骨形态发生蛋白-2(BMP2)基因的生理功能和信号通路研究进展

骨形态发生蛋白-2(BMP-2)是转化生长因子β(TGF-β)超家族的成员.BMP2参与骨形成、生长发育、脂肪沉积和癌症发生等多个生物学过程.BMP2与绵羊尾部脂肪沉积相关,是调控绵羊尾型发育的候选基因.本研究主要介绍了BMP2基因的发现与结构、表达、生理功能和参与信号通路的研究进展,为BMP2基因的研究提供理论基础.     

辽宁绒山羊BMP-2基因表达的检测

本文研究了BMP-2基因在常年长绒型和季节长绒型辽宁绒山羊皮肤组织中的表达情况,以β-actin基因作内标基因,分析了BMP-2 mRNA在季节与常年长绒型辽宁绒山羊皮肤中的表达量,结果发现在常年长绒型和季节长绒型辽宁绒山羊皮肤组织中,BMP-2 mRNA的表达量常年长绒型略高于季节长绒型(P=0.079)。     

绵羊排卵率相关基因的研究进展

文章综述了与绵羊排卵率相关的主效基因和候选基因,主要包括FecX1、FecXH、FecX2W、FecB、GDF-9、FecG(E)、BMPR-IB、BMP-15等基因的最新研究进展,并阐述了其对绵羊繁殖率的影响。     

BMP15促进牛颗粒细胞FSH受体表达并调控其激素分泌

<正>1前言骨形态发生蛋白-15(BMP-15)是转化生长因子-β(TGF-β)超家族成员。在卵巢中,BMP15是卵母细胞特异的衍生因子,可以与卵巢产生的GDF9共同作用,以自分泌或旁分泌的形式影响优势卵泡的发育及卵母细胞的生长,是对于雌     

载入骨形态发生蛋白的羟基磷灰石/丝素蛋白复合支架的细胞相容性研究

骨形态发生蛋白-2(BMP-2)能够促进成骨细胞分化和骨组织的再生。将制备的羟基磷灰石/丝素蛋白(HA/SF)复合支架在50μg/mL BMP-2溶液中浸渍4 h后,获得了载入BMP-2的HA/SF复合支架。体外检测在原核表达系统中表达、纯化的BMP-2有促进细胞增殖的生物活性;BMP-2从HA/SF复合支架中的释放可持续9 d,并保持其生物活性,其中BMP-2在第1天的释放率即达到了43%;细胞实验结果显示,与空白HA/SF复合支架相比,载入BMP-2的HA/SF复合支架可以促进人骨肉瘤细胞(MG-63)的增殖与分化;RT-PCR检测BMP-2的加入使细胞内骨钙素基因mRNA转录水平明显提高,即骨钙素基因的表达增强。研究结果提示:HA/SF复合支架可吸附BMP-2并使其缓慢释放,从而促进细胞的增殖与分化,具有良好的细胞相容性,是一种较理想的骨组织缺损修复材料。     

辽宁绒山羊BMP-2基因的克隆及序列比较分析

根据GenBank上绵羊的BMP-2基因序列设计特异性引物,以辽宁绒山羊基因组DNA为模板,利用聚合酶链式反应,成功克隆了常年长绒型和季节长绒型辽宁绒山羊BMP-2部分基因片段,丰富了绒山羊BMP-2基因序列。经与绵羊、牛、鼠、猪和人的BMP-2基因进行的比对结果表明,季节与常年长绒型辽宁绒山羊的BMP-2基因同源片段的同源性达到99．7％,二者与绵羊同源性为98．2％和98．4％;与牛同源性为98．2％和97．9％;与鼠同源性为86．3％和86％;与人同源性为88．1％和88．1％。结果表明,辽宁绒山羊BMP-2基因部分核苷酸序列与其他哺乳动物同源性很高,与绵羊、牛的同源性高达97％以上,这与它们的种属关系相近一致。与人、鼠的同源性也在86％以上,说明BMP-2基因在不同物种之间具有较高的保守性。     

幼龄新西兰兔不同成熟阶段卵母细胞体外BMP-15、FSHR基因表达

从不同成熟阶段的卵母细胞中提取总RNA,反转录后进行PCR扩增,获得BMP-15和FSHR基因条带,进行基因克隆筛选并测序,测序结果表明,目的基因片段序列完全为公布的基因序列且无突变。采用实时荧光定量PCR技术,检测了幼龄兔卵母细胞成熟过程中BMP-15基因、FSHR基因的相对表达丰度。结果显示:BMP-15mRNA在培养初期未成熟卵母细胞中表达水平较低,随着培养时间的推移,其表达量逐渐升高,在培养12h时出现表达量的峰值,并且此后一直维持较高的表达量,直至24h,随后下降;FSHR mRNA在未成熟卵母细胞中有较高表达,其中0、6h表达量较高,随着培养时间的延长,卵母细胞的FSHR mRNA相对表达量呈递减趋势。     

猪BMP-6基因在不同组织中的表达谱分析

为了研究猪BMP-6基因的组织表达特性,试验采用实时定量PCR技术分析了BMP-6基因在猪脑、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃、小肠、大肠、肌肉、卵巢等11种组织中的相对表达情况。结果表明:BMP-6基因表达谱广泛,其中BMP-6基因在卵巢中的表达量最高,肝脏中的表达量次之,胃和小肠中的表达量最低。说明BMP-6基因可能与繁殖性状相关。     

猪源大肠杆菌tem耐药基因的检测

为了解和掌握大肠杆菌耐药性的流行情况,从而为控制大肠杆菌的耐药性提供科学依据,用K-B法对临床分离的15株猪源大肠杆菌进行β内酰胺类抗生素药敏试验,以15株分离菌DNA为模板对β内酰胺类抗生素耐药基因tem进行PCR扩增。结果表明:15株猪源大肠杆菌对β内酰胺类抗生素均耐药,耐药率从高到低分别为头孢哌酮(82%)、头孢噻肟(24%)、头孢他啶(18%)、头孢呋辛(6%)、苯唑西林(6%);PCR扩增均检测到β内酰胺类抗生素耐药基因tem。说明β内酰胺类抗生素耐药基因tem广泛存在于猪源大肠杆菌中,与抗生素敏感性表型一致。     

猪骨形态发生蛋白-6基因多态性及其与产仔性能的关联性分析

试验旨在研究猪骨形态发生蛋白-6（bone morphogenetic protein 6, BMP-6）基因多态性及其与产仔性能的关联。采用PCR-SSCP技术检测了野猪、民猪、长白猪、北京黑猪、法系大白猪5个猪种268个个体BMP-6基因的多态性,并分析了BMP-6基因多态性与法系大白猪产仔性能的关联性。结果表明,猪BMP-6基因CDS区1104位存在1个G→A的同义突变,产生AA、AB、BB 3种基因型,其中在野猪和民猪中,A等位基因频率高;在长白猪、北京黑猪和法系大白猪中,B等位基因频率高。不同基因型对法系大白猪产仔数和产活仔数的影响差异显著（P<0.05）,初步认为BMP-6基因多态性与产仔性能显著关联。     

猪骨形态发生蛋白-6基因多态性及其与产仔性能的关联性分析

试验旨在研究猪骨形态发生蛋白-6（bone morphogenetic protein 6, BMP-6）基因多态性及其与产仔性能的关联。采用PCR-SSCP技术检测了野猪、民猪、长白猪、北京黑猪、法系大白猪5个猪种268个个体BMP-6基因的多态性,并分析了BMP-6基因多态性与法系大白猪产仔性能的关联性。结果表明,猪BMP-6基因CDS区1104位存在1个G→A的同义突变,产生AA、AB、BB 3种基因型,其中在野猪和民猪中,A等位基因频率高;在长白猪、北京黑猪和法系大白猪中,B等位基因频率高。不同基因型对法系大白猪产仔数和产活仔数的影响差异显著（P<0.05）,初步认为BMP-6基因多态性与产仔性能显著关联。     

荣昌猪BMP15基因通过TGF-β RⅡ激活SMAD4信号分子机制研究

本研究旨在阐明荣昌猪BMP15基因在荣昌猪性成熟前不同发育期的表达特性及其与SMADs信号相关基因的表达关系。采集1月龄、3月龄及5月龄荣昌猪卵巢组织,利用qRT-PCR及石蜡切片免疫荧光染色法分析荣昌猪不同月龄卵巢组织内BMP15基因表达及细胞定位特征;利用5月龄卵巢活组织添加重组人BMP15蛋白及TGF-β受体抑制剂(LY215799和LY2109761),应用qRT-PCR及Western blot方法分析BMP15及SMADs信号通路相关基因SMAD2、SMAD3、SMAD4、SMAD7、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、TGF-βRⅠ和TGF-βRⅡ表达特征及BMP15/SMADs信号通路。结果表明:从1月龄至5月龄,随着荣昌猪生长发育,卵巢组织内BMP15基因mRNA表达量呈上调表达(P0.05);石蜡切片免疫荧光试验表明,5月龄卵巢组织卵母细胞周围颗粒细胞内存在BMP15蛋白荧光信号;从3月龄至5月龄的卵巢组织内BMP15、SMAD4、TGF-β1及TGF-βRⅡ基因在mRNA水平呈上调表达(P0.05),而SMAD2、TGF-β2及TGF-βRⅠ呈下调表达(P0.05);通过5月龄卵巢活组织添加重组人BMP15蛋白、TGF-βRⅠ/Ⅱ及TGF-βRⅠ受体抑制剂培养,发现TGF-βRⅠ/Ⅱ抑制剂(LY2109761)明显抑制TGF-βRⅡ受体蛋白的表达,TGF-βRⅠ抑制剂(LY2157299)不能抑制TGF-βRⅡ受体蛋白的表达。上述结果表明,荣昌猪BMP15基因在荣昌猪性成熟前的卵巢组织内呈上调表达,SMAD4、TGF-β1及TGF-β RⅡ也呈上调表达。本试验研究表明BMP15基因通过TGF-βRⅡ介导SMAD4信号分子调控下游基因的表达,为进一步研究荣昌猪BMP15基因在卵泡发育中发挥的作用提供理论依据。     

骨形态发生蛋白4与哺乳动物卵泡发育的研究进展

骨形态发生蛋白4 （bone morphogenetic protein-4,BMP-4）属于转化生长因子超家族成员（TGF-β）,参与机体的细胞生长、分化、凋亡、迁移及细胞外基质形成等众多病理、生理活动的调控。BMP-4基因与哺乳动物的繁殖性能密切相关,尤其在卵泡的生长分化过程中起着重要的调控作用,是原始卵泡和卵母细胞生存的必需因子。作者就骨形态发生蛋白4的基因结构、受体种类、信号调控机制及该基因与哺乳动物卵泡发育的关系作一综述。     

干扰素基因刺激因子基因敲除对猪伪狂犬病病毒复制的影响

研究干扰素基因刺激因子(STING)基因敲除对猪伪狂犬病病毒(PRV)复制的影响。用CRISPR/Cas9技术敲除猪肺巨噬细胞系(3D4/21)的STING基因,用T7核酸酶检测靶基因敲除效率,用细胞计数试剂盒检测基因敲除细胞的活力,用表达绿色荧光蛋白(GFP)的重组病毒PRV-GFP感染基因敲除细胞,用流式细胞术检测感染细胞的荧光强度,用定量RT-PCR检测PRV的gB、TK基因表达及其感染细胞的IL-1β、IFN-β、ISG15基因转录,用Western blot检测PRV gE蛋白表达水平,用病毒滴定法测定子代病毒滴度。结果显示:设计的3个STING基因外显子2特异sgRNA均能切割3D4/21细胞的靶序列,其中sgRNA3的基因编辑效率最高;对sgRNA1介导STING基因敲除系进行克隆化,获得基因敲除细胞系3株,基因敲除对细胞活力无影响;亲本细胞培养的PRV-GFP感染阳性细胞占80.77%,STING基因敲除细胞培养的PRV-GFP感染阳性细胞占95.55%;STING基因敲除对PRV基因表达具有促进作用,亲本3D4/21细胞的病毒滴度为10~(6.2) TCID_(50)·0.1 mL~(-1),STING基因敲除细胞的病毒滴度为10~(8.3)TCID_(50)·0.1 mL~(-1),病毒感染细胞的IL-1β、IFN-β和ISG15转录下调明显。STING基因敲除能促进PRV在3D4/21细胞中复制,可能与感染细胞的IL-β、IFN-β和ISG15表达抑制有关。     

FMDV2A介导的乳腺上皮细胞双基因表达载体构建及表达

构建FMDV 2A介导的人白细胞介素2基因(hIL-2)和增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因双顺反子乳腺特异性表达载体,并验证其在乳腺上皮细胞中的表达.克隆奶山羊β-酪蛋白启动子序列,将hIL-2基因序列置于启动子之后,然后利用口蹄疫病毒2A(FMDV 2A)自剪切序列连接EGFP基因,构建出乳腺特异性的双顺反子表达载体pFIENβ,并利用脂质体转染山羊乳腺上皮细胞,然后用RT-PCR技术和Western blot检测hIL-2基因与EGFP基因的表达.重组质粒pFIENβ经酶切鉴定后表明构建成功,转染质粒PFIENβ和pEGFP-C1的细胞均观察到绿色荧光;从转染pFIENβ的乳腺上皮细胞中扩增出hIL-2基因和EGFP基因,而转染pEGFP-C1的细胞中只扩增出EGFP基因;经Western blot检测,转染pFIENβ的细胞中均表达了hIL-2和EGFP蛋白.结果表明山羊β-酪蛋白启动子能同时启动hIL-2基因和EGFP基因在山羊乳腺上皮细胞中的表达,并且利用FMDV 2A元件实现了hIL-2基因和EGFP基因的非融合型表达.     

内蒙古绒山羊BMP-2基因片段克隆与序列分析

该试验以内蒙古绒山羊基因组DNA为模板，利用聚合酶链式反应（PCR技术），对绒山羊BMP-2基因序列进行扩增，并进行序列分析。将质粒测序，所得结果表明，序列与GenBank数据库进行序列同源性比较，绒山羊BMP-2基因与绵羊BMP-2序列比较二者同源性达到99．4％，而与人BMP-2同源区段的同源性达到89％，从而说明最终获得的片段为绒山羊的BMP-2基因片段，并且绒山羊BMP-2基因序列和其他物种的同源性非常高。     

BMP-4mRNA在兔卵巢中的定位及其在卵母细胞体外成熟培养中的表达研究

为探索骨形态发生蛋白4(BMP-4)在兔卵巢中的表达模式,揭示其在卵母细胞成熟和卵泡发育以及黄体化等过程中的作用,本研究采用原位杂交方法测定BMP-4mRNA在兔卵巢中的表达定位,利用实时荧光定量RT-PCR方法检测BMP-4mRNA在卵母细胞体外成熟培养过程中的表达变化。结果表明:BMP-4 mRNA在各级非闭锁卵泡均有低水平表达,在闭锁的初级卵泡、次级卵泡、近成熟卵泡中有极强或较强的表达。兔卵母细胞在体外成熟过程中有BMP-4 mRNA的微量表达,但是与0 h相比较,成熟培养4、8、24 h卵母细胞中BMP-4mRNA表达量没有明显变化,而16 h的表达量明显降低,且与0、4、8、24 h存在极显著差异(P<0.01)。由此推测,兔BMP-4在卵巢卵泡生长发育过程中微量表达可能起黄体化抑制因子作用,并且与BMP-15相互关联对卵丘扩展发挥重要作用。另外,可能高活力的BMP-4以卵母细胞的自分泌方式参与了兔卵巢卵泡的闭锁机制。     

β2m基因在猪肾细胞系PK-15中的表达研究

为研究猪肾细胞系PK-15中Beta 2微球蛋白(Beta 2 microglobulin,β2m)基因的表达情况,提取细胞总RNA,经RT-PCR扩增β2m。回收后的基因克隆至pMD18-T载体,获得重组质粒,经EcoRⅠ和HindⅢ双酶切筛选后,阳性克隆送生物公司测序。序列经GENETYX version 9.0编辑分析,通过DNAMAN version 5.2.2与其他猪β2m基因进行序列比对分析,利用Mega 5.0的NJ法进一步分析其与其他物种β2m的分子进化关系,并在此基础上利用SWISS-MODEL和PDBsum预测该基因编码的成熟肽二级结构和三级结构。提取PK-15总蛋白,Western blotting检测和分析细胞中β2m的表达。结果显示,经RT-PCR扩增,成功获得β2m条带,大小约360 bp。经测序发现PK-15-β2m基因为364 bp,共编码118个氨基酸,其中成熟肽为98个氨基酸,N端信号肽含有20个氨基酸。序列分析证实PK-15细胞中β2m基因未发生突变;分子进化分析显示,PK-15-β2m与牛的亲缘关系最近,其次为羊、马等。多重序列比对发现,PK-15-β2m与牛、羊、马β2m成熟肽均为98个氨基酸,而其他物种β2m成熟肽为99个氨基酸;二级结构预测显示,PK-15-β2m成熟肽主要以β-折叠、β-转角和γ-转角为主,不含有α-螺旋。三级结构预测显示,PK-15-β2m成熟肽主要由7条β-折叠条带构成。Western blotting分析显示β2m在细胞中成功表达。本研究证实了猪肾细胞系PK-15中β2m在核酸和蛋白质水平均稳定表达,为下一步研究PK-15细胞的抗原递呈功能奠定了基础。     

鸡IFN-β启动子荧光素酶报告载体的构建与活性检测

构建并鉴定鸡β干扰素(IFN-β)基因启动子荧光素酶报告基因载体并进行转录活性分析.通过PCR方法从鸡基因组DNA中克隆鸡IFN-β基因启动子,亚克隆到含萤火虫荧光素酶报告基因pGL3-basic载体上,构建鸡IFN-β基因启动子荧光素酶报告基因载体pChIFN-β-luc;用脂质体法将构建的报告基因载体瞬时转染鸡胚成纤维细胞系DF-1,并设置空白对照组和poly(I:C)处理组,检测荧光素酶的活性.经PCR扩增出鸡IFN-β基因启动子序列,双酶切及测序鉴定各重组体构建正确;转染后检测,pChIFN-β-luc具有转录活性,并且在poly(I:C)的刺激下其荧光素酶活性显著升高.本试验为进一步研究鸡IFN-β基因转录调控机制奠定了基础.     

ESR、FSHβ及OPN基因多态性与母猪繁殖性状的关联分析

采用PCR-RFLP法对大白猪和长白猪猪群进行了雌激素受体基因(ESR)、卵泡促激素β亚基基因(FSHβ)和骨桥蛋白基因(OPN)等3个与繁殖性能相关的基因多态性检测,并对不同基因型的总产仔数、产活仔数及出生窝重进行了相关分析.结果表明:①在长白猪中,ESR和OPN基因的优势基因是A等位基因,FSHβ基因的优势基因是B等位基因;在初产母猪中,ESR基因BB型个体比AA型个体总产仔数、产活仔数及出生窝重高,FSHβ基因AA型个体比BB型个体总产仔数、产活仔数及出生窝重上高,OPN基因BB基因型个体比AA基因型个体总产仔数少1.20头,差异显著(P<0.05);在经产母猪中,OPN和FSHβ基因AA型个体比BB型个体总产仔数和产活仔数高,ESR基因总产仔数、产活仔数规律与初产母猪相反.②在大白猪群体中,ESR基因的优势基因是A等位基因,FSHβ和OPN基因的优势基因是B等位基因;在初产母猪中,ESR基因AA型比BB型个体产活仔数和出生窝重高,OPN和FSHβ基因AA型个体比BB型个体总产仔数和产活仔数高;在经产母猪中,ESR、OPN及FSHβ基因全都表现出BB型比AA型个体总产仔数和产活仔数高的趋势.