牦牛BMP7基因的克隆及其在发情期卵巢、子宫的表达分析

为探究牦牛骨形态发生蛋白(Bone morphogentic protein 7,BMP7)生物学特性和对雌性牦牛生殖生理的调控作用。研究基于牦牛BMP7基因(NW＿005392954.1)设计引物,以发情期牦牛的卵巢、子宫的cDNA为模板进行扩增,借助DNAMAN 8.0等软件、NCBI等网站对扩增产物进行生物信息学分析。通过western blot和qRT-PCR对牦牛的卵巢、子宫的BMP7蛋白和mRNA进行定量分析,结果表明：扩增的BMP7基因为428 bp,编码142个氨基酸,其基因序列与水牛、奶牛和山羊等反刍动物的同源性均可达到98.59%,且在0～29位氨基酸存在信号肽,属于分泌型蛋白。western blot和qRT-PCR结果显示发情期卵巢表达量显著高于子宫(P<0.05)。研究结果表明,BMP7可能参与调控牦牛的繁殖性能,为牦牛在高压低氧环境下生殖生理机制方面的研究提供参考。     

牦牛IL-4基因的生物信息学分析

本研究旨在探索牦牛IL-4基因的结构及其功能,应用生物学软件对IL-4基因进行生物信息学分析预测.结果发现牦牛IL-4基因长度为571 bp,共编码135个氨基酸,其基因编码的产物呈亲水性,存在信号肽与跨膜结构域,二级结构以α-螺旋和随机卷曲为主,三级结构以α-螺旋结构单元为主.研究结果对牦牛IL-4基因的结构和功能提供了理论依据.     

绵羊骨形态发生蛋白4(BMP4)的生物信息学分析

为探究绵羊骨形态发生蛋白4(bone morphogenetic protein 4,BMP4)的生物学特性,本试验综合运用NCBI、DNAMAN、DNAStar、TMHMM Server v.2.0、PsortⅡ、SignalP等多种生物信息学软件推测绵羊BMP4基因序列性质及编码蛋白的理化性质、疏水性、磷酸化位点、保守性结构域和二级结构,并用SWISS-MODEL Workspace预测三维结构.结果显示,绵羊BMP4基因与各物种的BMP4基因存在很高的同源性,编码蛋白是一个不稳定的亲水蛋白,不存在跨膜区,很可能位于细胞核中,且存在信号肽.BMP4具有18个磷酸化位点,通过功能域的预测发现,含有2个功能域,即TGF-β超家族和TGF-β前肽超家族.这与BMP4基因家族的功能相一致,证明了绵羊BMP4是一种生长因子,具有信号传导功能.蛋白三维结构预测结果与模板3bmp.1.A同源性达到了88.29%.绵羊BMP4基因的生物信息学分析可为以后实践中深入研究其功能提供参考.     

美仁牦牛ILK基因克隆及生物信息学分析

为探究美仁牦牛ILK基因的结构与功能,利用PCR技术克隆了美仁牦牛背最长肌ILK基因CDS区序列,并利用在线软件预测和分析其编码氨基酸序列的生物信息学特征。结果表明,美仁牦牛ILK基因编码区长度1 359 bp,共编码452个氨基酸,是一种主要在细胞质中发挥生物学功能的亲水性蛋白;美仁牦牛ILK基因编码蛋白分子式C₂₂₇₆H₃₅₈₀N₆₅₆O₆₄₇S₃₀,分子量51 447.27 Da,原子总数7 189,理论等电点8.30,不稳定性指数41.47,共有27个磷酸化位点;同时,亚细胞定位结果表明,美仁牦牛ILK基因主要分布在细胞质中;系统进化树表明,美仁牦牛与野牦牛和普通牛亲缘关系最近,与非洲爪蟾亲缘关系最远。     

IFITM1基因克隆及其在不同生长阶段牦牛各组织中的表达分析

为鉴定牦牛IFITM1基因并分析其在不同生长阶段牦牛5种组织中的转录水平和蛋白表达量.本研究采用根据普通牛IFITM1基因设计的引物,PCR扩增牦牛IFITM1基因并利用生物信息学软件分析其序列,结果显示,获得牦牛546 bp的IFITM1基因cDNA序列,其中编码(CDS)区为375 bp,编码124个氨基酸残基.牦...     

牦牛PRDM9基因的CDS序列及其生物信息学分析

文章通过RT-PCR技术克隆了牦牛PRDM9基因的cDNA序列,利用DNAMAN、MAGA4、ExPASy等多个生物信息学软件进行了分析研究。结果表明:扩增出的牦牛PRDM9基因的编码区长1 533 bp,编码510个氨基酸。与普通牛、人和鼠相应基因核苷酸序列进行比对,其一致性分别为99%、76%和69%。预测的牦牛PRDM9蛋白二级和三级结构显示它是一个具有3种功能结构域的弱碱性螺旋状蛋白。这为今后的进一步研究提供了理论基础。     

麦洼牦牛G蛋白信号转导调节因子5克隆及蛋白结构分析

采用RT-PCR方法扩增并克隆麦洼牦牛G蛋白信号转导调节因子5(regulator of G protein signaling 5,RGS5)基因序列,利用ClustalX 1.83和Mega 5.0软件构建系统进化树,并选用多种生物信息学软件进行序列分析和蛋白结构预测.结果表明,所得麦洼牦牛RGS5基因长度为863 bp,包含1个546 bp的完整开放阅读框,编码181个氨基酸,GenBank登录号为KJ867514.系统进化树分析发现,麦洼牦牛RGS5氨基酸序列与普通牛亲缘关系最近,其次是山羊和绵羊.RGS5基因编码的蛋白质分子质量为20.94 ku,理论等电点(PI)为6.35,它是一种以α-螺旋为主,不含信号肽的非跨膜、不稳定性蛋白.三级结构预测显示,麦洼牦牛与人RGS5蛋白三级结构相似性高达90.51%.以上结果为深入研究RGS蛋白功能积累科学资料.     

山羊BMP15基因生物信息学分析

为探究骨形态发生蛋白15(Bone morphogenetic protein 15,BMP15)的生物学特性,本试验运用BioXM、DNAMAN、SignalP、ProtScale、PredicProtein、prosite、Smart和ProtFun等生物信息学软件分析山羊BMP15基因cDNA序列信息,预测其编码的蛋白的理化性质、二级结构、疏水性、信号肽、功能结构域和功能等。结果表明,山羊BMP15基因编码区长1185bp,编码394个氨基酸,其基因序列及蛋白序列与绵羊、牛的同源性分别为99%和98%,亲缘关系近。BMP15蛋白序列在25和26位氨基酸之间存在最佳剪切位点,存在信号肽,属于分泌性蛋白,具有信号转导功能。BMP15具有细胞外被膜功能的可能性最大,达到12.822,推测其合成后可能被转运到细胞外膜上进行功能反应。BMP15蛋白序列有TGFβ功能结构域,位于293~394氨基酸区域,且作为激素在生理活动中传递信息的可能性最大。总的来说,山羊BMP15属于分泌性蛋白,可能作为激素进行信号传递来调控机体生理活动,这为进一步研究对BMP15蛋白的功能调节机制奠定理论基础。     

牦牛EPOR基因编码区序列的克隆及分析

以处于不同海拔高度的3个牦牛品种即巴州牦牛、大通牦牛、九龙牦牛为研究对象,对各牦牛品种的促红细胞生成素受体(EPOR)基因编码区进行PCR扩增和克隆测序.在对测序结果进行拼接得到牦牛EPOR基因编码区全序列基础上,利用生物信息学软件对其序列进行生物信息学及比较基因组学分析.结果表明:牦牛的EPOR基因编码区全长1 527 bp,编码508个氨基酸;EPOR信号肽由25个氨基酸组成,胞外域由225个氨基酸组成,跨膜区由22个氨基酸组成,胞浆域由236个氨基酸组成;EPOR基因编码区在牦牛品种间及其与普通牛间均存在一定的差异,这些差异是否与牦牛的适应性有关,值得进一步研究.     

西藏牦牛ELOVL6基因的克隆、生物信息学及组织表达量分析

为探究西藏牦牛ELOVL6基因的结构与功能,试验采用PCR技术克隆西藏牦牛ELOVL6基因编码区序列,利用在线软件预测和分析其编码氨基酸序列的生物信息学特征,并利用实时荧光定量PCR技术测定ELOVL6基因在西藏牦牛不同组织中的表达水平。结果表明：西藏牦牛ELOVL6基因编码区序列长度为795 bp,共编码264个氨基酸;与牛ELOVL6基因(GenBank登录号为NM＿001102155.1)编码的氨基酸序列比较,其第18位核苷酸位点发生了碱基突变(A→C)。西藏牦牛与普通牛亲缘关系较近,与斑马鱼亲缘关系较远。ELOVL6基因编码蛋白是一种主要在内质网发挥生物学功能的疏水性蛋白,共有20个磷酸化位点,有跨膜结构,无信号肽,二级结构以α-螺旋为主。ELOVL6基因在西藏牦牛的不同组织中均有表达,其中,在脂肪组织中的相对表达量最高,极显著高于其他组织(P<0.01)。说明ELOVL6基因可能是调控牦牛脂肪酸代谢的关键基因。     

多浪羊BMP7基因克隆、生物信息学分析及其在不同初情期阶段组织表达分析

【目的】对多浪羊骨形态发生蛋白-7(bone morphogenetic protein-7,BMP7)基因序列进行克隆和生物信息学分析,并检测多浪羊在初情期3个阶段5个组织中的表达规律,为探究BMP7基因在多浪羊初情期中的生物学功能提供参考。【方法】采用PCR扩增多浪羊BMP7基因序列并克隆测序,利用Mega 7.0软件构建系统发育树,利用生物信息学软件分析BMP7蛋白的理化性质和结构功能;采用实时荧光定量PCR检测BMP7基因在初情期前、初情期、初情期后多浪羊下丘脑、垂体、卵巢、输卵管、子宫5个组织中的表达量。【结果】试验成功获得多浪羊BMP7基因序列长1 334 bp,其中编码区长1 296 bp,编码431个氨基酸,与绵羊和牛的亲缘关系最近,其次是人、猴、马,与小鼠和犬的亲缘关系最远。生物信息学分析显示,BMP7蛋白分子式为C₂₂₀₀H₃₃₇₄N₆₃₂O₆₂₈S₁₇,理论等电点(pI)为8.17,原子总数为6 851个,不稳定指数为53.18,脂溶性系数76.96,总平...     

牦牛低氧诱导因子-1α基因克隆及蛋白质结构分析

试验采用RT-PCR方法,以麦洼牦牛脾脏cDNA为模板扩增牦牛低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)基因,并运用生物信息学软件对其序列进行分析。结果发现,扩增得到的麦洼牦牛HIF-1α基因编码区长为2 472 bp,编码823个氨基酸;蛋白质预测结果显示,该蛋白质分子质量为92.13 ku,等电点5.09,为亲水性蛋白,二级结构以随机卷曲和α-螺旋为主,有69个磷酸化位点和4个N-糖基化位点;系统进化树显示,麦洼牦牛与牦牛、野牦牛、普通牛亲缘关系最近。本试验成功克隆麦洼牦牛HIF-1α基因并对其序列进行了分析,为进一步研究HIF-1α基因的功能提供参考。     

牦牛及杂种后代犏牛的TSPY基因克隆分析

克隆测序了牦牛、犏牛TSPY基因的编码区全序列,并用生物信息学软件分析了该基因的编码区序列、蛋白结构和进化关系.结果表明,牦牛和犏牛TSPY基因编码区序列长度均为954 bp,编码317个氨基酸,牦牛与普通牛TSPY基因序列的一致性分别为98.95％,犏牛与牦牛、普通牛TSPY基因序列的一致性分别为98.95％、99.79％,杂交后代犏牛与亲本序列差异表现在第113位核酸位点发生了改变(T→T→C),导致第38位氨基酸发生变化(V→V→A).牦牛和犏牛TSPY蛋白含有TSPY家族典型的SET/NAP保守结构域,与人、鼠TSPY蛋白结构域一致,推测牦牛和犏牛TSPY蛋白在雄性减数分裂过程中参与了精原细胞和初级精母细胞的调节.     

青海高原牦牛PRDM16基因克隆、生物信息学及组织差异表达分析

本研究对青海高原牦牛PRDM16 (PR domain containing 16)基因部分编码区进行克隆及生物信息学分析,同时对PRDM16基因在雌、雄牦牛背最长肌肌肉组织中的表达差异进行了分析.选取雌、雄青海高原牦牛各5头,屠宰后采集背最长肌肌肉组织,克隆牦牛PRDM16基因部分CDS区序列,分析其生物信息学特征;应用实时荧光定量PCR技术检测PRDM16基因在雌、雄牦牛肌肉组织中表达水平.结果显示:克隆所得片段序列长323 bp,与黄牛同源性为100%,编码99个氨基酸,具有MDS1-EVI1(complex locus protein MDS1)家族蛋白功能,具有CATH蛋白功能活性,包含卷曲螺旋等典型结构域,与人甲基转移酶蛋白结构域PR蛋白1有20%的相似性;PRDM16基因在雌性牦牛肌肉组织中表达水平极显著高于雄性牦牛(P<0.01).本试验结果为进步一研究青海高原牦牛PRDM16基因奠定了基础,为牦牛肉品质分析提供参考.     

天祝牦牛Fas基因的克隆与生物信息学分析

利用分子克隆技术获得了牦牛Fas基因,采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、信号肽、二级结构等进行了预测和分析。结果表明:牦牛Fas基因包含一个972 bp的开放阅读框,编码323个氨基酸;其编码蛋白属于亲水性蛋白,具有明显的信号肽;二级结构主要以无规则卷曲和α螺旋为主;Fas基因编码产物氨基酸同源性分析结果表明,其与牛和绵羊等物种的Fas氨基酸具有高度同源性。     

犏牛BMP4基因的克隆、生物信息学分析及在附睾的表达研究

骨形态发生蛋白4(BMP4)基因在哺乳动物生殖机能方面起着重要的调控作用。本研究通过分子克隆技术对犏牛BMP4基因的编码区序列进行克隆，分析BMP4基因的生物信息学特征及其在附睾组织中的表达特点。生物信息学分析结果显示：犏牛BMP4基因CDS区片段长1 371 bp，编码456个氨基酸；BMP4蛋白存在一层跨膜结构，肽链中亲水性氨基酸的数量显著高于疏水性氨基酸，表明具有亲水性；组成犏牛BMP4蛋白的456个氨基酸中，100个氨基酸位于α螺旋区，占氨基酸总数的21.93%,82个氨基酸位于延伸链区，占总数的17.98%,14个氨基酸位于β转角区，占总数的3.07%,260个氨基酸以无规则状态存在，占总数的57.02%；犏牛BMP4氨基酸序列与牦牛、绵羊等物种存在较高的同源性，分别为99.2%和99.3%。qPCR分析结果显示：犏牛BMP4基因在附睾体部的表达显著高于头部和尾部。本研究为进一步探讨犏牛精子成熟机制及BMP4基因在犏牛附睾不同部位的作用机制提供了基础数据。     

大通牦牛DQA2基因CDS区序列分析

为了获得大通牦牛DQA2基因序列,并研究其序列特征及编码蛋白的结构和功能,本研究采用DNA混合池扩增后直接测序的方法,通过DNAstar软件和在线服务器预测大通牦牛DQA2基因CDS区编码蛋白的理化性质、疏水性/亲水性、糖基化位点、信号肽、跨膜结构、二级结构以及三级结构。结果表明,大通牦牛DQA2基因CDS区长度为765bp,编码253个氨基酸。蛋白结构预测结果表明,该蛋白是一种混合型的可溶性蛋白质,具有4个潜在的N-糖基化位点,分别为Asn31、Asn96、Asn260、Asn369;在第1~23位氨基酸之间存在信号肽;存在1个典型的跨膜螺旋区,氨基酸序号为216-239;蛋白质功能显示该蛋白存在信号受体活性、催化活性、运载体、调节代谢过程、细胞定位及免疫系统过程的功能。本研究结果为进一步研究大通牦牛的遗传育种提供理论基础。     

牦牛G蛋白信号转导调节因子2克隆及序列分析

为了初步探讨牦牛RGS2基因的结构和功能,试验采用RT-PCR方法及TA克隆法得到麦洼牦牛RGS2基因,并运用不同的生物信息学软件对序列进行分析。结果表明:牦牛RGS2基因系列含1个540 bp的开放阅读框,共编码178个氨基酸,Gen Bank数据库中登录号为FJ786041。编码Phe的密码子UUU、编码Leu的密码子UUG、编码Ile的密码子AUU等20种密码子为该基因的偏好性密码子,确定的27种最优密码子均以G或C结尾。RGS2氨基酸序列与普通牛、绵羊、山羊相似性分别为99.5%、96.3%、96.1%。系统发育树上,牦牛与普通牛聚在一起,亲缘关系最近。     

青海高原牦牛PRDM1基因克隆及生物信息学与差异表达分析

以青海高原牦牛淋巴结,90日龄胎儿头部皮肤,牦牛精子以及西门塔尔牛精子为材料,通过RT-PCR克隆了包含PRDM1基因编码区的cDNA序列。将克隆获得的青海高原牦牛PRDM1基因的cDNA与黄牛相应序列进行比对,对青海高原牦牛PRDM1蛋白与其他物种PRDM1蛋白进行序列比对和进化树分析,对青海高原牦牛PRDM1蛋白的特性和结构进行预测。荧光定量检测青海高原牦牛淋巴结,90日龄胎儿头部皮肤,牦牛精子以及西门塔尔牛精子中PRDM1基因mRNA表达量。结果显示,克隆获得青海高原牦牛PRDM1基因该部分cDNA片段长度为761bp,其中PRDM1基因编码区长741bp,编码246个氨基酸;序列分析显示,克隆获得的牦牛cDNA序列与黄牛该序列存在3个碱基的变异;青海高原牦牛PRDM1蛋白与黄牛、野牦牛、绵羊、马相应序列同源性分别是99.0%,99.0%,97.0%,92.0%;各物种PRDM1蛋白进化树符合物种进化规律。包含卷曲螺旋等典型结构域,人甲基转移酶蛋白结构域PR蛋白1具有94%的相似性,人甲基转移酶蛋白结构域PR蛋白10具有36%的相似性,具有SET结构域活性。青海高原牦牛PRDM1基因在西门塔尔、牦牛精子中表达量极显著高于青海高原牦牛淋巴结(P<0.05),90日龄胎儿头部皮肤中表达量极显著低于青海高原牦牛淋巴结(P<0.01)。从青海高原牦牛克隆获得PRDM1基因编码区揭示了其分子特征,为青海高原牦牛PRDM1蛋白质功能的研究奠定基础。     

高原牦牛乳铁蛋白素基因克隆及序列分析

利用PCR技术从高原牦牛基因组DNA中获得了乳铁蛋白素(lactoferricin,Lfcin)基因序列;将Lfcin基因连接于pGEM T easy载体,送至生物公司测序;将高原牦牛与奶牛的Lfcin基因序列进行比对;同时,对牦牛、奶牛、人、小鼠等物种的Lfcin蛋白序列进行分析。结果表明：克隆获得了含高原环湖牦牛LF(lactoferrin)第2外显子的DNA序列,共778 bp,其中Lfcin基因编码区长75 bp,编码25个氨基酸; 序列分析显示,克隆获得的牦牛DNA序列与奶牛这一序列存在9个碱基的变异;牦牛和奶牛的Lfcin蛋白质序列完全相同,各物种Lfcin蛋白具有较高的同源性。