山羊FGF1O基因的克隆及其表达分析

成纤维细胞生长因子10(fibroblast growth factor 10,FGF10)是一种极其重要的生长因子,能促进小鼠(Mus musculus)和人(Homo sapiens)前体脂肪细胞的分化.为了获得山羊(Capra hircus)FGF10基因序列,研究其组织表达特性,确定其在肌内前体脂肪细胞分化过程中的表达模式,并分析FGF10mRNA表达水平与肌内脂肪沉积的关系,本研究以简州大耳羊(C.hircus)为实验动物,采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术克隆FGF10基因,采用Ⅱ型胶原酶消化获得山羊原代肌内前体脂肪细胞,利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术检测FGF10在成年山羊不同组织中的表达差异及其在肌内前体脂肪细胞分化过程中的表达水平,并将基因表达水平与肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量进行关联分析.结果显示,克隆得到山羊FGF10基因(GenBank登录号:KT899958)序列1 252 bp,其中开放阅读框642 bp,编码213个氨基酸,与绵羊(Ovis aries)和牛(Bos taurus)的该基因同源性达100％,具有跨膜结构域和信号肽结构.FGF10 在山羊肺脏中表达水平最高,显著高于其他组织(P＜0.05),在脾脏和脂肪中也存在较高水平的表达.FGF10 mRNA在成年羊背最长肌中表达量显著高于羔羊与育成羊(P＜0.05),相关性分析结果显示,FGF10 mRNA表达量与山羊背最长肌IMF含量呈显著正相关(P＜0.05).FGF10 mRNA在肌内前体脂肪细胞中表达水平最低,在诱导分化后2d达到最高.本研究结果为进一步阐明FGF10基因在山羊肌内脂肪沉积中的分子机制提供了理论依据.     

FAS和HSL mRNA在猪背最长肌的表达及其与肌内脂肪含量的关系

采用100头肥育期苏太猪,屠宰取背最长肌样品.测定各样品肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量,并根据IMF含量将样品分成高、中、低3个组,每组取肌内脂肪含量位于中间的20个个体为研究对象,共计60个个体,各组IMF百分含量(%)分别为(6.00±1.14)、(9.46±0.94)和(13.77±2.12).采用RT-PCR方法测定各样品中脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)和激素敏感脂酶(hormone-sensitivelipase,HSL)mRNA水平,并分析其与肌内脂肪含量之间的相关性,以揭示FAS和HSL的表达与肌内脂肪沉积的关系.结果表明,FAS或HSL基因表达水平与肌内脂肪含量之间并无显著的相关(P＞0.05),FAS与HSLmRNA的比值与肌内脂肪含量之间存在着显著的正相关(R=0.464,P＜0.01,P=60).不同组别之间,随着肌内脂肪含量的增加,FAS与HSL比值有升高的趋势.推测FAS和HSL在猪背最长肌肌内脂肪的沉积中发挥着作用.     

猪APOA5和APOC3基因mRNA的表达差异及与肌内脂肪沉积的相关性分析

为了探究载脂蛋白A5（apolipoprotein A5,APOA5）基因和载脂蛋白C3（apolipoprotein C3,APOC3）基因组织表达差异及其与肌内脂肪（intramuscular fat,IMF）沉积的相关性,本研究利用荧光定量PCR方法分析APOA5和APOC3基因mRNA在可乐猪和江口萝卜猪7个组织中的相对表达量及其与IMF沉积的相关性。研究结果表明：APOA5和APOC3基因在可乐猪和江口萝卜猪的7个组织中均有不同程度表达,在肝脏中表达量最高,在皮下脂肪和背最长肌中表达量次之;APOA5基因在可乐猪多数组织中的表达量显著低于江口萝卜猪（p〈0.05）,而APOC3基因未呈现类似规律性;可乐猪中,除心脏外,其它组织均表现为APOC3基因mRNA表达量高于APOA5,江口萝卜猪心脏、肝脏、脾脏、小肠和背最长肌中同样呈现上述表达差异。相关及回归分析表明,IMF沉积量与可乐猪APOC3 mRNA表达丰度呈线性正相关（p〈0.05）。根据研究结果,可以推测APOA5和APOC3基因与IMF沉积有一定关联性。     

摘除卵巢对母山羊肾周脂肪中脂肪酸组成及相关基因mRNA表达量的影响

公羊去势(摘除睾丸)作为一项十分成熟的生产技术,在畜牧生产上得到了非常广泛的应用,但是有关母山羊(Capra hircus)去势的研究还不多。本研究旨在探讨去势对母山羊血清中血糖、甘油三酯、总胆固醇水平,肾周脂肪组织中脂肪酸的组成以及对乙酰Co A羧化酶(acetly-Co A carboxylase,ACC)、脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)、脂蛋白酯酶(lipoprotein lipase,LPL)和激素敏感酯酶(hormone sensitive lipase,HSL)基因表达的影响。将体重相近的5月龄母山羊摘除卵巢后测定其血糖、甘油三酯、胆固醇水平;采用Agilent-6890N气相色谱仪测定其肾周脂肪组织中脂肪酸的组成;利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)相对定量方法检测FAS、ACC、LPL和HSL m RNA的相对表达量。结果表明,摘除卵巢后,母山羊血清中血糖、甘油三酯和总胆固醇水平较对照组均无显著性差异(P0.05),而且在整个实验过程中保持稳定;肾周脂肪组织中总饱和脂肪酸和4种饱和脂肪酸(SFA)(癸酸(C10∶0)、十五碳酸(C15∶0)、棕榈酸(C16∶0)和木质素酸(C24∶0))的比例(P0.05或P0.01)显著降低;肾周脂肪中总单不饱和脂肪酸(MUFA)和总多不饱和脂肪酸(PUFA)的比例与对照组差异不显著(P0.05),但是表现出了一种上升的趋势,油酸(C18∶1)比例显著上升(P0.05);脂肪酸代谢相关基因中LPL m RNA表达量显著提高(P0.05),ACC和FAS基因的表达量极显著提高(P0.01),HSL基因的表达量显著降低(P0.05)。摘除卵巢不会打破母山羊血清中血糖、甘油三酯、总胆固醇的平衡,可能通过影响肾周脂肪组织中脂肪酸代谢相关基因(FAS,ACC,LPL和SHL)m RNA的表达,降低肾周脂肪中饱和脂肪酸的比例,有利于改善羊肉的风味。本研究结果为揭示摘除母山羊卵巢改善肾周脂肪中脂肪酸的构成提供基础资料。     

gBTN1A1基因的筛选、克隆及序列分析

利用抑制消减杂交技术研究西农萨能羊泌乳中期和末期的乳腺组织差异表达基因，构建消减文库，得到山羊嗜乳脂蛋白的部分序列，根据牛和绵羊基因组序列进行电子拼接，设计引物，得到山羊嗜乳脂蛋白的CDs区全序列，应用RT-PCR技术从山羊乳腺组织总RNA中扩增克隆了山羊嗜乳脂蛋白基因CDs区，命名为gBTN1A1,并登录Genbank（EF102891）。gBTN1A1全基因由7个外显子和6个内含子组成，开放读码框由1581个碱基,编码526个氨基酸，gBTN1A1基因核苷酸序列与牛、人和鼠的同源性为97%, 88%, 84%，蛋白质序列的同源性为96%, 84% and 70%。其二级结构、跨膜区域及信号肽分析与牛、人和鼠相似，所以推测gBTN1A1与乳脂肪球的分泌密切相关，根据其在泌乳期表达丰度的差异推测其可能影响山羊产奶量。     

绵羊PGRMC1蛋白的cDNA克隆、序列分析及组织表达

孕激素受体膜组分1 (progesterone receptor membrane component 1,PGRMC1)是膜相关孕激素受体蛋白家族成员之一,参与哺乳动物颗粒细胞和黄体细胞孕酮的抗凋亡过程,在促进卵母细胞成熟和维持卵巢机能方面具有重要作用.本研究通过RT-PCR对绵羊(Ovisaires)PGRMC1基因进行了克隆和组织表达谱分析,并利用实时荧光定量PCR对该基因在繁殖特性上存在明显差异的两个绵羊品种——多浪羊(常年发情)与中国美利奴羊(季节性繁殖)发情期和乏情期性腺轴组织的表达情况进行了检测.结果获得了绵羊PGRMC1基因部分cDNA序列(GenBank登录号:KM114208),其中编码区(Coding sequence,CDS)全长585 bp,编码194个氨基酸.其编码蛋白中包含一个Cyt-b5保守结构域.该基因在所检测绵羊各组织中广泛表达,其中以卵巢、子宫、肝脏、肾脏和下丘脑组织表达丰度较高.实时荧光定量PCR结果显示,同一绵羊品种发情期子宫、卵巢和松果体PGRMC1 mRNA水平均高于乏情期;不同绵羊品种间性腺轴组织基因表达水平存在一定差异,无论是发情期还是乏情期,多浪羊子宫、卵巢和松果体中PGRMC1 mRNA水平均高于同期的中国美利奴羊.本研究结果表明,PGRM C1在维持绵羊子宫与卵巢机能、调节激素分泌和发情行为等方面可能发挥重要作用.为进一步了解PGRMC1的生物学功能提供一定的理论依据.     

梅山猪、大白猪和梅大杂交猪背最长肌中差异表达的14个表达序列标签的分离、鉴定及组织表达分析

为了揭示猪杂种优势的分子机理,利用mRNA差异显示技术研究梅山猪,大白猪和梅大杂交猪背最长肌中基因表达的差异,分离14条在杂种与纯种背最长肌中差异表达的表达序列标签(EST),并用半定量RT-PCR鉴定.核苷酸序列分析表明,这14个EST与已知的基因或表达序列标签没有明显的同源性,随后这14条EST被提交到GenBank数据库.组织表达谱分析揭示了这些EST在心、脾、肝、肾、小肠、卵巢、肺等绝大多数组织中表达,说明这些基因对生命过程很重要.这些研究结果表明梅山×大白杂交组合的杂种与纯种之间的不同基因差异表达的方向存在巨大差异,猪杂种优势可能是在一定阶段有诸多不同的必不可少的基因向各种方向差异表达共同作用的结果.     

山羊繁殖季节性相关基因DIO2与DIO3的表达分析

研究表明,2型脱碘酶基因(typeⅡiodothyronine deiodinase gene,DIO2)和3型脱碘酶基因(type Ⅲiodothyronine deiodinase gene,DIO3)对啮齿动物(Rodentia)和绵羊(Ovis aries)的季节性繁殖活动具有重要调控作用.本研究选择常年发情济宁青山羊(Capra hircus)和季节性发情辽宁绒山羊(C.hircus)作为实验对象,应用反转录PCR和定量PCR技术分别对两个基因的组织表达谱及繁殖轴组织中两个基因的表达差异进行检测分析.研究发现,(1)DIO2基因在所研究的24个组织都有一定量表达,DIO3基因主要在小脑、海马、下丘脑、垂体、脑桥以及卵巢和肾上腺等表达,品种间两基因组织表达谱相似;(2)济宁青山羊垂体DIO2基因表达量显著高于辽宁绒山羊(P＜0.05),下丘脑、卵巢表达量也均高于辽宁绒山羊,但两品种间差异不显著(P＞0.05),子宫表达量显著低于辽宁绒山羊(P＜0.05);(3)对于下丘脑组织DIO3基因,则济宁青山羊表达量比辽宁绒山羊明显要高(P＜0.05),而对于卵巢和子宫DIO3基因表达量,则济宁青山羊明显比辽宁绒山羊低(P＜0.05),济宁青山羊垂体DIO3基因表达量低于辽宁绒山羊,但两品种间差异不显著(P＞0.05).本研究提示DIO2和DIO3基因可能与山羊季节性繁殖调控有关,研究结果可为初步揭示山羊繁殖季节性分子调控机制提供参考.     

家蚕多聚泛素基因的电子克隆、序列分析及表达谱预测

具选择性蛋白质降解功能的泛素在昆虫生长发育过程中起着重要的调控作用。本研究采用电子克隆的方法钓取家蚕基因组中多聚泛素基因序列,命名为Bm-polyUB（GenBank登录号：AADK01019318）,并进行序列分析和电子表达谱预测。序列分析表明,该编码区长3426bp,编码1141个氨基酸残基的15聚体,预测分子量和等电点分别为127.97kD和7.33,二级结构中α-螺旋、延伸带、β-转角和无规则卷曲各占17.09%、32.78%、14.37%和35.76%,亚细胞定位于细胞质、细胞核和线粒体各占43.5%、34.8%和21.7%,无前导肽、信号肽和跨膜区;多重序列比对显示,15个泛素单体基因序列间同源性和遗传距离分别介于89.0%～100.0%和0.000～0.120,其中Bm-UB3与Bm-UB10、Bm-UB5与Bm-UB7及Bm-UB10与Bm-UB14的序列相同;遗传多样性分析可见,共检出33个多态性位点,共生成12个单倍型,单倍型多样性（Hd=0.962）、平均核苷酸差异数（K=7.495）、核苷酸多样性（Pi=0.03287）、密码子有效值（ENC=41.623〈61）、偏爱指标（CBI=0.496〉0）和χ2检验计算（χ2=0.713）显示泛素单体间遗传多样性较丰富且呈现较强的密码子偏爱性;电子表达谱预测结果表明Bm-polyUB基因在家蚕中高表达的组织和发育阶段所占比例显著高于低表达。本文的研究结果可为进一步开展该基因进化机制、表达特性和生理功能等方面的实验研究提供基础资料。     

香鱼抗凝血酶基因(AT)cDNA的克隆、序列分析及组织表达特征

抗凝血酶(antithrombin,AT)主要抑制凝血酶(thrombin)及其它凝血因子的活性,并具有重要的抗炎活性。本实验从香鱼(Plecoglossus altivelis)肝组织cDNA文库中成功获得了香鱼AT基因的cDNA全序列(EMBL登录号:FN429980)。测序结果表明,香鱼AT基因cDNA全长1487个核苷酸,包含1个大的开放阅读框(ORF),推测编码1个由453个氨基酸组成的蛋白,N端23个氨基酸为信号肽序列。成熟AT具有与哺乳动物AT相似的特征结构,包括:羧基末端附近的丝氨酸蛋白酶活性中心、6个保守的Cys残基形成的3个二硫键结构和4个N-糖基化位点。氨基酸序列分析表明,香鱼AT与大西洋鲑(Salmo salar)AT氨基酸序列同源性最高,为81%。系统进化树分析表明,物种AT的进化关系与目前接受的物种分类关系基本一致,香鱼AT位于鱼类AT簇中,与大西洋鲑、红鳍东方豚(Takifugu rubripes)和斑马鱼(Danio rerio)AT进化相关性最高。AT mRNA在健康香鱼的肝组织中表达量最大,在脾、肾和脑中表达量较低。实时荧光定量PCR结果表明,在鳗利斯顿氏菌(Listone...     

MicroRNA(miR)-27b在山羊生长过程中的组织表达谱分析

本研究旨在分析microRNA(miR)-27b在安徽白山羊(Capra hircus)和波尔山羊生长发育过程中的表达变化,以了解其在山羊肌肉发育中的重要作用.选用安徽白山羊和波尔山羊不同发育时期(初生,6月龄和12月龄3个时期)背最长肌为材料,利用Real-time quantitative PCR (qRT-PCR)方法检测miR-27b的表达变化.同时,分析了miR-27b在6月龄山羊各组织中(心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏、腿肌和胸肌)的表达.并用MEGA3.1分析miR-27b在不同物种中的保守性.结果显示,miR-27b在安徽白山羊和波尔山羊骨骼肌发育过程中差异表达,呈现不同的表达模式.安徽白山羊12月龄背最长肌miR-27b表达最高,初生时最低.在山羊不同组织中,骨骼肌和心脏中miR-27b表达量较高,肝脏和肾脏中miR-27表达处于中度水平,而在另外4种组织中表达量较低.实验结果表明,miR-27b可能参与山羊肌细胞增殖和分化,从而影响山羊骨骼肌生长发育,与山羊肌肉的生长类型有关.同时序列分析显示,miR-27b在10个物种中具有较高的保守性.山羊miR-27b的表达具有的组织和时序差异性实验结果为进一步研究miR-27b的功能提供基础资料.     

调控山羊乳腺脂肪酸代谢miRNAs筛选及相关pri-miRNAs克隆验证

microRNA(miRNA)是调控脂类代谢的重要分子。本研究采用数据库预测和自由能分析法,筛选与山羊(Capra hirus)乳腺脂肪酸代谢相关的miRNA,并对预测得到的miRNA进行克隆验证。预测结果表明,通过MicroCosm、TargertScan和PicTar3个在线数据库预测与山羊脂肪酸代谢相关的30个基因相对应的miRNA,预测得到50条miRNA,其中3个数据库预测一致的miRNA为13条,2个数据库预测一致的为37条。结果显示,脂肪酸合酶基因(FASN)对应4个不同的miRNA,嗜乳脂蛋白基因(BTN1A1)对应2个,而磷酸甘油酰基转移酶6基因(AGPAT6)没有预测到miRNA靶位点;FASN与BTN1A1的3’UTR上miR-103的结合位点分别有3个和2个。通过MFOLD软件对预测所得的50条miRNA靶位点两侧序列的自由能(ΔG>-20kcal/mol)进行分析,9种miRNA与调控脂肪酸代谢基因相关度较高,分别为miR-103/BTN1A1、miR-15/FASN、miR-23/LPL(脂蛋白酯酶)、miR-27/PPARγ(过氧化物酶体增殖物激活受体)、miR-29/GPR41(短链脂肪酸受体)、miR-146/BTN1A1、miR-195/FASN、miR-200/SCD(硬脂酰辅酶A去饱和酶)和miR-497/GPR41,其中miR-103/27/195分别位于BTN1A1、PPARγ和FASN的靶位点与已知物种间同源性较高,增加了这些miRNA/mRNA结合的可能性。此外,靶位点单侧和双侧ΔG小于阈值的miRNA/mRNA分别为14对和9对,其中miR-27/mRNA预测的靶基因为4个,依次为FASN、ACOX1(乙酰辅酶氧化酶基因1)、LPL和PPARγ,miR-103和miR-15的靶基因同为FASN、BTN1A1和ACOX1。以西农萨能奶山羊(Capra hirus)基因组DNA为模板,可扩增出与5条miRNA(miR-103-1/23a/27a/146b/200a)分别相对应的初级miRNA(pri-miRNA);通过序列分析和二级结构分析表明,5条pri-miRNA均包含完整的pre-miRNA序列,同时具有典型的茎环结构,能够产生相应的miRNA。与牛的同源性分析表明,除pre-miR-27a同源性为98%外(山羊pre-miR-27a3’端第11个碱基为G,而牛为A),其余4条pre-miRNA同源性均为100%。因此,本研究筛选的9种miRNA可能调控山羊乳腺脂肪酸代谢,克隆的5条pri-miRNA为其功能研究提供基础。     

西农萨能奶山羊脂联素受体1基因(AdipoR1)cDNA克隆、表达及功能分析

脂联素(adiponectin)具有改善胰岛素敏感性,调节脂肪酸代谢和参与细胞增殖和分化的功能。本研究参考Gen Bank中已收录的牛(Bos taurus)、小鼠(Mus musculus)和人(Homo sapiens)等物种脂联素受体1基因(adiponectin receptor 1,Adipo R1)序列的同源比对结果,设计和合成PCR扩增引物,采用反转录PCR和RACE技术,分离并克隆了西农萨能奶山羊(Capra hircus)Adipo R1的c DNA序列。结果显示,Adipo R1全长2 032 bp(Gen Bank登录号:HQ846828),包括开放阅读框(open reading frame,ORF)1 128 bp,3’非翻译区(untranslated regions,UTR)719 bp和5’UTR 185 bp,该基因编码375个氨基酸。通过氨基酸序列比对发现,山羊与牛、猪(Sus scrofa)、小鼠和人的Adipo R1相似性较高,均在95%以上。蛋白质结构分析表明,其蛋白质的分子量为42.44 k D,等电点为7.19,含7个跨膜结构域,并且整个序列中不含信号肽。组织表达分析显示,该基因在肺中的表达量最高,小肠次之,在心脏中表达量最低,而其余8个组织中Adipo R1m RNA水平变化则比较平缓;奶山羊乳腺组织中Adipo R1表达量分析表明,Adipo R1的表达量在干奶期和泌乳盛期乳腺组织差异显著(P<0.05)。用不同浓度胰岛素(insulin)和催乳素(prolactin)处理奶山羊乳腺上皮细胞,结果发现,用胰岛素处理乳腺上皮细胞后,Adipo R1的表达量下调,在胰岛素浓度为50 nmo/L时效果最明显(P<0.01);用催乳素处理乳腺上皮细胞后,Adipo R1的表达量上升,在浓度为100 mg/m L时作用最明显(P<0.05),表明该基因在奶山羊乳腺上皮细胞中具有一定的调控作用。本研究为进一步揭示Adipo R1基因在奶山羊乳腺组织中的功能提供基础资料。     

奶山羊ELOVL6基因启动子的克隆及活性区域分析

超长链脂肪酸延伸酶6(elongase of very long chain fatty acids 6,ELOVL6)主要催化C12～C16饱和或单不饱和脂肪酸的延伸,是长链脂肪酸延长反应的限速酶.本研究根据云南黑山羊(Capra hircus)的基因组序列(Gene ID:NW_005100691.1)设计引物,以血液DNA为模板,利用PCR技术扩增得到西农萨能奶山羊(C.hircus)ELOVL6基因启动子的全长序列,通过缺失分析,构建了10个包含ELOVL6启动子不同缺失片段的荧光素酶报告基因载体,与海肾荧光素酶对照报告基因载体(pRL-TK)共同转染西农萨能奶山羊乳腺上皮细胞,利用双荧光素酶系统检测不同片段的启动子活性.结果表明,克隆得到ELOVL6基因启动子全长序列2 370 bp(包含转录起始位点上游2 168 bp),其与牛(Bos taurus)、人(Homo sapiens)和鼠(Mus musculus)的基因组序列同源性分别为94％、81％和80％,LO VL6启动子上无典型的真核生物启动转录元件TATA框.缺失突变研究发现,ELOVL6基因启动子前端存在负调控元件,启动子核心区域位于转录起始位点上游109～40 bp,该序列包含过氧化酶体增殖物激活受体(peroxisom prolifeator-activated receptor,PPAR)、肝X受体(liver X receptor,LXR)、胆固醇调节元件结合蛋白-1 (sterol-regulatory element binding protein-1,SREBP-1)、特异性蛋白1(specificity protein 1,Sp1)及核因子Y(nuclear factor Y, NF-Y)等转录因子的结合位点,本研究为ELOVL6基因启动子的功能研究提供理论依据.     

奶山羊ESCO2基因克隆及其功能的初步研究

乙酰基转移酶2 (establishment of sister chromatid cohesion N-acetyltransferase 2,ESCO2)主要作用为调控姐妹染色单体的凝聚,在细胞DNA双链断裂损伤修复中发挥着重要的作用.本研究以关中奶山羊(Capra hircus)作为实验材料,利用PCR、qRT-PCR、生物信息学、免疫荧光染色等方法,分析其基因序列以及表达规律,克隆ESCO2基因,同时构建真核表达载体pESCO2-IRES2-AcGFP并转染奶山羊雄性生殖干细胞(mGSCs-I-SB细胞).结果表明,奶山羊ESCO2基因(GenBank登录号:KP341998.1)全长为1 834bp,编码612个氨基酸.与其他物种相比,均具有较高的同源性,与牛(Bos taurus)的同源性高达97.82％.ESCO2基因在奶山羊的多个器官中广泛表达,尤其在心脏、肺部表达较高,肝、脾、睾丸次之.ESCO2基因从山羊出生后开始持续高表达,且表达量随山羊年龄增加而升高,一岁时达到最高,随之开始下降.转染pESCO2-IRES2-AcGFP表达载体的mGSCs-I-SB细胞的减数分裂相关基因表达量明显提高,证明ESCO2基因在奶山羊减数分裂和精子发生过程中发挥了重要的作用.本研究结果为进一步研究奶山羊精原细胞减数分裂的精密调控提供了分子基础.