山羊KLF5基因生物学特征与时空表达分析

为阐明KLF5在山羊不同组织和不同诱导分化阶段的肌内脂肪细胞中的表达特性,利用降落PCR克隆山羊KLF5基因cDNA序列,通过各种在线工具分析山羊KLF5基因的生物学特征,利用实时荧光定量PCR技术分析KLF5基因在山羊不同组织和不同诱导分化阶段的肌内脂肪细胞中的表达水平。结果表明,克隆获得山羊KLF5基因序列1 735 bp,其中包括1 365 bp完整的开放阅读框(ORF)、8 bp的5′非翻译区(UTR)和362 bp的3′UTR。蛋白预测显示,山羊KLF5编码454个氨基酸,合成不具有跨膜结构和信号肽的不稳定的亲水性蛋白。组织表达谱显示KLF5基因在山羊心、肝、脾、肺、肾、背最长肌、皮下脂肪和腹间脂肪等组织中均有表达,但在肺组织中的表达量较高,显著高于除腹间脂肪外的其他组织中的表达(P0.05)。同时,细胞时序表达谱表明KLF5在分化的山羊肌内脂肪细胞中的表达水平均高于肌内前体脂肪细胞中的表达水平,且在诱导分化第5天时的表达量最高,显著高于第0天的表达量(P0.05)。研究结果发现,具有3个锌指结构域等复杂结构的KLF5蛋白可能在山羊肌内脂肪细胞分化后期发挥正向的调控作用,并促进山羊肌内脂肪沉积。     

山羊PHKG1基因克隆及其表达特性分析

为获得山羊PHKG1基因序列,明确其生物学特征,阐明其在山羊各组织及诱导分化不同阶段皮下和肌内脂肪细胞中的表达特性,以简州大耳羊为试验动物,屠宰后采集心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺脏、背最长肌、皮下脂肪等组织样品,提取组织中总RNA,利用RT-PCR方法克隆山羊PHKG1基因序列,利用各种在线工具分析其生物学特性,利用实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,qPCR)技术检测其在各个组织及不同分化阶段的前体脂肪细胞中的表达水平。结果显示,克隆得到的山羊PHKG1基因序列1 233 bp,其中CDS区1 164 bp,共编码387个氨基酸,形成无信号肽的不稳定亲水酸性非跨膜蛋白,亚细胞定位显示其主要存在细胞质中;山羊PHKG1氨基酸序列与绵羊、牛、猪、马、人的相似性均在90%以上,说明该基因在不同物种中具有较高保守性;构建进化树显示,山羊和绵羊在同一分支,符合物种进化规律;组织表达谱显示,PHKG1基因在山羊心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺脏、背最长肌、皮下脂肪中广泛表达,且在背最长肌中表达水平最高(P0.01),时序表达谱显示,PHKG1基因在成脂诱导分化60 h的肌内脂肪细胞和96 h的皮下脂肪细胞中的表达水平分别显著(P0.05)和极显著(P0.01)高于前体脂肪细胞中的表达水平。结果可为进一步研究PHKG1在山羊脂肪细胞分化过程中的作用奠定基础。     

山羊KLF9基因克隆及在组织细胞中的表达

旨在克隆山羊Kruppel样转录因子9(Kruppel-like factor 9,KLF9),阐明其在山羊各组织及其脂肪细胞中的表达模式,为深入探究KLF9基因对山羊肌内脂肪(Intramuscular fat,IMF)沉积的调控作用奠定理论基础。利用胶原酶消化法获得7日龄简州大耳羊羔羊肌内前体脂肪细胞。选成年简州大耳羊与藏山羊各4只,用RT-PCR法克隆山羊KLF9基因,用实时荧光定量PCR方法检测KLF9基因在山羊背最长肌、股二头肌、臂三头肌、皮下脂肪、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏组织中的相对表达水平及KLF9基因在成脂诱导分化0,2,4,6 d的前脂肪细胞中的表达水平。结果显示,获得山羊KLF9基因全长891 bp,其中包括CDS区735 bp,5'UTR序列86 bp,3'UTR序列70 bp,编码244个氨基酸。山羊KLF9氨基酸序列与藏山羊相似性为99.73%,与牛、猪、人、鼠的相似性高达99.18%~97.54%。组织表达结果显示,简州大耳羊肝脏和皮下脂肪的KLF9基因相对表达量极显著高于其他各个组织(P0.01);藏山羊肺脏的KLF9基因表达水平极显著高于其他各个组织(P0.01)。细胞表达检测发现,成脂诱导2 d的KLF9基因前脂肪细胞表达水平极显著高于诱导分化前(P0.01)。在获得山羊KLF9基因序列基础上,发现了其组织表达模式具有品种特异性,推测其可能在山羊前体脂肪细胞分化早期发挥调控作用。     

山羊FGF9基因克隆及其在成肌细胞分化中的表达模式研究

旨在克隆山羊FGF9基因序列并对其进行生物信息学分析,阐明FGF9基因组织表达特性及其在成肌细胞分化过程中的表达差异。试验动物为简州大耳羊,利用RT-PCR技术克隆FGF9基因序列,再用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测FGF9在山羊各组织中的表达特性及其在成肌细胞不同分化阶段的表达情况。结果显示,克隆得到山羊FGF9基因序列818 bp,其中ORF区627 bp,编码208个氨基酸,其CDS区核苷酸序列与牛和绵羊有99%的同源性。FGF9蛋白具有1个跨膜结构域和1个FGF家族同源性结构域,为不稳定亲水蛋白。FGF9基因在山羊各组织中均有表达,在肾脏中表达水平最高,极显著高于其他组织(P0.01)。FGF9基因在诱导分化第2天表达水平显著高于分化前(P0.05),且在第4天达到极显著水平(P0.01)。推测其可作为调控山羊成肌细胞分化的候选基因。为进一步探究FGF9基因在山羊肌肉生长中的作用提供理论依据。     

过表达山羊APOC3基因促进肌内脂肪细胞分化

为了明确APOC3基因在山羊肌内脂肪细胞分化中的作用，采用RT-PCR技术克隆山羊APOC3基因序列，并通过在线软件进行生物信息学分析；利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术检测山羊APOC3基因在各组织和不同分化阶段的肌内脂肪细胞中的表达规律；在利用双酶切法构建山羊APOC3过表达载体的基础上，利用油红O染色确定山羊APOC3基因过表达对肌内脂肪细胞脂滴聚集的影响，同时利用qPCR方法检测成脂分化标志基因mRNA的相对表达水平，进而明确其可能发挥作用的途径。结果表明，获得山羊APOC3的ORF区长294 bp,编码97个氨基酸，功能结构域区在第23—88个氨基酸处。山羊APOC3在心脏、肝脏、脾脏等14个组织中均有表达，且在肝脏中的表达量最高；山羊APOC3在诱导分化48 h表达量最高，极显著高于分化前；过表达山羊APOC3后肌内脂肪细胞中脂滴积聚增多，成脂分化标志基因SREBP1和CEBPβ的相对表达水平极显著上调，PPARγ的相对表达水平显著上调，而Pref-1相对表达水平显著下调。结果表明，山羊APOC3可能通过上调SREBP1、CEBPβ、PPARγ及下调Pref-1来发挥作...     

山羊CPT1A基因的克隆表达及肌内脂肪含量的相关性分析

旨在获得山羊肉毒碱棕榈酰基转移酶Ⅰ肝脏亚型CPT1A(Carnitine palmitoyltransferase 1A,CPT1A)基因序列,分析其生物学特征,阐明其组织及细胞分化时序表达规律,同时揭示CPT1A基因在背最长肌、股二头肌、臂三头肌中与肌内脂肪含量(IMF)的关系。选取7只1周岁健康简州大耳羊为试验动物,屠宰后迅速采集心、肝、脾、肺、肾、背最长肌、股二头肌、臂三头肌、皮下脂肪和腹间脂肪组织样品,利用TRIzol法提取总RNA。采用RT-PCR法克隆山羊CPT1A基因,进行生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR技术检测CPT1A基因在不同组织中的表达水平以及CPT1A在山羊前体脂肪细胞分化过程中的时序表达。使用皮尔逊相关系数进行CPT1A基因表达量与IMF含量相关性分析。通过克隆得到CPT1A基因序列(MH345735)为2 380 bp,包含CDS全长2 319 bp,5′UTR 38 bp和3′UTR 23 bp,编码773个氨基酸。组织表达结果显示,CPT1A在简州大耳羊肝脏和肾脏中的表达水平极显著高于其他组织(P0.01)。细胞时序表达定量结果显示,CPT1A在诱导分化0～5 d逐渐升高,在第5天表达量最高(P0.01),5～9 d逐渐下降。CPTA基因表达量与IMF含量相关性分析结果显示,CPT1A基因表达量与各肌肉组织肌内脂肪含量均显著正相关。结果表明,CPT1A可能在肌内脂肪沉积过程中具有重要调控作用,为进一步研究CPT1A调控山羊脂质代谢的机理研究提供参考。     

苎麻纤维素合成酶基因cDNA的克隆及表达分析

以苎麻 [Boehmeria nivea (Linn.) Gaud.] 栽培种湘苎3号为材料, 通过简并引物RT-PCR结合RACE技术首次成功克隆苎麻纤维素合成酶基因BnCesA1 5′端450 bp序列以外的全部cDNA 序列, 序列长3 276 bp, 编码一段938个氨基酸的蛋白质。经基因比对及蛋白质结构分析确证是苎麻纤维素合成酶基因。半定量RT-PCR分析显示：BnCesA1在苎麻根、茎、叶和芽组织中均有表达, 其表达量为茎＞叶＞芽＞根, 相对表达量依次为 0.791、0.381、0.319和0.183。从其表达模式可以推测该基因同时参与了苎麻细胞初生和次生细胞壁纤维素的合成。     

牡丹PsMDH基因的克隆、表达及载体构建

以牡丹品种赵粉为试材,采用RT-PCR和RACE方法从雄蕊中获得了一个牡丹苹果酸脱氢酶基因cDNA全长,命名为PsMDH,GenBank登录号为HQ449567.其cDNA全长1283 bp,包含80 bp的5′非编码区、203 bp的3′非编码区和一个长度为999 bp编码332个氨基酸的开放阅读框.序列比对和系统进...     

罗马洋甘菊HMGR基因的克隆与表达分析

3-羟基-3-甲基戊二酰-CoA还原酶(3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase,HMGR)是植物萜类化合物甲羟戊酸合成途径中的关键限速酶。为研究HMGR基因在洋甘菊萜类化合物合成代谢中的功能,根据前期罗马洋甘菊转录组注释HMGR的Unigene序列设计引物,以罗马洋甘菊c DNA为模板,采用RT-PCR方法,从罗马洋甘菊中克隆得到一个长为1 856 bp的HMGR基因,命名为CnHMGR(Gen Bank登录号为KU589282)。CnHMGR基因序列包含1个1 746 bp长的开放阅读框,编码582个氨基酸,生物信息学软件预测蛋白质分子量和等电点分别为62.5 k Da和6.80。氨基酸序列多重比对结果显示,CnHMGR蛋白质与其他植物的HMGR蛋白具有高度相似性,并包含HMGR蛋白质家族中的2个HMG-CoA结合基序:TTEGCLUA、EMPVGYVQIP以及2个NADP(H)结合基序:TVGGGT、DAMGMNM,表明CnHMGR属千罗马洋甘菊HMGR家族成员。组织表达分析显示CnHMGR在罗马洋甘菊的不同组织均有表达,在花中表达量最高,在茎中表达量最低。通过对CnHMGR基因的克隆及表达特性分析,为后续深入研究其在洋甘菊倍半萜合成途径中的功能奠定了理论基础。     

棉花肉桂醇脱氢酶基因的克隆与分析

肉桂醇脱氢酶(CAD)是木质素生物合成过程中的一个关键酶类。根据棉花纤维特异表达cDNA文库分析得到的肉桂醇脱氢酶基因EST序列设计引物,采用RT-PCR技术从棉花中克隆了一个CAD基因,命名为GhCAD5(GenBank登录号为FJ848868)。研究结果表明:GhCAD5全长1488bp,具有一个1068bp的开放阅读框,5′非编码区为140bp,3′非编码区为280bp,编码355个氨基酸,预测分子量约为38.403kDa,等电点为7.67。氨基酸同源性分析发现,GhCAD5与拟南芥AtCAD1和水稻OsCAD4的同源性较高。利用PCR方法克隆了GhCAD5基因的基因组序列,长度为1695bp,包含6个外显子和5个内含子。将GhCAD5的ORF连接于原核表达载体pET-28a中,经IPTG诱导,获得了相应蛋白的表达。棉花GhCAD5基因的克隆为进一步研究其生物学功能和应用奠定了基础。