略阳乌鸡黑素皮质素受体1(MC1R)基因变异及蛋白质结构的预测

为弄清略阳乌鸡黑素皮质素受体1(MC1R)基因的遗传变异与黑色素形成的关系,采用PCR-SSCP测序方法,对略阳乌鸡蛋白质理化性质和分子结构进行了研究.结果表明:略阳鸡种内MC1R变异较小,与白来航比对,在编码区69、212、274、376、636、637和644位点有7个SNPs,除69和636位点外,其余 5个突变导致略阳乌鸡的MC1R编码区氨基酸序列发生改变,并造成黑素皮质素受体1多了一个磷酸化位点,这些位点的变异可能与略阳乌鸡黑色素的形成和沉积有关;经聚类分析,略阳鸡与原鸡亲缘关系较近,与来航鸡关系较远.略阳乌鸡保留了原始的基因库,MC1R基因可能是控制略阳乌鸡黑色素形成的主效基因.     

羊驼MC1R基因的扩增与生物信息学分析

为探究羊驼MC1R的生物学特性,扩增羊驼皮肤组织中MC1R基因cDNA序列,并运用生物信息学软件推测羊驼MC1R基因序列的特性及编码蛋白的理化性质、疏水性、跨膜区以及保守性结构域等。结果表明:羊驼MC1R基因与各物种的MC1R基因存在较高的同源性,MC1R编码蛋白的分子式为C1601H2538N410O413S22,是一个稳定的疏水蛋白,存在7个跨膜区域,主要定位于细胞膜上,是跨膜蛋白。功能域的预测发现,MC1R含有1个功能域,即7TM蛋白家族保守结构域,这与MC1R存在于黑色素细胞表面,接受α-MSH的信号,作为黑色素细胞接受机体激素调控的主要信号通路,进而调控毛色的功能相一致。羊驼MC1R的生物信息学分析可为以后实践中深入研究它的功能提供参考。     

禽类Mx基因GTP酶效应区(GED)序列适应性进化分析

为进一步了解禽类Mx基因进化历程及结构与功能变异,测定了4种经济类型11个地方鸡品种:肉用型(惠阳胡须鸡、清远麻鸡、文昌鸡)、兼用型(藏鸡、狼山鸡、寿光鸡、北京油鸡、萧山鸡、鹿苑鸡)、蛋用型(白耳鸡)、药用和观赏型(丝羽乌骨鸡)Mx基因GTP酶效应区(GTPase effector domain,GED)序列,并结合已报道的原鸡及部分其他鸡形目和雁形目禽类相关序列,采用mrModeltest和MrBayes筛查最适核苷酸替代模型、构建贝叶斯进化树,并采用Datamonkey和PAML4b检测位点选择压力。结果:获得了中国地方鸡种Mx基因GED区核苷酸序列,全长231 bp,编码77个氨基酸。序列联配结果表明家鸡Mx基因GED区高度保守,仅发现3个突变位点,分别位于2 032 bp、2 075 bp和2 139 bp处。AIC信息量准则表明禽类Mx基因GED区的最优核苷酸替代模型为GTR+G。基于最优模型重建的禽类Mx基因GED区贝叶斯进化树具有较高的后验概率,揭示的系统发育关系和禽类物种进化基本一致。Datamonkey的单一断裂点扫描和遗传算法扫描均未发现禽类Mx基因GED区序列数据集有重组事件,位点选择压力检测结果表明禽类Mx基因GED区在进化过程中并未受到正选择作用。     

麻城黑山羊MC4R基因遗传多态性及生物信息学分析

黑素皮质素受体MC4R(melanoeortin receptor-4)是一种由下丘脑分泌的G蛋白偶联受体,其作用是调节动物采食量和体重。为了研究麻城黑山羊的遗传特异性,以MC4R为研究对象,检测其基因多态性,并进行生物信息学分析。结果表明,MC4R基因在麻城黑山羊中有8个突变位点,即C144T、T189A、A612G、C617A、C649G、C684A、T784A、C813A。根据理化性质分析可知,MC4R的氨基酸序列包含疏水区域,具有7个跨膜结构,编码蛋白的二级结构元件主要是α螺旋和无规则卷曲。不同物种间MC4R氨基酸序列比对发现,麻城黑山羊与绵羊的序列相似性为97.82%,与牛的序列相似性为94.50%,说明MC4R是保守蛋白,对动物的生长发育有重要作用。本研究通过测序获得8个MC4R基因的突变位点,并进行了生物信息学分析,为研究MC4R及其自然突变体影响山羊生长代谢的分子机制提供了理论依据。     

沙皮犬MC1R基因的克隆与序列分析

黑素皮质素1型受体(melanocortin 1 receptor,MC1R)基因在哺乳动物中具有调节细胞黑色素形成的作用,被认为是影响犬毛色的重要候选基因.用PCR技术对沙皮犬MC1R基因序列进行扩增,获得沙皮犬MC1R基因序列1 333 bp,包含完整的MC1R基因开放阅读框954 bp,编码317个氨基酸.该序列与鸡、鼠、犬、人等6种动物MC1R基因CDS序列有70.1％～98.3％的同源性,相应氨基酸序列的同源性达61.1％～96.9％.系统发育树分析结果表明,沙皮犬与已报道的黄金猎犬亲缘最近,与鸡的亲缘关系最远.     

贵州白山羊肌肉生长抑制素(MSTN)基因生物信息学预测与系统进化分析

本研究旨在解析贵州白山羊肌肉生长抑制素(MSTN)基因的结构特性,为该基因功能探究提供理论依据。基于生物信息学及比较基因组学方法,对NCBI数据库中已登录的贵州白山羊MSTN基因完整编码区序列(CDS)核苷酸组成特性及编码蛋白的相关结构开展预测及分析,构建了15个物种MSTN基因系统进化树。结果表明,贵州白山羊MSTN基因CDS长度为1 128bp,共编码375个氨基酸,由3个外显子和2个内含子构成,其AT含量均高于GC。贵州白山羊MSTN蛋白属混合型二级结构,存在无规则卷曲、延伸链和α-螺旋,为弱碱不稳定亲水蛋白质;包括1个18个氨基酸的潜在信号肽,无跨膜区,形成5对二硫键,含有16个磷酸化位点;278～375位氨基酸为转化生长因子-β样结构域。贵州白山羊MSTN基因与绵羊、牛等牛科动物的亲缘关系较近,与鸡形目原鸡和绿头野鸭的亲缘关系较远。本研究可为贵州白山羊MSTN基因分子遗传学及其表达调控研究奠定理论基础。     

佛手瓜鲨烯合酶基因克隆及酶分子结构分析

[目的]克隆佛手瓜鲨烯合酶(SQS)基因,并基于克隆的SQS序列分析该酶的分子结构,为佛手瓜生物活性成分的利用提供理论依据。[方法]根据SQS基因5'末端保守序列和3'race方法扩增的佛手瓜SQS基因3'末端序列设计佛手瓜SQS基因克隆引物。扩增的佛手瓜SQS基因片段插入p GEM-T Easy Vector后经DNA测序。应用生物信息学方法分析克隆序列的开放阅读框架(ORF)、酶蛋白的疏水性/亲水性和蛋白质磷酸化位点,预测酶蛋白的二级结构、结构域、三级结构和跨膜区。以布朗葡萄藻为outgroup,应用MEGA 5.0进行UPGMA算法构建系统树,并进行1 000次的Bootstrap测试。[结果]佛手瓜SQS由417氨基酸残基构成,等电点为6.983。构象预测提示该酶二级结构以α螺旋为主,是一种只有三级结构的单体酶,其活性中心是主要由几个α螺旋围绕形成的穴状结构,酶蛋白肽链中具有1个跨膜区。结构域分析表明SQS属于异戊二烯合酶家族。磷酸化位点分析显示该酶共有17个磷酸化位点,其中,S48位于与酶活性中心相关模体中,而S196为陆生植物SQS基因的正选择位点。以佛手瓜SQS基因ORF序列构建系统发生树得到的系统发生分类结果与形态学分类结果一致。[结论]佛手瓜SQS是由417氨基酸残基构成的单体酶,具有1个跨膜区和17个磷酸化位点,其中,S48和S196可能是佛手瓜SQS酶活性调节的关键性磷酸化位点。     

孔雀与鹌鹑MC1R基因片段的鉴定及序列分析

探讨了孔雀、鹌鹑黑素皮质素受体1(melanocortin 1-receptor,MC1R)基因序列与禽类羽色的相关性。根据GenBank上原鸡的MC1R基因序列,利用在线引物设计软件Primer3在编码区设计引物PE。以孔雀和鹌鹑DNA为模板进行PCR扩增及测序,分别获得长度约为350 bp的基因片段。经比对发现,孔雀与原鸡的相似性为95.47%,有16处突变,3处缺失;鹌鹑与原鸡的相似性为97.70%,有8处突变,1处缺失。对其氨基酸序列进行蛋白质二级结构预测,结果显示,孔雀与鹌鹑α螺旋、β折叠、无规则卷曲所占比例分别为59.48%,2.59%,37.93%和58.62%,1.82%,39.66%。表明MC1R基因可能是表达禽类羽色的主效基因。     

绵羊及相关物种去乙酰化酶1的理化性质和蛋白结构预测

为深入研究SIRT1基因及其编码蛋白的结构和功能,特别是在各信号通路中的作用,本文基于NCBI发布的包括绵羊在内的9个物种的SIRT1基因的核苷酸和蛋白质序列,采用生物信息学方法分析SIRT1蛋白的理化性质和蛋白结构,预测了绵羊SIRT1蛋白的结构和翻译后修饰位点。结果表明,不同物种SIRT1蛋白的理化性质基本一致。绵羊SIRT1是一种接近于中性的亲水性脂溶蛋白,预测其有40个潜在的O-糖基化位点、2个N-糖基化位点、33个磷酸化位点、18个乙酰化修饰位点、11个泛素化修饰位点和3个类泛素化修饰位点。这些结果为进一步研究SIRT1的功能和表达调控奠定了科学依据。     

MC1 R基因在中国草金鱼中的遗传变异及其进化分析

鱼类的体色具有重要的观赏和经济价值,是重要的品种特征,属于高遗传力的质量性状,通常受单个基因或几个基因控制。 MC1R基因在黑色素合成过程中起着重要的调控作用,因此可能参与鱼体色的形成。研究利用中国草金鱼为材料,对MC1R基因进行全长序列扩增、SNPs搜寻及其突变位点的功能与进化分析。结果在MC1R基因整个序列上只鉴定到1个突变位点,即Exon 1 g．82 G＞A,属于错义突变,该突变导致MC1R基因的第28个氨基酸发生改变（丙氨酸＞苏氨酸）。进一步蛋白质结构预测和功能分析发现该突变导致MC1R蛋白形成了一个新的低复杂区。通过MC1R基因的分子进化树分析发现金鱼与鲫鱼、鲤鱼、斑马鱼等最先遗传分化出来,它们的遗传距离最近。 MC1R基因的Exon 1 g．82 G＞A突变位点是否在金鱼体色的形成中起着重要调控作用还有待进一步研究。