3个牛品种UCP3基因第5内含子和第6外显子部分序列的多态性研究

以中国西门塔尔牛、安格斯牛和海福特牛为试验材料,设计特异性引物扩增解耦联蛋白3基因(UCP3)的第5内含子和第6外显子部分序列,利用PCR-SSCP技术对牛UCP3基因进行了SNPs检测和基因型分析。结果表明,3个牛品种中的优势等位基因均为B,中国西门塔尔牛和安格斯牛的优势基因型为BB型,海福特牛的优势基因型为AB型;中国西门塔尔牛和海福特牛在UCP3基因位点处于Hardy-Weinberg平衡状态,而安格斯牛在UCP3基因位点处于Hardy-Weinberg非平衡状态;中国西门塔尔牛和海福特牛在UCP3基因位点为中度多态,安格斯牛在UCP3基因位点为高度多态。     

安格斯牛UCP2和UCP3基因组织表达规律研究

为了研究UCP2基因和UCP3基因在安格斯牛不同组织中的表达规律,运用实时荧光定量PCR技术检测UCP2和UCP3基因在安格斯牛心、肝、脾、肺、肾、大肠、小肠、背最长肌和皮下脂9种组织中的相对表达情况.结果 表明:UCP2和UCP3在所检测的组织中均有表达,且UCP2在肺脏中的相对表达量最高,极显著高于其他组织(P＜0.01),其次为脾脏和肾脏,其表达量极显著高于除肺脏外的其他组织(P＜0.01),其余组织的表达量虽有差异,差异不显著(P＞0.05);UCP3基因在皮下脂中的表达量极显著高于其他各组织(P＜0.01),其次为肾脏和肺脏,背最长肌的相对表达量极显著高于大肠、小肠、心脏、肝脏和脾脏组织(P＜0.01),其余各组织的相对表达量较低.通过对UCP2和㈣基因在安格斯牛不同组织中的表达情况进行分析,揭示这两个基因在安格斯牛不同组织中的表达差异,为进一步拓展UCP2和UCP3基因在不同组织中的功能研究提供理论支持,在某种程度上为安格斯牛的育种提供一些基础资料.     

江口萝卜猪UCP2基因启动子变异分析

[目的]研究江口萝卜猪UCP2基因启动子变异,并对其进行生物信息学分析,为江口萝卜猪品种选育及开发利用提供理论依据.[方法]利用江口萝卜猪基因组DNA构建混合DNA池,PCR产物直接测序后采用DNASTAR等生物软件分析筛选出SNP位点,然后采用Neural Network Promoter Prediction、TFsitescan、WebGene等生物信息学分析软件预测单核苷酸突变前后的UCP2基因启动子核心区域、转录因子结合位点和CpG岛.[结果]在江口萝卜猪UCP2基因启动子上共筛选到3个SNPs位点,分别是G-84>A、G-161>C和T-366>A.利用生物信息学分析软件分析单核苷酸突变对UCP2基因启动子核心区域、转录因子结合位点及CpG岛的影响,结果发现,从江口萝卜猪UCP2基因启动子上筛选到的3个SNPs位点均不在预测到的启动子核心区域,但靠近转录起始点;3个SNPs位点也不在预测得到的CpG岛内,且不会影响UCP2基因启动子的甲基化水平;3个SNPs位点能在不同程度上导致转录因子结合位点消失或产生新的转录因子结合位点,其中G-161>C突变对转录因子结合位点的影响最大.[结论]从江口萝卜猪UCP2基因启动子上筛选到3个SNPs位点,分别为G-84>A、G-161>C和T-366>A,虽然这3个SNPs位点均不在启动子核心区域及CpG岛内,但不同程度造成转录因子结合位点消失或产生,其中G-161>C的影响最大,可能是调控UCP2基因表达的重要功能突变位点.     

山猪UCP3基因遗传变异及其与胴体、肉质性状的相关研究

将猪解耦联蛋白3(UCP3)基因作为山猪肉质性状研究的候选基因之一,应用PCR-SSCP技术检测山猪及其杂种猪UCP3基因的多态性,对具有多态性的位点进行测序后,与其他品种猪UCP3基因序列进行比较分析。结果在山猪及其杂种中检测到2种UCP3 PCR-SSCP多态型,测序及比较分析后共找到19处多态位点,其中A型具有独特的4处多态位点。对5个品种猪UCP3基因共有的15处多态位点比较后发现,山猪的B型与长白猪的相应序列相似性最高,15处多态位点中有14处相同(只1567处有一个替换),山猪UCP3的A型与内江猪相应序列相似性最高,15处多态位点中有11处相同。对11个品种猪AυaI的PCR-RFLP基因型分布进行比较,发现山猪与梅山猪、内江猪的分布较一致。利用SAS 6.12软件,对PCR-SSCP不同基因型个体胴体性状与肉质性状进行了显著性检验与多重比较,结果表明UCP3 PCR-SSCP不同基因型间肉质性状差异均不显著,在胴体性状中AA型背膘厚显著低于BB型,因此UCP3有可能作为胴体性状遗传标记用于标记辅助选择。     

家兔UCP1 第3外显子基因多态性研究

为了解兔肉质性状特征,给兔的品种选种选育提供理论依据,选择UCP1基因设计1对引物扩增其第3外显子及第2内含子部分序列,采用DNA池PCR反应,直接测序法快速检测比利时兔、新西兰兔和加利福尼亚兔3个兔品种UCP基因多态性.结果在新西兰兔中发现1个多态性位点(T387C),多态位点对UCP1基因的RNA结构产生影响,其最小自由能由-917.51 kJ/mol变为-927.12 kJ/mol,而其他2个品种没有检测到该突变.     

香猪H-FABP和UCP3基因的表达与IMF和血清FFA的相关性

为了研究心脏型脂肪酸结合蛋白(heart fatty acid-binding protein,H-FABP)和解耦联蛋白3(uncoupling protein,UCP3)基因对贵州香猪肉质的调节作用,采用RT-PCR和免疫组织化学方法,以外二元杂交猪(大白×长白)为对照,研究H-FABP和UCP3基因在骨骼肌细胞中的表达和细胞定位,并与血清中游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)和肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量进行相关性研究.结果表明:香猪骨骼肌细胞中的H-FABP和UCP3基因表达量及其蛋白分布较杂交猪低,但血清FFA和IMF含量较杂交猪高.说明,香猪骨骼肌细胞中H-FABP的表达量不足,其肌细胞从血液中摄取FFA的量较少;同时香猪骨骼肌细胞中UCP3的表达量较低,因此,进入骨骼肌细胞的FFA消耗较少,大量存在于血液中,使脂肪沉积在肌肉细胞间或皮下等部位的机会增加.通过相关性分析表明,H-FABP基因的表达变化与IMF呈中度正相关,UCP3基因的表达变化与FFA呈中度负相关,表明,H-FABP和UCP3以蛋白量的表达变化为主影响骨骼肌细胞中的脂肪代谢,并以此调节香猪的肉质性状.     

牦牛解偶联蛋白 3基因的克隆测序和肌肉表达谱

为了比较高原牦牛和低海拔地区黄牛解偶联蛋白-3(UCP3)基因序列及其在骨骼肌中的表达水平,采用RT-PCR方法从牦牛背最长肌中克隆UCP3基因,所获得的cDNA序列编码区及推导的氨基酸序列与GenBank中黄牛相应序列相比相似度均为99.04%,编码区有9个碱基差异,并导致3个氨基酸的改变。实时定量RT-PCR分析显示,牦牛背最长肌中UCP2 mRNA水平显著高于黄牛,而背最长肌中UCP3 mRNA及股二头肌中UCP2、UCP3 mRNA水平均显著低于黄牛。另外,牦牛背最长肌中Mn-SOD活力显著高于黄牛。这些特征可能与牦牛肌肉在低氧环境中的能量代谢有关。     

湖羊肌肉UCP3基因序列特征分析及其在肌肉中的表达

为了获得湖羊UCP3基因编码区全序列并分析其序列特征,同时研究其在湖羊不同部位肌肉中的表达变化,选取初生与1、2、3、4、5和6月龄湖羊公羔各5只,提取屠宰后背最长肌、腰大肌、前腿肱二头肌和后腿股二头肌RNA,用TA克隆技术获得湖羊UCP3基因编码区序列,用DNAMAN软件分析UCP3基因在哺乳动物间的保守性,同时基于UCP3蛋白质序列用MEGA5.1软件构建系统发育树,用Real-time PCR检测湖羊不同肌肉部位UCP3基因的表达水平并分析其在不同发育时期的变化。结果显示:湖羊UCP3基因编码区全长936 bp,编码311个氨基酸残基,在哺乳动物中相对保守。根据UCP3蛋白质氨基酸序列构建的系统发育树显示湖羊与牛的亲缘关系最近。Real-time PCR结果显示,初生至6月龄的湖羊不同部位肌肉UCP3基因的表达模式基本相似,即在出生时有较低的水平,然后上升,随着月龄的增加又下降,但UCP3基因在后腿股二头肌中的表达量整体偏低,在腰大肌中表达水平变化较大,3月龄的表达水平显著高于初生和5月龄。     

早胜牛UCP3和FOXO1基因多态性与生长发育的聚合分析

【目的】本文旨在分析偶联蛋白3(uncoupling protein 3, UCP3)和叉头转录因子1(Forkhead box O 1, FOXO1)基因的多态性及其合并基因型与早胜牛生长发育的相关性。【方法】采用DNA测序技术,检测419头早胜牛UCP3和FOXO1基因的多态位点,同时分析了单个多态位点不同基因型及合并基因型与早胜牛生长发育性状的关联性。【结果】在UCP3上检测到3个多态位点,分别命名为g.4439GA,g.4899GA和g.5575GA,在FOXO1的3’侧翼区检测到1个突变,命名为g.92209CT。关联性分析表明,g.4899GA和g.92209CT能够显著影响早胜牛的体重和胸围(P0.01或P0.05),优势基因型分别为GG和CC。通过合并基因型发现,组合基因型GG-GG-GG-CT的体重和胸围表现最佳,显著高于组合基因型GG-GA-GA-CC(P0.01或P0.05)。【结论】UCP3和FOXO1可能直接或间接影响早胜牛的生长发育,可尝试作为早胜牛分子标记辅助选择的候选基因。     

杜长大猪UCP3基因克隆及白藜芦醇 对其表达的影响

【目的】明确白藜芦醇对杜长大猪UCP3基因表达及脂肪代谢的影响,为揭示猪优良肉质性状形成机制打下基础。【方法】提取2月龄杜长大猪皮下脂肪组织RNA,采用RT-PCR扩增杜长大猪UCP3基因编码区(CDS)序列,运用在线软件对其进行生物信息学分析,并以实时荧光定量PCR检测白藜芦醇(400 mg/kg,饲喂30 d)对杜长大猪脂肪中UCP3基因表达的影响。【结果】从杜长大猪皮下脂肪组织中成功克隆获得UCP3基因CDS序列,全长927 bp,共编码308个氨基酸,其蛋白分子质量33673.09 Da,理论等电点(pI)9.44;与普通猪的UCP3基因序列相比,杜长大猪UCP3基因编码序列共有9处发生碱基突变,其中4处为错义突变,导致UCP3蛋白有4处氨基酸突变,分别为第74位脯氨酸(Pro)→亮氨酸(Leu)、第150位甘氨酸(Gly)→精氨酸(Arg)、第203位Arg→Gly和第259位缬氨酸(Val)→Leu。杜长大猪UCP3基因CDS序列与普通猪UCP3基因CDS序列的同源性为99.0%,其UCP3蛋白二级结构中以α-螺旋占比最高(46.43%)、β-转角占比最低(7.47%),属于亲水性蛋白。饲喂白藜芦醇(400 mg/kg)能极显著上调杜长大猪皮下脂肪UCP3基因表达(P0.01),其相对表达量是对照组(不饲喂白藜芦醇)的2.06倍。【结论】白藜芦醇是通过上调杜长大猪UCP3基因表达而影响其脂肪代谢。     

绵羊UCP4基因编码序列的克隆和mRNA表达研究

【目的】克隆绵羊UCP4基因的编码序列（CDS）,分析CDS及其编码蛋白结构特点,并探讨其mRNA的发育性表达规律,以期为该基因的结构和功能研究奠定理论基础。【方法】利用RT-PCR技术从绵羊大脑组织中扩增出该基因的编码区序列,运用生物信息学方法分析UCP4蛋白的理化性质和结构特点。利用实时荧光定量PCR技术,对两个具有显著尾型差异的绵羊品种（广灵大尾羊和小尾寒羊）2、4、6、8、10和12月龄共计96个个体的8种组织（大脑、小脑、下丘脑、垂体、皮下脂肪、肾周脂肪、肠系膜脂肪和尾部脂肪）进行mRNA表达研究。【结果】绵羊UCP4基因CDS区长972 bp,编码323个氨基酸,分子量为35.73 kDa,等电点为9.43。二级结构中α螺旋、β折叠股和环分别占56.04%、7.12%和36.84%。该蛋白为跨膜蛋白,无信号肽,但有2个糖基化位点和15个潜在的磷酸化位点。UCP4 mRNA在脑组织和脂肪组织中均有表达,但高表达于脑组织中。品种、月龄和组织对UCP4 mRNA表达均有显著影响。【结论】获得了绵羊UCP4 基因的CDS全序列,揭示了其mRNA的表达特征及其影响因素,对进一步研究该基因的结构及其与能量代谢的关系具有重要科学意义。     

绵羊UCP1基因碱基突变与其蛋白结构和功能

【目的】检测两个绵羊群体中解偶联蛋白1（uncoupling protein 1,UCP1）基因的单核苷酸多态性 （single nucleotide polymorphism,SNP）,预测和分析碱基改变对蛋白结构和功能的影响。【方法】利用PCR-SSCP结合测序的方法检测UCP1基因编码区的SNPs,用生物信息学方法分析UCP1蛋白的理化性质和结构。【结果】UCP1基因编码区存在4个SNPs,其中c.214G＞A（Val72Met）和c.273C＞T位于外显子2,c.624C＞T和c.757G＞A（Ala253Thr）位于外显子5。进一步分析导致氨基酸改变的c.214G＞A和c.757 G＞A突变发现,此两个突变只对UCP1蛋白的理化性质和转录因子结合位点有细微改变,未引起UCP1蛋白空间构象的变化,对蛋白表达的影响不大。【结论】基于对人类中两个与肥胖相关的外显子突变型蛋白结构的比较说明,UCP1蛋白结构的改变可能影响其功能。     

鸡肉质性状主要相关基因的研究进展

鸡肉品质是近年鸡遗传育种学家与营养学家研究的热点和难点。而利用候选基因策略寻找影响肉质性状的主效基因,应用于鸡的肉质改良,从遗传学的角度是可行的。本文综述了与鸡肉品质有关的基因:过氧化物酶体增殖物激活受体基因(PPAR)、解偶联蛋白基因(UCP)、脂蛋白脂酶(LPL)、黑色素皮质素受体(MCR)和脂肪酸结合蛋白(FABP)的研究进展。     

IL-11对小鼠骨骼肌发育和能量代谢相关基因mRNA表达的影响

利用IL-11激活Janus蛋白酪氨酸激酶2(JAK2)/信号转导和转录激活子3(STAT3)信号通路,研究该通路对骨骼肌发育和能量代谢相关基因mRNA表达水平的影响。对雄性健康昆明小白鼠用IL-11连续皮下注射15 d,定期测量体质量和体温,小鼠处死后取腿肌提取总RNA,利用RT-PCR检测JAK2/STAT3信号通路关键因子JAK2和STAT3、骨骼肌发育相关基因成肌分化因子(MyoD)和生肌决定因子(Myf5)及能量代谢相关基因肝X受体(LXRα)和解偶联蛋白3(UCP3)mRNA表达。结果显示:处理组小鼠的体质量和腿部肌肉质量显著高于空白对照组(P0.05);两组小鼠体温均维持在正常浮动范围内。与空白对照组相比,处理组小鼠JAK2和STAT3 mRNA表达量上升(P0.05);骨骼肌发育相关基因MyoD和Myf5 mRNA表达量均上升(P0.05);能量代谢相关基因LXRαmRNA表达量不变(P0.05),UCP3 mRNA表达量上升(P0.05)。表明IL-11激活JAK2/STAT3信号通路后可通过提高骨骼肌发育和能量代谢相关基因的mR-NA表达而调节骨骼肌发育和能量代谢。     

鸡解耦联蛋白基因的研究进展

鸡解耦联蛋白(UCPs)是对机体能量平衡涉及的增重、静止代谢率和能量转化效率等性状起显著影响的基因家族,禽类解耦联蛋白(avUCP)是近年来在禽类发现的新UCP基因家族成员,被认为在禽类能量代谢中起着重要的作用。综述了近年来avUCP在家禽方面的研究现状。     

松辽黑猪肌内脂肪沉积相关基因的筛选

为了了解松辽黑猪肌内脂肪沉积的分子遗传学机理,利用基因芯片技术对松辽黑猪群体内背最长肌肌内脂肪含量高和低的个体进行了转录分析,利用实时定量PCR对部分转录差异基因进行了检测。差异表达分析显示,共有153个基因显著变化;差异基因经GO分类显示,主要参与细胞生长与死亡、信号分子及互作、信号传导、氨基酸代谢、脂类代谢等生物学过程;所验证的IGF2、PRKAG3、UCP3基因与芯片结果基本一致。本研究为深入了解松辽黑猪肌内脂肪沉积的机理奠定了基础。     

加利福尼亚兔和新西兰兔UCP1基因第5外显子多态性和生物信息学研究

本试验以加利福尼亚兔和新西兰兔为研究对象,分别用磁珠法动物基因组DNA抽提试剂盒提取新西兰兔和加利福尼亚兔的DNA,通过构建DNA池,扩增UCP1基因的第5外显子及第4内含子部分序列。扩增产物进行双向测序,利用DNAStar和BLAST分析测序结果。结果发现:在加利福尼亚兔中没有发现SNP位点,在新西兰兔中有4个多态性位点,分别为G743T、A744G、C819A和G849T,其中G743T为同义突变,A744G为错义突变,导致编码的苏氨酸(Thr)变为丙氨酸(Ala);C819A、G849T突变位点位于内含子区。多态位点的出现对UCP1基因的RNA二级结构产生的影响表现在其最小自由能由-1.93 MJ/mol变为-1.932 MJ/mol,同时SNPs位点对UCP1基因蛋白结构也有一定影响。     

小麦抽穗期基因研究进展

抽穗期是小麦品种的重要农艺性状之一,它对于小麦适应不同生态地区和不同环境条件具有至关重要的作用。春化反应、光周期反应和早熟性基因是影响小麦抽穗期的3种重要因素。综述了小麦抽穗期相关基因的定位和克隆,分析了控制小麦抽穗的3类基因性状以便为研究小麦的抽穗期基因提供参考。     

罗格列酮对2型糖尿病大鼠骨骼肌UCP3、CPT-ImRNA的表达及糖脂代谢的影响

目的 观察罗格列酮对2型糖尿病大鼠骨骼肌解偶联蛋白3（UCP3）、肉碱棕榈酰转移酶-I（CPT—I）mRNA表达及疗效的影响。方法58只SD大鼠随机分为普通饲养组（NC组,n=15）、高脂饲养组（HF组,n=15）和糖尿病组。糖尿病组大鼠在高脂饲料喂养至8周末时,腹腔注射链唑霉素（25mg／kg）制作糖尿病模型;再随机分为糖尿病治疗组（DMT组,n=14）和糖尿病未治疗组（DMC组n=14）,分别给予罗格列酮（3mg·kg^-1·d^-1）和灭菌生理盐水灌胃,持续8周。UCP3、CPT—ImRNA表达采用RT—PCR测定。结果HF与DMC组骨骼肌UCP3、CFT—ImRNA表达明显低于NC组（P〈0．05）。与DMC组比较,DMT组血糖和游离脂肪酸降低,而胰岛素敏感性和骨骼肌UCP3、CFT-ImRNA表达增加（P〈0．05）。结论2型糖尿病大鼠骨骼肌UCP3、CPT—InLRNA表达降低;而罗格列酮可上调UCP3、CFT—ImRNA的表达,降低血糖、FFA水平。     

欧拉型藏羊UCP2和UCP3基因多态性及其与生长性状的关联分析

【目的】探索欧拉型藏羊解偶联蛋白2（UCP2）和解偶联蛋白3（UCP3）基因的多态性及其与生长性状的关联性,为运用分子标记辅助育种方法提高欧拉型藏羊的生长性状提供理论依据。【方法】以239头成年欧拉型藏羊为试验对象,采用PCR产物直接测序技术检测UCP2和UCP3基因的遗传多态性,并将其与体质量、体高、体斜长和胸围生长性状进行关联性分析。【结果】在欧拉型藏羊UCP2基因上筛选出2个SNPs位点,分别为g.52130414 C>T和g.52130584 G>A,其中g.52130414 C>T位点产生TT、CT和CC 3种基因型,g.52130584 G>A位点产生AA、AG和GG 3种基因型;在UCP3基因上筛选出1个SNP位点g.52157335 C>T,产生CC、CT和TT 3种基因型。基因多态性分析表明,3个SNPs位点均为错义突变位点,属于中度多态,且均符合Hard-Weinberg平衡适应性检验（P>0.05）。关联分析结果显示,UCP2基因g.52130414 C>T位点TT基因型欧拉型藏羊体质量显著高于CT基因型(P<0.05);g.52130584 G>A位点AA基因型欧拉型藏羊体质量和体斜长均极显著高于AG和GG基因型(P<0.01),AA和GG基因型欧拉型藏羊胸围均显著高于AG基因型（P<0.05）;UCP3基因g.52157335 C>T位点CC基因型欧拉型藏羊体质量显著高于CT基因型(P<0.05),TT基因型欧拉型藏羊胸围显著高于CT基因型(P<0.05)。3个多态位点基因型组合分析发现,5个发生频率较高的双倍型中,D5型欧拉型藏羊体质量极显著高于D1、D2、D3型(P<0.01),体高显著高于D3型(P<0.05),体斜长显著高于D1、D3、D4型(P<0.05)且极显著高于D2型(P<0.01)。【结论】UCP2和UCP3基因多态性与欧拉型藏羊的部分生长性状显著相关,UCP2和UCP3基因可作为欧拉型藏羊生长性状选育的候选基因。D5双倍型为优势基因型,可在选育工作中优先考虑。