FGF10基因调节山羊成肌细胞分化相关基因表达的研究

为了阐明FGF10基因对山羊成肌细胞分化的影响,试验以简州大耳山羊羔羊的成肌细胞为研究对象,体外培养并诱导分化为肌管,采用实时荧光定量PCR技术检测FGF10基因在诱导分化过程中的表达水平;同时采用腺病毒过表达和SiRNA干扰技术、形态学观察和实时荧光定量PCR技术检测FGF10基因功能获得和缺失对成肌细胞中肌管形成的...     

山羊APOA4基因抑制肌内脂肪细胞分化

旨在明确山羊脂蛋白A-IV(apolipoprotein A-IV,APOA4)对肌内脂肪细胞分化的调控作用。本试验所用动物为1周岁生理状态良好,舍饲的简州大耳羊公羊(n=5)。试验利用RT-PCR技术克隆山羊APOA4基因序列,通过生物信息学分析方法对克隆得到的序列进行分析,并获得序列特征;利用qPCR技术构建山羊APOA4的组织与细胞时序表达谱;通过构建山羊APOA4基因过表达载体,本试验分为过表达组(pEGFP-N1-APOA4)与阴性对照组(pEGFP-N1),每组设置3个重复,每个重复的样本量为2个。转染pEGFP-N1-APOA4过表达载体和pEGFP-N1至山羊肌内前体脂肪细胞并诱导分化,通过油红O染色、Bodipy染色、DAPI染色、吸光度(OD490 nm)测定及qPCR等方法确定过表达山羊APOA4基因对肌内脂肪细胞分化及脂肪形成标志物的影响。结果表明：1)试验克隆得到山羊APOA4基因序列1 467 bp,其中CDS区1 143 bp,编码380个AA;2)生物信息学分析推测得到山羊APOA4为带负电且属于酸性不稳定疏水蛋白;3)山羊APOA4在山羊各组织广泛表达...     

山羊MGAT5基因克隆及其在不同组织和成肌分化过程中的表达研究

为了探究山羊糖基化酶N-乙酰氨基葡萄糖转移酶(N-acetylglucosaminyl transferase, MGAT) 5基因序列信息及其在不同组织和成肌细胞分化过程中的表达变化,试验以罕山白绒山羊为研究对象,利用PCR技术克隆了山羊MGAT5基因编码序列(coding sequence, CDS),并对其进行了生物信息学分析,同时利用反转录荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)与Western-blot技术检测MGAT5基因在山羊不同组织(心脏、肺脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌)及成肌细胞分化过程中的表达情况。结果表明：山羊MGAT5基因CDS全长为2 220 bp,编码739个氨基酸,与绵羊MGAT5基因亲缘性较高,与小鼠亲缘性较远;MGAT5蛋白的等电点为8.49,为稳定蛋白;MGAT5基因在罕山白绒山羊在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌均有表达,在肾脏中表达量最高,其次为脾脏、肺脏、心脏、肝脏,在背最长肌中表达量最低;MGAT5基因的mRNA和蛋白表达量在山羊成肌细胞分化过程中均呈逐渐降低趋势。说明MGAT5基因的表达...     

FGF10基因的生理功能及其在畜牧生产中的应用研究进展

成纤维细胞生长因子10(FGF10)是成纤维细胞生长因子家族成员之一,在机体的肝、肠、肺等器官都有表达,FGF10能够与其受体结合发挥重要的生理功能,调节胚胎发生、血管生成、伤口修复、组织稳态等多种生物学过程,还能促进细胞增殖,并且有助于细胞分化。FGF10特异性表达于白色脂肪,可以调节脂肪细胞的发育和代谢。近年来的一些研究表明,FGF10在脂肪生成及脂肪沉积等方面发挥作用,有利于改善畜禽的肉品质性状,提高畜产品的质量。本文主要综述了FGF10基因的结构特征、生理功能以及在畜牧等方面的研究进展,为进一步研究该基因的功能及其应用于畜牧生产提供依据。     

肌间脂肪沉积能力相关基因在前脂肪细胞分化前后的差异表达

研究表明,HBA、HBB、MB、HSPB1、MSRA、TCAP、TXN、PSMA1、GSTM1、COX6B1、VDAC1等基因在具有不同脂肪沉积程度的牛肉中存在差异表达,并对肌肉中脂肪的沉积情况具有潜在的影响。本研究以牛前体脂肪细胞为研究对象,诱导其分化为成熟脂肪细胞,通过实时荧光定量PCR检测上述基因在前体脂肪细胞分化前后的表达情况,通过油红O检测脂类沉积情况。结果表明,PSMA1、HBB、COX6B1、TCAP、MB、HBA、TXN、GSTM1、MSRA、HSPB1在前体脂肪细胞分化后表达量上升,而VDAC1表达量下降,前体脂肪细胞分化后脂质沉积明显加大,说明这些基因可能在调节前体脂肪细胞分化、脂质沉积中具有潜在作用。     

山羊先天免疫基因BCL10克隆、组织表达及真核载体构建分析

本研究旨在探索作为先天免疫相关分子的BCL10蛋白对山羊的免疫调控。实验采用RT-PCR、3'RACE和5'RACE克隆方法,以NCBI中山羊BCL10预测基因序列为模板,克隆初生羔羊脾脏组织BCL10基因cDNA序列,并进行生物信息学分析;采用qRT-PCR技术检测羔羊BCL10基因各免疫相关组织转录表达谱;鉴定p EGFP-N1-BCL10重组质粒在细胞的真核表达效果。结果表明:克隆得到BCL10基因cDNA全长1 023 bp,其中CDS为693 bp,编码230个氨基酸;生物信息学分析结果发现山羊BCL10蛋白是一种N端存在CARD结构域、非分泌、非膜结合的胞内蛋白,氨基酸序列与水牛、绵羊的亲缘关系最为接近;颌下腺中BCL10基因表达量显著高于肺脏、肝脏、脾脏、肾脏及血液(P0.05),胸腺中BCL10基因表达量显著高于血液(P0.05),血液表达最少;成功构建了BCL10基因完整CDS序列的p EGFP-N1-BCL10重组载体,并在HEK293T真核细胞正常表达。本研究首次克隆出羊BCL10基因cDNA全长序列,检测了基因表达分布情况,构建了重组载体,为进一步探索山羊BCL10基因功能及蛋白免疫机制提供理论基础。     

PSMD9对山羊前体脂肪细胞脂质沉积的调控作用研究

旨在克隆山羊PSMD9基因序列并对其进行生物信息学分析,检测PSMD9在山羊各组织中的表达情况和肌内前体脂肪细胞不同分化时期的表达水平,并进一步揭示过表达和干扰PSMD9基因对山羊肌内前体脂肪细胞脂质沉积的影响。本研究以1周岁健康简州大耳羊公羊(n=12)为试验对象,采用T-A克隆技术获得山羊PSMD9基因序列,进行生物信息学分析,并通过双酶切方法构建PSMD9过表达载体。利用脂质体转染在山羊肌内脂肪细胞中过表达PSMD9,小干扰RNA(small interfering RNA, siRNA)干扰PSMD9表达。通过油红O染色法观察PSMD9对脂滴形成的影响,GPO-Trinder酶学反应检测甘油三酯含量;同时利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测PSMD9在山羊不同组织中的表达水平和肌内前体脂肪细胞不同分化时期的表达水平。结果,获得山羊PSMD9基因核苷酸序列763 bp,其中5′UTR 67 bp, CDS区564 bp, 3′UTR 132 bp,编码187个氨基酸残基;山羊PSMD9基因在肝脏中的表达量最高,在脾脏中表达量最低,在诱导分化前4 d其表达水平随着山羊前体脂...     

NAC饲喂对努比亚山羊LIF和HOXA10基因在性腺轴组织表达的影响

N-乙酰半胱氨酸（N-acetylcysteine,NAC）是一种抗氧化剂,对动物的繁殖性能具有重要作用。本研究以努比亚山羊为研究对象,采用实时荧光定量PCR技术检测LIF和HOXA10基因在正常饲喂组（空白对照组）和0.07%NAC饲喂组（实验组）性腺组织卵巢、输卵管、下丘脑、子宫和垂体中的表达变化。结果表明：LIF和HOXA10基因在5个组织中均有表达;LIF基因在对照组下丘脑中表达量最高、输卵管中表达量最少,在实验组卵巢中表达量最高、下丘脑中表达量最少;实验组中卵巢LIF基因的表达量显著高于对照组,而下丘脑中LIF基因的表达量显著低于对照组;HOXA10基因在对照组下丘脑中表达量最高、输卵管和垂体中表达最少,在实验组卵巢中表达最高、垂体中表达最少;实验组中卵巢HOXA10基因的表达量显著高于对照组,垂体中HOXA10基因的表达量显著低于对照组。研究结果揭示0.07%NAC可促进努比亚母山羊妊娠前期LIF和HOXA10基因在卵巢、输卵管和子宫中的表达,下调LIF和HOXA10基因在下丘脑和垂体中的表达。本研究结论为进一步研究NAC对山羊繁殖性能的影响提供基础资料。     

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。     

猪蛔虫感染相关基因07E12的RNAi研究

为寻找猪蛔虫免疫防治的"关键"靶分子,从已构建的猪蛔虫感染期幼虫消减cDNA文库中筛选了一感染相关基因(EST编号为07E12),采用RNA干扰(RNAi)技术对该基因的功能进行了初步探讨。针对其EST序列设计了1对特异引物,体外转录合成双链RNA(dsRNA)后,通过浸泡的方式将dsRNA导入猪蛔虫感染期幼虫中,在浸泡后的4个不同时间点采用RT-PCR方法检测虫体浸泡后靶基因被干扰的效果。试验结果表明,在浸泡后24、48、72 h都检测到了相对应基因表达的存在,但表达量随时间依次减少,96 h之后试验组没有检测到07E12的相应RNA的表达,提示dsRNA进入虫体并逐渐发挥了干扰作用,说明该基因在猪蛔虫幼虫感染宿主的过程中可能扮演重要角色。     

山羊卵巢组织繁殖力相关差异表达基因片段的生物信息学分析

为考察山羊多羔性的遗传基础,以不同繁殖力的河北中部本地固有山羊为研究对象,在发情期卵巢组织用差异表达PCR方法筛查到4条基因差异片段作为山羊繁殖力性状候选基因。对这些候选基因进行同源性和转录因子结合位点分析,发现4个差异片段中2条为新发现的表达片段。1条与野猪中获得的克隆片段THY010003E05的同源性为81%,但功能未知。另1条差异片段的序列与牛pcnp的mRNA序列的同源性为94%,并据此对山羊pcnp基因进行PCR扩增、克隆及序列测定。应用生物信息学的相关软件和方法,对山羊PC-NP蛋白的理化性质、二级结构、信号肽、核定位序列、磷酸化位点、跨膜区域以及蛋白质功能域等进行预测。结果,山羊pcnp基因完整CDS序列与牛的pcnp基因完整CDS序列同源性为100%,编码区为537bp,编码179个氨基酸;推测与其他已报道的物种一样,山羊PCNP蛋白也是主要位于细胞核中的亲水蛋白,二级结构以无规则卷曲和α螺旋为主,局部为延伸链和β转角;预测出与PCNP蛋白相互作用的5种蛋白,另外还发现了3个LCR(Lowcomplexity region)区域。由此推测,PCNP在物种间相对保守,而且其最可能在细胞核中行使功能,对细胞周期或某些基因的表达产生影响,进而影响山羊繁殖力。     

BIRC5对山羊睾丸细胞周期、凋亡的影响

旨在在克隆山羊BIRC5基因的基础上,通过过表达或者敲低BIRC5基因表达揭示BIRC5基因对山羊睾丸细胞周期和凋亡的调控作用,为进一步完善BIRC5基因功能奠定基础。本研究以3只3日龄3 kg左右健康简州大耳羊公羊脾脏组织为模板,利用RT-PCR技术克隆山羊BIRC5基因CDS区序列,并进行生物信息学分析。将克隆回收产物连接真核表达载体,从而构建pcDNA3.1(+)-BIRC5。根据山羊BIRC5基因序列设计并筛选有效siRNA。将pcDNA3.1(+)-BIRC5和siRNA分别转染山羊睾丸细胞后,利用Western blot检测BIRC5蛋白表达,利用流式细胞仪检测细胞周期与凋亡,利用实时荧光定量PCR技术检测对凋亡相关基因Bax、Caspase3、Caspase7、Bcl-2、p53、BCL2L11和PARP1的表达。结果,成功扩增山羊BIRC5基因序列,长度为506 bp,包含5′UTR 28 bp, CDS区429 bp, 3′UTR 49 bp,编码142个氨基酸残基,且与牛亲缘关系最近。过表达BIRC5基因后抑制了细胞凋亡,且细胞被阻滞于G2/M+S期;同时可下调Ca...     

山羊小热休克蛋白Hspb10基因cDNA克隆及序列分析

通过RT-PCR和RACE方法克隆了山羊Hspb10基因cDNA序列并进行了序列分析。结果表明:山羊Hspb10 cDNA全长1 056 bp,编码区全长780 bp,共编码259个氨基酸,提交至GenBank数据库中,收录号为JX067553。用Clustal W方法比对不同物种氨基酸序列同源性,山羊Hspb10与牛的同源性最高,核苷酸和氨基酸序列相似性分别为93.4%和96.5%;编码氨基酸序列BLAST比对结果也表明,哺乳动物Hspb10氨基酸序列极为保守,与禽类差异较大。获得山羊Hspb10 cDNA序列,可以为分子水平上研究山羊Hspb10的生物学功能奠定基础。     

猪蛔虫感染相关基因07E12的RNAi研究

为寻找猪蛔虫免疫防治的“关键”靶分子,从已构建的猪蛔虫感染期幼虫消减cDNA文库中筛选了一感染相关基因（EST编号为07E12）,采用RNA干扰（RNAi）技术对该基因的功能进行了初步探讨。针对其EST序列设计了1对特异引物,体外转录合成双链RNA (dsRNA)后,通过浸泡的方式将dsRNA导入猪蛔虫感染期幼虫中,在浸泡后的4个不同时间点采用RT-PCR方法检测虫体浸泡后靶基因被干扰的效果。试验结果表明,在浸泡后24、48、72 h都检测到了相对应基因表达的存在,但表达量随时间依次减少,96 h之后试验组没有检测到07E12的相应RNA的表达,提示dsRNA进入虫体并逐渐发挥了干扰作用,说明该基因在猪蛔虫幼虫感染宿主的过程中可能扮演重要角色。     

KLF2对山羊肌内前体脂肪细胞分化的影响

旨在克隆山羊KLF2基因的锌指结构域序列,明确其在组织及细胞表达模式,最终阐明其对山羊肌内前体脂肪细胞分化的影响及可能发挥作用的方式。本研究以5只1周岁左右的健康简州大耳羊为试验动物,利用RT-PCR、细胞培养、实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR,qPCR）、RNA干扰等方法克隆KLF2基因锌指结构,明确KLF2基因的时空表达特性并阐明其对肌内前体脂肪细胞分化的影响。结果显示,本研究获得的山羊KLF2锌指结构域为454 bp（KU041748.1）,且该结构域与绵羊、牛、小鼠的同源性为100%。KLF2在山羊各组织中存在广泛表达,且在肺和腹间脂肪中存在较高水平表达（P<0.05）。KLF2在山羊肌内前体脂肪细胞分化过程中的表达呈先下降又上升然后又下降趋势,且在成脂诱导分化12 h呈最低表达水平,显著低于在未分化的前体脂肪细胞中的表达水平（P<0.05）。油红O染色结果显示,干扰KLF2基因可明显促进山羊肌内脂肪细胞的脂滴积聚;并且PPARγ和C/EBPβ表达量伴随着这个过程分别极显著上调48.5%（P<0.01）和显著上调43.6%（P<0.05）;同时该家族中的KLF1、KLF13、KLF14、KLF15和KLF16表达水平极显著升高（P<0.01）,KLF4显著下降（P<0.05）,KLF3、KLF6、KLF8、KLF9及KLF11极显著下降（P<0.01）。山羊KLF2的锌指结构域与其他物种同源性高度保守,且其在山羊肺和腹间脂肪中表达量较高（P<0.05）。同时KLF2是山羊肌内脂肪细胞分化的负调控因子,并且可能通过PPARγ和C/EBPβ基因来发挥作用,且与其他KLFs基因存在等级调控现象。     

山羊FATP2基因的克隆及对前体脂肪细胞脂质沉积的影响

旨在对山羊脂肪酸转运蛋白2(fatty acid transport protein 2,FATP2)基因进行克隆及生物信息学分析,检测FATP2基因在山羊不同组织中的表达差异,并进一步揭示干扰FATP2基因对山羊肌内前体脂肪细胞脂质代谢的影响。本试验以10月龄健康简州大耳羊(n=12)为试验动物。采用RT-PCR法扩增并克隆山羊FATP2基因,进行序列对比、系统发育树构建及生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR检测FATP2基因在山羊不同组织中及在山羊肌内前体脂肪细胞不同分化时期的相对表达水平,合成SI-RNA干扰序列并转染至山羊肌内前体脂肪细胞;使用RT-qPCR检测FATP2干扰效率及脂质代谢相关基因的表达情况;通过Bodipy染色法观察干扰FATP2对脂滴形成的影响,利用GPO-Trinder酶学反应检测甘油三酯含量。结果显示,获得山羊FATP2基因序列全长2 335 bp, CDS区1 863 bp, 5′UTR 188 bp, 3′UTR 284 bp;共编码621个氨基酸,山羊FATP2基因在肝脏表达量最高;RT-qPCR检测结果显示,FATP2表达在细胞中被显著干扰;B...     

SRSF10对山羊肌内前体脂肪细胞分化的影响

旨在克隆山羊SRSF10基因序列,明确其生物学特性,并通过过表达和干扰手段阐明SRSF10对山羊肌内脂肪细胞分化的影响。本研究以简州大耳羊(Capra hircus)为试验对象,利用RT-PCR技术克隆山羊SRSF10基因序列,并进行生物信息学分析; 利用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qPCR)技术研究其在成脂诱导分化不同阶段细胞中的表达水平; 转染pcDNA3.1-SRSF10过表达载体和SRSF10-siRNA至山羊肌内前体脂肪细胞并诱导分化,通过油红O和Bodipy染色法从形态学上明确其对脂滴积聚的影响; 通过qPCR方法检测脂肪细胞分化标志基因表达的变化。结果显示,获得山羊SRSF10基因序列为1 026 bp,其中CDS区552 bp,共编码183个氨基酸; SRSF10在诱导分化96 h的肌内脂肪细胞中表达量最高; 过表达和干扰山羊SRSF10分别促进和抑制了肌内脂肪细胞中的脂滴积聚; 过表达后基因SREBP1、PPARγ和C/EBPα的相对表达量极显著上调(P < 0.01),干扰后分化标志基因SREBP1、PPARγ和C/EBPα相对表达水平极显著降低(P < 0.01)。结果表明,山羊SRSF10是肌内脂肪细胞分化的正调控作用因子,并且这种调控作用可能主要通过调节SREBP1、PPARγ和C/EBPα的表达来实现。     

山羊FSHR基因第10外显子序列的克隆与比较研究

根据牛FSHR基因序列设计引物，以波尔山羊和莱芜黑山羊基因组为模板，应用PCR技术克隆测定了FSHR基因第10外显子序列，并与牛该区段序列进行了比较研究。结果表明，PCR扩增获得的片断为1643bp，三畜种FSHR基因第10外显子长均为1233bp。莱芜黑山羊和波尔山羊的第10外显子序列与牛该序列相比，同源性分别为97．49％和97．41％，分剐在31个和32个位点发生碱基突变。均引起10处氨基酸密码改变。波尔山羊该序列与莱芜黑山羊的比，同源性为99．60％，且3个位点有碱基突变，其中＋1184和＋1365住点突变引起氨基酸密码改变。     

山羊myostatin基因慢病毒RNA干扰载体的构建及效果验证

myostatin基因是肌肉生长和发育的关键负调控因子之一,该基因突变或失活的物种都呈现肌肉增大的双肌表型,暗示在家畜中使该基因失活可以增加其产肉量。为了进一步揭示myostatin在山羊胎儿成纤维细胞中的生物学功能以及制备可有效失活myostatin基因的工具,将筛选的myostatin基因潜在RNA干扰靶位点连接到慢病毒干扰载体的转移质粒中,构建慢病毒介导的RNA干扰载体,验证其干扰效果。结果表明,干扰序列与转移质粒连接正确,成功构建myostatin基因慢病毒干扰载体,慢病毒三质粒共转293T细胞,获得的慢病毒颗粒可高效转染山羊胎儿成纤维细胞,Real-time PCR检测发现慢病毒干扰载体Lv322有效减少山羊胎儿成纤维细胞中myostatin基因mRNA 75%的表达(P<0.01),Western blotting检测显示myostatin蛋白则有效降低了94%(P<0.01)。本试验为研究myostatin基因的功能及制备失活转基因动物提供有效工具以及理论基础。