白。蛋白结构域是一种deoC/LacD家族醛缩酶域,二级结构包含α-螺旋、延伸链和无规则卷曲。蛋白互作网络分析表明,DERA蛋白与PGM2、TPI1、TKT等蛋白存在互作关系。DERA基因在静原鸡肾脏、胸肌、腿肌、心脏、肝脏、肺脏、脾...     

新西兰白兔MSTN基因克隆、生物信息学分析及表达谱构建

肌肉生长抑制素（MSTN）是骨骼肌发育的主要调控因子，为获得新西兰白兔MSTN基因序列及其表达规律，试验通过RT-PCR技术从新西兰白兔腿肌组织中扩增并克隆得到MSTN基因序列，利用在线网站对其进行生物信息学分析，并采用实时荧光定量PCR技术检测MSTN基因在新西兰白兔同一时期不同组织及不同时期腿肌组织中的表达量。结果显示，新西兰白兔MSTN基因CDS区序列长1 128 bp，编码375个氨基酸，其核苷酸序列与GenBank上公布的人、猪、马、小鼠、犬、牛和鸡的核苷酸序列相似性分别为95.9%、94.9%、94.9%、91.7%、91.5%、91.3%及84.2%。新西兰白兔MSTN蛋白属于酸性、亲水性分泌蛋白，且具有不稳定性，不含跨膜结构，含有1个信号肽，主要分布在内质网和线粒体中。MSTN蛋白二级结构和三级结构预测结果一致，以无规则卷曲为主，其次是α-螺旋、延伸链，为混合型蛋白。蛋白质互作关系预测发现，MSTN蛋白与PAX7、MYOG、IGF1、FST、Smad3及Smad2等与肌肉生长发育有关的蛋白之间存在相互作用。不同组织表达分析结果表明，新西兰白兔MSTN基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、腿肌、子宫和胃中均有表达，在腿肌中表达量最高，极显著高于其他组织（P<0.01），其次是肾脏，在肝脏中的表达量最低。不同时期腿肌组织中的表达量分析结果显示，新西兰白兔MSTN基因在180日龄腿肌组织中的表达量显著高于90和240日龄（P<0.05）。研究结果为深入探讨MSTN基因对家兔肌肉生长发育的调控机制奠定了基础。     

鸡MyoT基因组织表达谱分析、SNP检测及其与胴体和肉质性状的关联分析

利用半定量RT-PCR方法,对MyoT基因在白来航鸡7种不同组织(心、肝、脾、肺、肾、脑和肌肉)中的表达谱进行研究.结果表明,MyoT基因只在心脏和肌肉中表达.克隆得到了鸡MyoT基因的部分片段,发现外显子10存在A/G转换,利用PCR-Hin6 Ⅰ-RFLP方法对其在12个中国地方鸡种(白耳鸡、仙居鸡、大骨鸡、鹿苑鸡、固始鸡、斗鸡、乌骨鸡、油鸡、茶花鸡、萧山鸡、狼山和藏鸡)和1个外来鸡种(隐性白羽鸡)中的分布进行了研究.在藏鸡、隐性白羽鸡、杂交鸡(藏♂×隐♀)和75%血液藏鸡[藏♂×(藏♂×隐♀)♀]群体中进行了不同基因型与性状间的关联分析,结果表明,该SNP位点不同基因型与腿肌质量显著相关(P<0.05),与腿肌率和腿肌肉色极显著相关(P<0.01).     

鸡MBL2基因生物信息学分析及组织表达

为了研究鸡甘露聚糖结合凝集素的特征与功能，本试验通过PCR技术扩增莱航鸡MBL2基因序列，并通过生物信息学软件分析鸡MBL2基因的基本特征，并预测其功能、构建蛋白互作网络；构建真核表达载体并注射小鼠，在小鼠肝脏中进行瞬时表达；制备多克隆抗体，采用免疫组织化学技术，检测MBL-C蛋白在鸡体内的组织分布。结果显示，莱航鸡MBL2基因全长765 bp，编码254个氨基酸；MBL-C蛋白分子式为C₁₁₉₂H₁₉₂₇N₃₃₃O₃₇₉S₁₃，具有信号肽；蛋白分子结构由α螺旋、β转角、延展链以及无序结构构成；进化分析显示鸡MBL2蛋白符合生物进化规律；富集分析显示该蛋白参与补体活化过程，组成细胞外区域，与内肽酶及水解酶活性有关；蛋白互作网络显示MASP1/2、LOC418892等蛋白与MBL2有互作关系；免疫组化结果证实鸡MBL-C蛋白主要由肝脏分泌，其表达量随日龄增加升高。     

鹅肌肉生长抑制素基因5′-调控区序列特征和组织表达分析

根据鸡的Myostatin基因序列设计引物,从鹅的基因组DNA中扩增到了Myostatin基因的5′-调控区,克隆并测序后获得了1．3kb片段序列。与其他物种的序列比较发现,鹅Myostatin基因的该调控序列与鸭同源性为94．8％,与鸡同源性为69．2％,而与小鼠仅为14．3％。通过生物信息学方法,分析确定了其启动子和转录起始位点,发现在转录起始位点上游-34bp处存在1个TATA盒,-77bp处存在1个CAAT盒。还发现在该片段中包含5个E框、2个MEF2结合位点、1个MSX2盒和1个MTATA盒等肌肉特异性转录因子结合位点。采集鹅肝脏、胸肌、腿肌、心脏、肺、肠、肾和脑等8种组织并提取总RNA,用Northernblot方法检测了Myostatin基因mRNA在8种组织中的表达情况,发现其只在胸肌和腿肌中表达,而在其他几种组织中没有检测到表达信号。     

叶酸和维生素B12对五龙鹅肝脏中磷脂酸磷酸酯酶1基因表达量的影响及其与血清脂类代谢、脂肪沉积和肉品质指标的相关性分析

本试验旨在探究饲粮中添加不同水平叶酸和维生素B12对五龙鹅肝脏中磷脂酸磷酸酯酶1(Lpin1)基因表达量的影响及在不同组织中的表达差异性,并分析Lpin1基因表达量与血清脂类代谢、脂肪沉积、肉品质指标之间的相关性。试验选用5周龄五龙鹅420只,随机分为7个组,每个组6个重复,每个重复10只鹅。试验采用2×3两因素(叶酸添加水平×维生素B12添加水平)交叉等重复的析因设计,空白对照组饲喂基础饲粮,不添加叶酸和维生素B12;试验组饲粮叶酸添加水平分别为0.25、2.00 mg/kg,维生素B12添加水平分别为0.003、0.009、0.018 mg/kg。试验期为4周。结果表明:1)不同添加水平的叶酸和维生素B12的互作对五龙鹅的末重影响显著(P0.05)。2)不同添加水平的叶酸和维生素B12的互作对皮脂率、腹脂率、肌间脂带宽、胸肌肌内脂肪率和腿肌肌内脂肪率影响显著(P0.05)。3)不同添加水平的叶酸和维生素B12及其互作对五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量影响显著(P0.05)。4) Lpin1基因在五龙鹅的心脏、肝脏、肾脏、腹脂、肺脏、肌胃、腺胃、胸肌、腿肌、脾脏、胰腺11个组织中均有表达,其中Lpin1基因表达量表达量最高的为腹脂,显著高于其他组织(P0.05);其次为肌胃、胰腺、肺脏,显著高于腺胃、心脏、肾脏、腿肌、胸肌(P0.05)。5)五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与血清甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇含量呈显著负相关(P0.05),与血清葡萄糖、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇含量呈负相关(P0.05)。6)五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与腹脂率、腿肌肌内脂肪率呈显著正相关(P0.05),与胸肌肌内脂肪率、肌间脂带宽呈极显著正相关(P0.01),与皮脂率呈负相关(P0.05)。7)五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量与胸肌和腿肌pH、肉色、剪切力、失水率均无显著相关性(P0.05),但与腿肌滴水损失呈显著正相关(P0.05)。由此可见,不同添加水平的叶酸和维生素B12及其互作对五龙鹅肝脏中Lpin1基因表达量有显著影响,且Lpin1基因表达量与血清脂类代谢、脂肪沉积和肉品质指标有一定的相关性。     

金茅黑鸡miR-206表达及靶基因预测分析

为了研究miR-206的组织表达分布及其在鸡骨骼肌生长发育中的表达规律,预测其可能的作用机制,本研究采集4周龄金茅黑鸡的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胸肌、腿肌和腹脂8种组织及2、6、10、14、16周龄胸肌和腿肌组织,利用实时荧光定量PCR技术检测miR-206在8种组织及不同周龄胸肌和腿肌中的表达,利用生物信息学方法预测其靶基因并进行功能注释。结果显示,miR-206在公、母鸡胸肌和腿肌中表达量均极显著高于其他组织(P0.01),在腹脂、心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏中低表达,为鸡骨骼肌特异性表达miRNA;miR-206均在公、母鸡腿肌和胸肌组织生长早期(2周龄)表达最高,之后表达量逐渐下降。靶基因预测和功能分析发现,miR-206共有356个靶基因,其中21个与肌肉生成相关,多个靶基因已知参与调控肌肉生成,包括配对框7(paired box 7,Pax7)、胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1,IGF1)、脑衍生神经营养因子1(brain-derived neurotrophic factor 1,BDNF1)、视黄酸受体(retinoic acid receptor beta,RARB)和卷曲类受体7(frizzled class receptor 7,FZD7)基因。此外,发现miR-206靶基因富集到多条已知参与调控骨骼肌生成的信号通路,包括MAPK、Wnt、肌动蛋白骨架调控和黏着斑激酶信号通路。结合表达数据推测,miR-206可能通过靶向调控Pax7、IGF1、BDNF1、RARB、FZD7基因和MAPK、Wnt等信号通路参与调控鸡肌肉生成。本研究揭示了金茅黑鸡miR-206的组织表达分布及其在鸡骨骼肌生长过程中的表达规律,并预测了其调控骨骼肌生成的可能作用机理,为进一步研究miR-206在鸡肌肉生长发育中的作用机理和表达调控奠定了基础。     

巨型玫瑰冠鸡H-FABP、A-FABP基因表达的发育性变化及其肌内脂肪含量研究

为探讨心脏型脂肪酸结合蛋白(heart-type fatty acid-binding protein,H-FABP)和脂肪型脂肪酸结合蛋白(adipocyte fatty acid-binding protein,A-FABP)基因与巨型玫瑰冠鸡生长发育及肌内脂肪含量(IMF)的关系,研究H-FABP、A-FABP基因对巨型玫瑰冠鸡IMF含量和腹脂沉积的作用机制,本试验采集了巨型玫瑰冠鸡与良凤花鸡在不同周龄(2、4、6、8、10、12周龄)的腹脂、心肌、胸肌、腿肌组织样品共480份,采用实时荧光定量PCR对巨型玫瑰冠鸡与良凤花鸡不同生长阶段组织中H-FABP、A-FABP基因mRNA表达量进行了检测,并采用索氏浸提法测定了两种鸡12周龄的胸肌与腿肌的IMF含量。结果表明,巨型玫瑰冠鸡与良凤花鸡的H-FABP、A-FABP基因mRNA在腹脂、心肌、胸肌和腿肌组织中均有不同程度的表达,且两种鸡H-FABP基因mRNA在心肌组织中高度表达,在脂肪组织中表达量较低,在胸肌、腿肌组织中中度表达,而A-FABP基因相反,推测H-FABP基因主要在肌肉组织中表达,而A-FABP基因主要在脂肪组织中表达。良凤花鸡生长速度高于巨型玫瑰冠鸡;巨型玫瑰冠鸡的腹脂率均低于同性别的良凤花鸡,但胸肌、腿肌的IMF均高于同性别的良凤花鸡,表明巨型玫瑰冠鸡的肉品质优于良凤花鸡。本试验结果为巨型玫瑰冠鸡H-FABP、A-FABP基因分子选育奠定了基础。     

金茅黑鸡miR-206表达及靶基因预测分析

为了研究miR-206的组织表达分布及其在鸡骨骼肌生长发育中的表达规律，预测其可能的作用机制，本研究采集4周龄金茅黑鸡的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胸肌、腿肌和腹脂8种组织及2、6、10、14、16周龄胸肌和腿肌组织，利用实时荧光定量PCR技术检测miR-206在8种组织及不同周龄胸肌和腿肌中的表达，利用生物信息学方法预测其靶基因并进行功能注释。结果显示，miR-206在公、母鸡胸肌和腿肌中表达量均极显著高于其他组织（P < 0.01），在腹脂、心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏中低表达，为鸡骨骼肌特异性表达miRNA；miR-206均在公、母鸡腿肌和胸肌组织生长早期（2周龄）表达最高，之后表达量逐渐下降。靶基因预测和功能分析发现，miR-206共有356个靶基因，其中21个与肌肉生成相关，多个靶基因已知参与调控肌肉生成，包括配对框7（paired box 7，Pax7）、胰岛素样生长因子1（insulin-like growth factor 1，IGF1）、脑衍生神经营养因子1（brain-derived neurotrophic factor 1，BDNF1）、视黄酸受体（retinoic acid receptor beta，RARB）和卷曲类受体7（frizzled class receptor 7，FZD7）基因。此外，发现miR-206靶基因富集到多条已知参与调控骨骼肌生成的信号通路，包括MAPK、Wnt、肌动蛋白骨架调控和黏着斑激酶信号通路。结合表达数据推测，miR-206可能通过靶向调控Pax7、IGF1、BDNF1、RARB、FZD7基因和MAPK、Wnt等信号通路参与调控鸡肌肉生成。本研究揭示了金茅黑鸡miR-206的组织表达分布及其在鸡骨骼肌生长过程中的表达规律，并预测了其调控骨骼肌生成的可能作用机理，为进一步研究miR-206在鸡肌肉生长发育中的作用机理和表达调控奠定了基础。