陆川猪肌肉生长抑制素基因的克隆与序列分析

[目的]对陆川猪肌肉生长抑制素（MSTN）基因进行克隆及序列分析,为后期开展MSTN因表达与陆川猪肌肉生长发育及脂肪沉积的相关性研究奠定基础.[方法]根据GenBank中已发表的猪MSTN因序列（NM 214435）设计引物,以陆川猪背最长肌组织总RNA为模板,RT-PCR扩增MSTN因cDNA序列,扩增片段经纯化、克隆、鉴定和测序分析,并应用生物软件进行蛋白质二级结构预测.[结果]克隆得到陆川猪MSTN因编码区1128 bp,与GenBank已公布的约克夏、汉普夏、杜洛克、梅山猪、藏猪、广西巴马小型猪的基因同源性均在99.8％以上.陆川猪MSTN因第294位点存在特有的碱基G,但未引起氨基酸改变.蛋白质二级结构预测结果表明,陆川猪的MSTN成熟肽包含有α螺旋、β转角、延长线和无规卷曲4种二级结构元件.[结论]猪MSTN因高度保守,可作为研究陆川猪肌肉生长发育和脂肪沉积的候选基因之一.     

陆川猪IGFBP5基因克隆及其差异表达分析

[目的]克隆陆川猪胰岛素生长因子结合蛋白5(IGFBP5)基因,并明确其在不同猪种中的表达情况,为今后揭示IGFBP5基因在陆川猪肌肉发育中的作用机理提供理论依据.[方法]通过TRIzol法提取陆川猪背最长肌总RNA,反转录合成cDNA后进行PCR扩增,将正确的测序结果采用在线生物信息软件进行生物信息学分析,并以实时荧光定量PCR检测分析IGFBP5基因在陆川猪和杜洛克猪背最长肌中的表达差异.[结果]陆川猪IGFBP5基因编码区(CDS)序列全长816 bp,编码271个氨基酸,与NCBI上已公布的野猪IGFBP5基因(NM_214099.1)CDS序列相比,存在3处碱基差异,其核苷酸同源性为99.6%.陆川猪IGFBP5氨基酸序列与NCBI上已公布的野猪(NM_214099.1)、牛(NM_001105327.2)、水牛(NM_001290940.1)、马(NM_001308603.2)、人类(NM_000599.3)、猕猴(NM_001284032.1)、小鼠(NM_010518.2)和大鼠(NM_012817.1)IGFBP5氨基酸序列同源性分别为98.9%、98.2%、98.9%、97.4%、96.7%、97.4%、95.2%和95.2%;基于IGFBP5氨基酸序列同源性构建的系统发育进化树也显示,陆川猪与野猪的遗传距离最近.陆川猪IGFBP5蛋白二级结构由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲组成,其中无规则卷曲占比最高,为65.68%;陆川猪IGFBP5蛋白不存在跨膜结构,在第1~20位氨基酸残基存在1个信号肽序列;蛋白修饰结构预测结果表明,陆川猪IGFBP5蛋白存在2个O糖基化位点、2个N糖基化位点和多个潜在磷酸化位点,包含IB保守结构域和Thyro-globulin-1保守结构域.IGFBP5基因在杜洛克猪背最长肌中的相对表达量极显著高于其在陆川猪背最长肌中的相对表达量(P<0.01).[结论]IGFBP5基因保守性较强,其在不同猪种间的差异表达可能是导致猪肉瘦肉率差异的主要原因,可作为陆川猪胴体重和瘦肉率等生长性状的遗传标记予以开发利用.     

陆川猪MYL9基因克隆及其表达差异分析

[目的]克隆陆川猪肌球蛋白调节轻链9基因(MYL9),并进行生物信息学分析及检测其在不同猪种中的表达差异,为明确陆川猪骨骼肌生长规律及研究MYL9的生理功能打下基础.[方法]根据NCBI上的家猪MYL9基因序列设计特异性引物,采用RT-PCR克隆陆川猪MYL9基因,利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检测陆川猪和杜洛克猪背最长肌中MYL9基因的表达情况.[结果]陆川猪MYL9基因编码区(CDS)序列长519 bp,共编码172个氨基酸;与NCBI上已公布的家猪MYL9基因(NM_001244472.1)CDS序列比对,陆川猪MYL9基因存在2处碱基突变,分别是195 bp处C→A和498 bp处T→C,均为同义突变;陆川猪MYL9基因推导氨基酸序列与家猪MYL9基因推导氨基酸序列的同源性最高,为99.6%,与鸡的同源性最低,为88.4%.陆川猪MYL9蛋白存在3个N糖基化位点和15个磷酸化位点,不存在跨膜结构域和信号肽,符合一般EFh-PEF超家族的结构特征.陆川猪MYL9蛋白二级结构中α-螺旋占54.65%,无规则卷曲占35.47%,β-转角占8.14%,延伸链占1.74%.MYL9基因在杜洛克猪背最长肌中的相对表达量极显著高于陆川猪背最长肌(P<0.01).[结论]MYL9基因序列在不同物种中具有较高的保守性,其在10周龄陆川猪背最长肌中的相对表达量极显著低于杜洛克猪,与其在不同猪种背最长肌中的磷酸化程度有关,也说明MYL9基因对猪肌肉生长速度有一定影响.     

广西三黄鸡脂蛋白脂酶基因的克隆及蛋白构象分析

【目的】对广西三黄鸡和爱拔益加（AA）鸡的脂蛋白脂酶基因（LPL）进行克隆与蛋白质结构分析,为后期开展LPL基因表达与鸡肌内脂肪含量相关性研究及筛选出与优质肉质相关的分子遗传标记奠定基础。【方法】根据GenBank已公布的鸡LPL基因序列设计引物,利用RT-PCR扩增广西三黄鸡和AA鸡的LPL基因cDNA序列,经双酶切鉴定和序列测定比对分析后,应用生物软件进行蛋白质二级结构预测分析。【结果】成功获得广西三黄鸡和AA鸡的LPL基因编码区序列（CDs）,大小均为1473 bp,两者的同源性为99.4%;将广西三黄鸡LPL基因序列提交至GenBank获得序列号JX090309。相对于AA鸡,广西三黄鸡LPL基因CDs存在9个位点的碱基突变,其中碱基503T→C导致氨基酸168Val→Ala,606T→G导致202Asp→Glu,1066A→G导致356Thr→Ala,1277C→T导致426Ser→Phe,1420A→G导致474Arp→Gly,1432G→A导致202Glu→Lys,这6个位点为错义突变;第166、372和1305位点的碱基突变为同义突变。蛋白质二级结构预测结果表明,广西三黄鸡与AA鸡LPL的C端结构域存在空间构象差异。【结论】LPL基因突变引起的氨基酸组成变化及蛋白质二级构象改变,可能影响鸡肌内脂肪沉积,进而决定肉质的优劣,即LPL基因可作为研究广西三黄鸡肌内脂肪代谢的主要候选基因。     

广西三黄鸡脂蛋白脂酶基因的克隆及蛋白构象分析

【目的】对广西三黄鸡和爱拔益加（AA）鸡的脂蛋白脂酶基因（LPL）进行克隆与蛋白质结构分析,为后期开展LPL基因表达与鸡肌内脂肪含量相关性研究及筛选出与优质肉质相关的分子遗传标记奠定基础。【方法】根据GenBank已公布的鸡“也基因序列设计引物,利用RT-PCR扩增广西三黄鸡和AA鸡的LPL基因cDNA序列,经双酶切鉴定和序列测定比对分析后,应用生物软件进行蛋白质二级结构预测分析。【结果】成功获得广西三黄鸡和AA鸡的LPL基因编码区序列（CDs）,大小均为1473bp,两者的同源性为99．4％;将广西三黄鸡LPL基因序列提交至GenBank获得序列号JX090309。相对于AA鸡,广西三黄鸡LPL基因CDs存在9个位点的碱基突变,其中碱基^503T→C导致氨基酸^168Val→Ala,^606T→G导致^202Asp→Glu,^1066A→G导致^366Thr→Ala,^1277C→T导致^426Ser→Phe,^1420A→G导致^474Arp→Gly,^1432G→A导致^202Glu→Lys,这6个位点为错义突变;第166、372和1305位点的碱基突变为同义突变。蛋白质二级结构预测结果表明,广西三黄鸡与AA鸡LPL的C端结构域存在空间构象差异。【结论】LPL基因突变引起的氨基酸组成变化及蛋白质二级构象改变,可能影响鸡肌内脂肪沉积,进而决定肉质的优劣,即LPL基因可作为研究广西三黄鸡肌内脂肪代谢的主要候选基因。     

陆川猪ANKRD1基因克隆及其表达差异分析

[目的]克隆陆川猪心肌锚蛋白重复域1基因(ANKRD1),并进行生物信息学及组织表达谱分析,为研究ANKRD1在陆川猪机体内的功能作用提供参考依据.[方法]根据NCBI已公布的野猪ANKRD1基因序列(NM_213922.1)设计特异性引物,采用TRIzol法提取陆川猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪的总RNA,反转录合成cDNA,并以此为模板进行ANKRD1基因克隆,通过MegAlign、Protaram、Protscale、MHMM Server和Sig-nalP等在线分析软件进行生物信息学分析,最后以实时荧光定量PCR检测ANKRD1基因在陆川猪各组织中的表达情况.[结果]陆川猪ANKRD1基因蛋白编码区(CDS)序列全长960 bp,编码319个氨基酸残基,与NCBI已公布野猪ANKRD1基因(NM_213922.1)的CDS序列存在4处碱基突变,但均为同义突变,二者的ANKRD1氨基酸序列同源性为99.6%.陆川猪ANKRD1基因编码蛋白分子量为36125.70 Da,理论等电点(pI)为7.09,属于稳定蛋白,其二级结构中α-螺旋占46.39%、无规则卷曲占39.81%、β-转角占9.09%、延伸链占4.70%;陆川猪ANKRD1蛋白不存在跨膜结构,也无信号肽,有多个磷酸化位点.陆川猪ANKRD1基因在其心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪等7个组织中均有表达,其中以心脏中的相对表达量最高,显著高于在其他组织中的相对表达量(P<0.05,下同),在脾脏中的相对表达量最低,显著低于在心脏、肝脏、肺脏和背最长肌中的相对表达量.[结论]ANKRD1基因在陆川猪的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪等组织中均有表达,且存在明显差异,故推测ANKRD1基因在不同组织中发挥不同作用.     

广西草龟GH基因全序列克隆及测序分析

[目的]了解广西草龟生长激素(GH)基因全序列结构特点及其与其他物种间的关系,为进一步研究GH基因的结构、功能、遗传变异规律及其与生产性能的关系提供科学依据.[方法]根据GenBank上已公布的黄喉拟水龟GH基因序列设计合成9对特异性引物,以广西草龟基因组DNA为模板进行PCR扩增,所获得目的片段经纯化、克隆、鉴定和测序后,用Vector NTI Advance 10软件将各扩增序列拼接,获得草龟生长激素基因全序列,并用DNASTAR软件MegAlign程序中的Alignment Report和NCBI的BLAST对草龟GH基因全序列进行同源性比对分析及构建基于GH基因编码序列的物种间亲缘进化树.[结果]广西草龟GH基因全长8538 bp,与黄喉拟水龟GH基因全长8517 bp相比,二者的同源性高达98%,其中有118个碱基发生突变,插入37个碱基,14个位点发生碱基缺失;与鸡、鸭、鹌鹑、鸵鸟、红树林蛇的同源性分别为88%、83%、87%、86%和84%.[结论]GH基因编码序列具有较高的保守性.     

陆川猪CSRP3基因克隆及其组织表达差异分析

【目的】克隆陆川猪的富含半胱氨酸和甘氨酸蛋白3(CSRP3)基因,并对其进行生物信息学和组织表达谱分析,为研究CSRP3基因在陆川猪肌肉生长过程中的作用机制打下基础。【方法】根据NCBI已公布的野猪CSRP3基因序列设计特异性定量引物和克隆引物,运用RT-PCR克隆CSRP3基因并进行生物信息学在线分析,采用实时荧光定量PCR检测CSRP3基因在陆川猪各组织中的表达差异。【结果】陆川猪CSRP3基因编码区(CDS)全长854 bp,编码194个氨基酸残基,与NCBI已公布的野猪CSRP3基因CDS序列相比存在5处同义碱基突变,且陆川猪与野猪氨基酸序列相似性达100.0%;陆川猪CSRP3基因的编码蛋白分子量为20935.82 Da,分子式为C₉₆₄H₁₄₀₄N₂₆₂O₂₇₄S₁₉,理论等电点(pI)为8.89,不稳定系数为39.11,表明其是偏碱性的稳定蛋白;CSRP3蛋白二级结构主要由无规则卷曲构成,三级结构可能有一种模型;陆川猪CSRP3蛋白除有多个磷酸化位点之外,无跨膜结构和信号肽;陆川猪CSRP3基因在心脏中表达量最高,背最长肌次之,在肝脏中的表达量最低。【结论】CSRP3基因在陆川猪心脏中表达量最高,背最长肌次之且明显高于其他组织,说明该基因可能对肌肉生长有一定影响。     

豚鼠ESR2基因新的可变剪接体克隆及序列分析

[目的]对豚鼠雌激素受体2(ESR2)基因进行克隆及序列分析,并预测分析其编码的蛋白序列,为提高豚鼠产仔性能及其育种打下基础.[方法]根据GenBank已公布的豚鼠ESR2基因序列(登录号XM003472337)设计引物,以豚鼠卵巢组织总RNA为模板,RT-PCR扩增ESR2基因编码区序列(CDS),利用生物信息学分析其编码蛋白氨基酸的组成及理化性质、二级结构及与相关物种的同源性.[结果]克隆获得的豚鼠ESR2基因CDS长度为1650bp,编码549个氨基酸,比参照序列(XM 003472337)少54个碱基,是ESR基因新的可变剪接体,且第7外显子缺失;蛋白质二级结构预测结果表明,豚鼠ESR2成熟肽包含α螺旋、β折叠和无规卷曲3种二级结构元件,由于缺失18个氨基酸导致蛋白质结构发生变异;同源性分析结果显示,豚鼠与长尾龙猫、奥氏更格卢鼠、马、达马拉鼹鼠、裸鼢鼠、鼠狐猴、八齿鼠、猪和人的ESR2基因序列同源性分别为91%、87%、86%、91%、92%、86%、88%、92%和86%.[结论]克隆获得的豚鼠ESR2基因为新的可变剪接体,可作为研究豚鼠产仔性能及豚鼠育种重要的候选基因之一.     

猪嵴病毒VP1基因序列测定与分析

[目的]对猪嵴病毒(PKV) VP1基因进行测序与同源性分析,确认其可能来源,为今后的生物学特性分析及仔猪腹泻防治工作提供科学依据.[方法]采用RT-PCR对GXPKV-1毒株VP1基因进行克隆,运用DNASTAR软件包中Megalign程序对测序获得的VP1基因进行核苷酸序列及其推导氨基酸序列同源性分析.[结果]GXPKV-1毒株ⅥP1基因全长762 bp,共编码254个氨基酸,与GenBank已公布的13株参考毒株VP1基因的核苷酸同源性为74.1%~85.4%,推导氨基酸同源性为81.1%~93.3%.根据VP1基因推导氨基酸序列进行系统发育进化分析,发现GXPKV-1毒株与Gansu-2012、JS1419等国内参考毒株同属于同一亚群,而与瑞士分离株Swine-S-1-2007、泰国分离株THA-2008、美国分离株H24-2012-USA及四川分离株CHN-SC-2011-02等的亲缘关系较远.[结论]猪嵴病毒GXPKV-1毒株起源于国内流行毒株的传播,在新的环境下虽然其VP1基因核苷酸发生变异,但由于同义翻译,推导氨基酸的同源性仍然较高,说明碱基突变并未引起蛋白结构的改变.