鹿茸尖端组织核心蛋白多糖基因全长cDNA的克隆及其表达分析

为了进一步了解鹿源DCN基因的结构与功能,揭示该基因在鹿茸尖端不同组织层的表达规律,本研究从梅花鹿鹿茸尖端组织cDNA文库中首次克隆具有完整编码区的DCN基因全长cDNA序列,并结合生物信息学方法和实时荧光定量RT-PCR技术对该基因的氨基酸序列结构和表达特征进行分析.结果表明,梅花鹿DCN基因cDNA全长为1 831 bp,编码360个氨基酸;其编码蛋白具有N端信号肽,相对分子质量为39.9 ku,理论等电点为8.8,其一级结构中亮氨酸所占比例最高(12.5%);梅花鹿与绵羊DCN氨基酸序列的相似性最高(98%).实时荧光定量RT-PCR分析表明,DCN在间充质层的表达显著高于其他3层组织,提示DCN的抗纤维化活性可能是维持鹿茸间充质层快速生长的重要调节因素.     

梅花鹿PTN基因cDNA克隆及表达分析

为了探究多效生长因子(PTN)基因在鹿茸生长发育中的调控作用,试验采用分子克隆技术得到包括PTN基因全部编码区的cDNA序列,并结合生物信息学方法、实时荧光定量PCR技术对其进行分析。结果表明:获得的PTN基因cDNA序列长度为750 bp,共编码168个氨基酸;PTN蛋白分子质量为18.93 ku,理论等电点为9.66,是信号肽介导的一种亲水性蛋白质;其二级结构以无规则卷曲为主,其次是α-螺旋和β-折叠,分别占47.62%、32.74%和19.64%;梅花鹿PTN基因在进化上较为保守,与白尾鹿、野猪、牛等偶蹄目动物亲缘关系较近,与斑纹海豚、豚鼠、人亲缘关系较远;实时荧光定量PCR分析显示,PTN基因在不同生长时期的鹿茸顶端间充质组织中表达差异显著,表达量在生长中期明显高于前期和后期。     

梅花鹿S100A16基因的克隆及生物信息学分析

为探索梅花鹿(Cervus nippon)S100A16基因序列及生物学特性,本研究根据GenBank数据库中牛、绵羊S100A16基因序列设计引物,以梅花鹿鹿茸顶端组织cDNA为模板,采用RT-PCR技术和分子克隆技术成功获得梅花鹿S100A16基因的cDNA序列。生物信息学分析发现,梅花鹿S100A16基因CDS区全长312 bp,编码103个氨基酸;蛋白含有11个磷酸化位点,有跨膜结构域,无信号肽,为在细胞内发挥作用的稳定蛋白;蛋白仅在C端含有S100蛋白家族经典的EF螺旋结构域,由12个氨基酸组成,N端EF螺旋结构域由15个氨基酸组成;蛋白C端含有FGF-1蛋白结合位点;梅花鹿S100A16蛋白的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成;三级结构显示该蛋白有2个Ca~(2+)结合位点;梅花鹿S100A16蛋白氨基酸序列与东欧马鹿同源性最高,为100%,与其他部分物种S100A16蛋白氨基酸序列构建系统进化树,分析表明S100A16基因在进化上比较保守,符合功能基因的特点。研究结果为进一步揭示梅花鹿S100A16基因的功能及表达机制提供依据。     

梅花鹿Myf5基因的cDNA克隆及表达分析

为获得梅花鹿生肌调节因子(Myf5)基因编码区序列(CDS),并探讨该基因在雌雄梅花鹿及其不同部位的肌组织间差异表达情况,以成年健康雌雄梅花鹿心肌、背最长肌、股四头肌、臀大肌、肋间肌组织为试验材料,以臀大肌组织cDNA为模板克隆获得Myf5基因CDS,运用生物信息学软件进行测序及分析,并利用实时荧光定量PCR技术检测Myf5基因在不同部位的肌组织间相对表达量。结果表明：克隆得到的梅花鹿Myf5基因CDS全长为768 bp;与GenBank上公布的家牛(Gene ID:281335)Myf5基因CDS的同源性为99.61%;梅花鹿与家牛的遗传距离最近,聚为同一支;梅花鹿Myf5蛋白氨基酸组成中丝氨酸含量最高,占氨基酸总量的13.3%;Myf5蛋白具有较强的亲水性,其蛋白二级结构包含α-螺旋、延伸链、无规则卷曲和β-折叠;荧光定量结果分析表明,梅花鹿Myf5基因在雌、雄梅花鹿及其不同部位的肌组织间均有差异性表达。     

梅花鹿S100A16基因的克隆及生物信息学分析

为探索梅花鹿（Cervus nippon）S100A16基因序列及生物学特性，本研究根据GenBank数据库中牛、绵羊S100A16基因序列设计引物，以梅花鹿鹿茸顶端组织cDNA为模板，采用RT-PCR技术和分子克隆技术成功获得梅花鹿S100A16基因的cDNA序列。生物信息学分析发现，梅花鹿S100A16基因CDS区全长312 bp，编码103个氨基酸；蛋白含有11个磷酸化位点，有跨膜结构域，无信号肽，为在细胞内发挥作用的稳定蛋白；蛋白仅在C端含有S100蛋白家族经典的EF螺旋结构域，由12个氨基酸组成，N端EF螺旋结构域由15个氨基酸组成；蛋白C端含有FGF-1蛋白结合位点；梅花鹿S100A16蛋白的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成；三级结构显示该蛋白有2个Ca²⁺结合位点；梅花鹿S100A16蛋白氨基酸序列与东欧马鹿同源性最高，为100%，与其他部分物种S100A16蛋白氨基酸序列构建系统进化树，分析表明S100A16基因在进化上比较保守，符合功能基因的特点。研究结果为进一步揭示梅花鹿S100A16基因的功能及表达机制提供依据。     

大鲵α1-血红蛋白基因的生物信息学分析及组织表达研究

 从大鲵皮肤cDNA文库中分离获得大鲵α1 血红蛋白基因全长cDNA序列,生物信息学分析表明,大鲵α 血红蛋白基因全长cDNA序列为594 bp,开放阅读框共432 bp,编码144个氨基酸,编码的大鲵α1 血红蛋白推测的理论分子量为16048.3 u,等电点为6.44。氨基酸组成中酸性氨基酸11.9%,中性氨基酸69.9%,碱性氨基酸18.2%。结构分析表明,该蛋白没有信号肽,但在100~122个氨基酸处以及98~122个氨基酸处分别有由里向外、由外向里的跨膜螺旋区,二级结构以α 螺旋为主。氨基酸序进行同源性列比对表明与人、猕猴的亲缘关系最近,和牛蛙的亲缘关系最低只有35%。荧光定量PCR结果表明,α1 血红蛋白基因在肌肉中表达量最高,在胃中最低。     

梅花鹿SNX10基因cDNA克隆与序列分析

为了获得梅花鹿SNX10基因编码区cDNA序列,试验提取了梅花鹿鹿茸尖端组织总RNA,设计上下游引物,利用PCR技术扩增SNX10基因,对扩增的基因进行氨基酸序列分析并构建系统进化树。结果表明:扩增获得的序列为854 bp,其中包括606 bp开放阅读框(ORF),编码201个氨基酸;SNX10蛋白为疏水性蛋白质且存在信号肽和跨膜结构,由α-螺旋、扩展链、无规则卷曲组成,蛋白亚细胞定位预测为细胞质。梅花鹿鹿茸SNX10蛋白氨基酸序列与白尾鹿的同源性极高,为99%。梅花鹿与白尾鹿的亲缘关系最近,与野猪、牛的亲缘关系较近,与人、白鳍豚、裸鼹鼠、黑猩猩、赤狐、刺猬的亲缘关系较远。     

中国荷斯坦奶牛铁蛋白基因3'端克隆及序列分析

本研究旨在克隆和分析中国荷斯坦奶牛的铁蛋白(FTH)基因,为该基因的功能研究和有效利用提供理论依据.运用cDNA末端快速扩增(RACE)技术从公犊肝脏组织中扩增出FTH基因的3'端cDNA序列,并利用生物信息学方法对该基因的氨基酸序列进行分析.结果表明,FTH基因3'端cDNA全长为489 bp,编码81个氨基酸;经生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白无N端信号肽及跨膜区,相对分子质量为9.1253 kD,理论等电点为5.19,脂肪系数为85.56,总亲水性为-0.342,其一级结构中存在4个功能结构域;二级结构元件以α-螺旋和β-旋转为主;同源序列分析表明,中国荷斯坦奶牛与原牛FTH氨基酸的相似性最高(99％);系统进化树显示,在该基因座位上中国荷斯坦奶牛与所测物种的亲缘关系均较远.本研究有助于揭示FTH家族基因的进化历史,为对其进行深入的功能分析和利用研究提供参考.     

家蚕质型多角体病毒感染应答的假定蛋白基因全长cDNA克隆与表达特征分析

在感染家蚕质型多角体病毒(BmCPV)的家蚕中肠组织中发现一个差异表达的假定蛋白基因。利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆了该假定蛋白基因的全长cDNA。用生物信息学方法进行基因序列与结构分析表明:该基因全长cDNA序列为486bp,包含108bp的5′端非翻译区序列(5′-UTR)和153bp的3′端非翻译区序列(3′-UTR),开放阅读框(ORF)为225bp,编码74个氨基酸,蛋白分子质量为6.888kD,等电点为5.27;该基因由3个外显子和2个内含子组成,ORF位于第2外显子内,编码蛋白含二次跨膜结构,多肽链表现为疏水性,在多肽链上的第15～16氨基酸残基可能是信号肽的切割位点。RT-PCR结果显示该基因在家蚕5龄幼虫的丝腺、血液、脂肪体、生殖腺及中肠组织中均有表达;荧光定量PCR结果表明该基因在感染Bm-CPV的家蚕中肠组织中的表达水平为正常家蚕中肠组织的6.28倍。研究结果为进一步解析该基因的功能奠定了基础。     

武定鸡GnIH基因克隆、表达及生物信息学分析

为揭示武定鸡促性腺激素抑制激素(GnIH)基因在繁殖调控阶段的分子机理,研究采用RT-PCR法克隆了武定鸡GnIH基因的编码区序列,并利用生物信息学方法对武定鸡GnIH基因编码产物的理化特性及结构与功能进行了初步分析,采用实时荧光定量PCR分析其表达情况。结果显示,获得的武定鸡GnIH基因编码区全长为522 bp,编码173个氨基酸。生物信息学预测显示,武定鸡GnIH含有一个N端信号肽;该蛋白含有5种功能活性位点;二级结构主要由无规则卷曲和α螺旋构成,分别占41.04%和36.99%。氨基酸序列比对显示,武定鸡GnIH与其他禽类的同源性在67.6%以上。荧光定量结果显示,该基因在视神经叶和垂体组织中表达量最高。研究结果为鸡繁殖性能的研究奠定了基础。     

鹿茸X型胶原基因的全长cDNA克隆及序列分析

采用RT-PCR和RACE技术,从鹿茸软骨细胞总RNA中扩增克隆了梅花鹿X型胶原（collagen X,colX）全长cDNA序列,并进行了序列特性分析。序列分析结果表明,梅花鹿colX全长cDNA序列为3135nt,其中5′非编码区96nt、3′非编码区1014nt和2022nt的开放阅读框编码674个氨基酸的鹿colX前体蛋白,与牛、猪、犬、人类和小鼠等脊椎动物colX氨基酸序列之间的同源性超过82%。按该基因氨基酸序列构建了进化树,揭示其与牛基因更加同源。     

梅花鹿茸不同生长阶段顶端茸皮组织MEF2C基因的表达分析

为探讨肌细胞增强因子2(MEF2C)基因在梅花鹿茸生长发育过程中的生物学作用，以梅花鹿茸为试验材料，对其进行T-A克隆，以获得MEF2C基因的cDNA序列，再结合实时荧光定量PCR技术，对梅花鹿茸不同生长阶段(前、中、后期)顶端茸皮组织层MEF2C基因的表达量差异进行分析，结果表明：成功克隆出的梅花鹿MEF2C基因的完整编码区，全长为1 302 bp,共编码433个氨基酸，其中丝氨酸含量最高，占氨基酸总量的13.4%;蛋白质相对分子质量为46 898.44,理论等电点pI值为8.69,脂肪系数为65.77;分子式为C_(2011)H_(3210)N_(600)O_(654)S_(20),总原子数为6 495,不稳定系数为51.83,亲水性平均值为-0.662,MEF2C基因为不稳定的亲水蛋白；二级结构以无规则卷曲为主；亚细胞定位预测为细胞核内；通过Blastp功能对比显示，梅花鹿MEF2C基因与马鹿的同源性最高，为99.54%,与牛、羊的同源性也都超过99%。实时荧光定量结果分析表明，MEF2C基因在鹿茸生长不同阶段的顶端茸皮组织中都有表达，但表达水平不同，中期表达量是前期表达量的3.210 6±0.183 5倍，后期表达量是前期表达量的3.620 1±0.195 1倍，且前期与中期的表达量、前期与后期的表达量存在显著差异(P<0.05),而中期与后期的表达量差异不显著(P>0.05)。     

树鼩Tssk6基因cDNA克隆、组织表达谱及生物信息学分析

本研究旨在克隆出树鼩Tssk6基因cDNA的全长序列,阐明其组织表达谱及基本生物信息学特征。以GenBank中收录的树鼩Tssk6基因mRNA预测序列为参考设计特异性引物,对树鼩Tssk6基因的cDNA全长序列进行克隆,用实时荧光定量PCR检测该基因在树鼩不同组织中的表达情况,并对cDNA序列的CDS区核苷酸序列与蛋白质结构进行了生物信息学分析。结果显示,树鼩Tssk6基因cDNA的CDS区序列长度为822 bp,编码273个氨基酸;Tssk6基因仅表达于树鼩睾丸组织;对树鼩和其他8种哺乳动物Tssk6基因cDNA的CDS区核苷酸序列构建的系统进化树显示,树鼩与人、黑猩猩、恒河猴3种灵长类动物亲缘关系较近,与小鼠、大鼠、金仓鼠3种啮齿类动物亲缘关系较远。本研究为进一步研究树鼩Tssk6基因的功能奠定了基础。     

梅花鹿Smad2与Smad4基因的克隆及其在鹿茸顶端组织的表达

为了从梅花鹿鹿茸顶端组织中克隆Smad2与Smad4基因的编码区(CDS)序列,分析其分子特性及在鹿茸顶端不同组织中的表达情况,试验采用TRIzol法提取鹿茸顶端组织总RNA,以PCR方法获得Smad2与Smad4基因,并利用生物信息学软件对其进行生物信息学分析,免疫组化法检测Smad2与Smad4基因在鹿茸顶端不同组织中的表达水平。结果表明:Smad2基因完整的CDS序列长度为1 404 bp,编码467个氨基酸,与牛、人、马和猪的Smad2核苷酸序列同源性分别为98.29%、94.52%、95.30%和95.51%;Smad4基因完整的CDS序列长度为1 662 bp,编码553个氨基酸,与牛、人、马和猪的Smad4核苷酸序列同源性分别为98.26%、94.89%、95.85%和95.97%;Smad2与Smad4蛋白的分子质量分别为52.24 ku与60.50 ku,理论等电点分别为6.13与6.50,均具有较强的亲水性;梅花鹿Smad2与Smad4基因在茸皮层、间充质层和软骨层中均有表达,在软骨层中表达水平较高。说明梅花鹿Smad2与Smad4基因在鹿茸软骨层中表达水平较高,对鹿茸再生发育具有一定的调节作用。     

猪ICOS基因部分cDNA的克隆与序列分析

研究旨在对猪T细胞诱导型刺激物(ICOS)基因的cDNA序列进行克隆与分析。根据已报道的人ICOS基因cDNA序列设计引物,首次从猪脾脏组织总RNA中扩增出ICOS基因编码区全长cDNA序列,克隆于pMD18-T载体后进行测序并进行序列拼接,运用生物信息学分析DNA序列。结果表明:该基因编码区全长630bp,编码210个氨基酸,包含5个外显子。该序列与人全基因核苷酸序列及推导的氨基酸序列的同源性分别为80%和85%;与狗和小鼠的推导氨基酸序列的同源性分别为81%和75%。这为进一步研究该基因的结构特点和功能奠定了良好基础。     

版纳微型猪近交系DLDH基因编码区序列扩增及生物信息学分析

本试验旨在扩增版纳微型猪近交系DLDH基因编码区序列,为进一步研究DLDH基因的表达信号通路及与精子获能和顶体反应发生相关基因的表达调控提供必要的基础。通过提取版纳微型猪近交系睾丸组织RNA,经反转录后获得cDNA,设计特异性引物以扩增DLDH基因的编码区序列,经测序后采用生物信息学软件对编码区序列及氨基酸序列进行生物信息学分析和结构预测。结果表明,版纳微型猪近交系DLDH基因编码区序列全长1 530bp,编码509个氨基酸。生物信息学分析表明,不同物种DLDH基因编码区核苷酸序列和氨基酸序列具有较强的保守性,DLDH蛋白中存在丰富的磷酸化位点,空间结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。     

湖羊Lrh-1基因cDNA序列及组织表达谱分析

本研究以湖羊肝脏为材料对肝受体类似物-1(Liver receptor homolog-1,Lrh-1;NR5A2)基因序列进行RT-PCR和RACE测定,并用DNAman、Tmpred、Signal P 3.0、Expasy等生物信息学分析软件和在线工具,对Lrh-1cDNA序列及其蛋白的理化特性、跨膜结构、信号肽和二级结构进行生物信息学分析,同时采用实时荧光定量PCR方法检测湖羊Lrh-1基因的组织表达谱。结果表明,湖羊Lrh-1基因cDNA序列全长1 488bp,与牛的核酸序列相似度最高,为98%,编码区共编码495个氨基酸,氨基酸序列与牛、人、马、猴、犬、小鼠、褐鼠的氨基酸同源性分别为98%、97%、96%、97%、97%、86%和86%;Lrh-1mRNA在湖羊脑、消化及生殖系统组织中均有表达且具有组织特异性,其中在下丘脑组织中的表达量相对最高。     

狍鹿ANXA-2基因编码序列的克隆及序列分析

首次从狍鹿鹿茸组织中成功克隆出包含膜联蛋白A2(ANXA-2)基因全部编码区的c DNA序列。通过生物信息学软件分析表明,该基因的开放阅读框共包含1 020个碱基,编码339个氨基酸,编码蛋白质的相对分子质量为38 612.09,理论等电点为7.224。蛋白保守区预测表明,该基因的蛋白保守区共有4个Annexin结构域。同源比对表明:ANXA-2基因与梅花鹿、马鹿、牛的CDS区的同源性分别为98%、98%和96%。用Mega5.0软件进行物种间遗传距离计算,结果表明该基因与蟾、原鸡的遗传距离最远,与梅花鹿、牛、羊的遗传距离最近。     

雌雄驯鹿茸顶端茸皮组织PDGFA基因克隆及表达分析

为探索驯鹿(Rangifer tarandus)PDGFA基因的生物学特性及在雌、雄鹿茸顶端茸皮组织表达量的差异,试验取驯鹿顶端茸皮组织,利用RT-PCR和克隆技术获得PDGFA基因的cDNA序列,并将其编码的氨基酸序列与其他物种进行同源性比对,构建系统进化树,对PDGFA基因编码的蛋白质进行生物信息学分析,利用qPCR技术检测雌雄驯鹿茸皮组织中PDGFA基因表达量的差异。结果表明:驯鹿PDGFA基因CDS区序列全长为591 bp,共编码196个氨基酸; PDGFA蛋白是相对分子质量为22 146.49的中性蛋白质,其二级结构主要以无规则卷曲为主; PDGFA基因氨基酸序列与其他物种同源性在89%～100%之间,其中与白尾鹿同源性高达100%;驯鹿与白尾鹿亲缘关系最近,其次为马鹿、山羊,与原鸡的亲缘关系最远;雄鹿茸皮组织中PDGFA基因的表达量是雌鹿的(91.978±19.132)倍。说明PDGFA基因在近缘物种间高度保守,在雌雄鹿茸生长发育中的生物学作用可能存在差异。     

大蒜芥Δ′-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因(P5CS)的克隆及表达分析

Δ′-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)是植物渗透胁迫下脯氨酸合成谷氨酸的关键酶。利用RACE结合RT-PCR技术克隆获得大蒜芥(Sisybrium altissimum)SaP5CS1基因全长cDNA序列,该基因全长1 907bp,其中开放阅读框为1 719bp,编码573个氨基酸,预测编码蛋白质的等电点为4.95,分子量为156.279kDa。同源分析显示,SaP5CS1与甘蓝型油菜(Brassica napus)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的蛋白序列相似性分别为98%和96%。实时荧光定量PCR分析表明,在干旱逆境胁迫条件下,大蒜芥SaP5CS1基因在根和叶的相对表达量受胁迫的诱导均上调。SaP5CS1基因的克隆及序列分析将为其功能分析和分子育种奠定基础。