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。     

绵羊IGFBP-4基因的克隆及序列分析

试验以凉山半细毛羊为研究对象,采用RT-PCR方法克隆了IGFBP-4基因的CDS全序列,生物信息学方法深入分析其序列。结果表明:IGFBP-4基因的CDS序列为777bp,编码258个氨基酸,与山羊、牛、人的CDS同源性分别为99%、98%、95%,氨基酸序列同源性分别为100%、98%、97%,Gen Bank登录号为EU882037.1;IGFBP-4基因的氨基酸分子量为27.9KD,理论等电点(p I)为7.10;进化分析显示与牛、山羊等哺乳动物关系较近,与鸡、鱼类等亲缘关系较远;IGFBP-4基因存在明显的疏水性区域和亲水性区域,有1个信号肽、12个磷酸化位点和2个N-糖基化位点;二级结构分析显示无规卷曲、α-螺旋和β-折叠区域分别为67.44%、22.48%、10.08%;三级结构分析显示存在IGFBP-N功能域序列和甲状腺球蛋白-Ⅰ型功能域。为进一步研究绵羊IGFBP-4基因的功能奠定基础。     

山羊小热休克蛋白Hspb10基因cDNA克隆及序列分析

通过RT-PCR和RACE方法克隆了山羊Hspb10基因cDNA序列并进行了序列分析。结果表明:山羊Hspb10 cDNA全长1 056 bp,编码区全长780 bp,共编码259个氨基酸,提交至GenBank数据库中,收录号为JX067553。用Clustal W方法比对不同物种氨基酸序列同源性,山羊Hspb10与牛的同源性最高,核苷酸和氨基酸序列相似性分别为93.4%和96.5%;编码氨基酸序列BLAST比对结果也表明,哺乳动物Hspb10氨基酸序列极为保守,与禽类差异较大。获得山羊Hspb10 cDNA序列,可以为分子水平上研究山羊Hspb10的生物学功能奠定基础。     

绵羊IGFBP-5基因的克隆及序列分析

为了克隆IGFBP-5基因的CDS序列及其生物信息学分析,试验以凉山半细毛羊为研究对象,采用RT-PCR方法克隆了IGFBP-5基因的CDS全序列,并用生物信息学方法深入分析其序列。结果表明:IGFBP-5基因的CDS序列为816 bp,编码271个氨基酸,与牛、人、鼠的CDS同源性分别为97%、94%、89%,氨基酸序列同源性分别为98%、98%、95%,Gen Bank登录号为EU727460.1;IGFBP-5基因的氨基酸分子质量为30.3 ku,理论等电点(p I)为8.56;进化分析显示与牛、山羊等哺乳动物关系较近,与蟾、鱼类等亲缘关系较远;IGFBP-5基因存在明显的疏水性区域和亲水性区域,有1个信号肽、22个磷酸化位点、2个N-糖基化位点和3个O-糖基化位点;二级结构分析显示无规卷曲、α-螺旋和β-折叠区域分别为66.42%、22.51%、11.07%;三级结构分析显示存在IGFBP_N和甲状腺球蛋白-Ⅰ型功能域。     

牦牛生长分化因子-9基因cDNA克隆及序列分析

根据GenBank中普通牛生长分化因子9(GDF-9)基因序列(AF 307092)设计1对引物,以麦洼牦牛卵母细胞总RNA为模板,通过RT-PCR技术对牦牛GDF-9基因cDNA进行克隆测序和序列分析.结果表明:所克隆的1399 bp片段为预期的牦牛GDF-9基因cDNA序列,包含由2个外显子组成的全编码区和3′-下游部分序列.牦牛GDF-9基因编码区核苷酸序列长度为1362 bp,编码453个氨基酸,与GenBank中报道的普通牛、水牛、绵羊、山羊相应序列一致,而与人和黑猩猩存在差异.和普通牛相比,牦牛GDF-9基因编码区存在1处碱基转换(C→T),导致相应的氨基酸由丙氨酸(A)转换为缬氨酸(V).牦牛与普通牛、水牛、绵羊、山羊、人和黑猩猩的核苷酸同源性分别为99.9%、98.4%、97.0%、96.8%、85.6%和85.1%;氨基酸同源性分别为99.8%、97.1%、95.1%、95.4%、79.4%和79.5%.利用NJ法和MP法以该基因编码区核苷酸序列构建的物种间分子系统进化树结果基本一致,即牦牛与普通牛先聚为一类,再与水牛聚为一类,而后与绵羊和山羊聚为一类,最后与人和黑猩猩聚为一类.该聚类结果与物种间遗传距离大小一致,也与各物种在动物学上的分类相吻合,表明GDF-9基因编码区适用于构建物种间系统进化树.     

牦牛生长激素基因cDNA分子克隆及进化分析

根据GenBank中登录的牛、山羊和绵羊等动物的生长激素基因序列的比对结果,设计特异性引物,分别从甘南黑牦牛和天祝白牦牛脑垂体中提取RNA,采用RT-PCR技术克隆,测序获得707 bp的片段。结果表明:该片段包含牦牛生长激素基因完整的开放阅读框,长654 bp,编码217个氨基酸。与牛的核苷酸序列相比,牦牛第607位碱基为A,而牛为C,但这一碱基差异并未导致氨基酸残基的变化,均编码精氨酸。牦牛生长激素基因编码区序列与牛、山羊、绵羊、马、猪、猫和犬的同源性分别为99.8%、98.6%、97.7%、90.6%、90.1%、89.1%和88.9%,氨基酸序列同源性分别为100%、99.1%、98.6%、88.9%、88.5%、88.9%和89.4%,表明生长激素基因在进化上非常保守。基于CDS序列和氨基酸序列建立的系统进化树结果一致,且与比较形态学和比较生理学分类结果一致。     

山羊GATA3基因克隆及其真核表达载体构建

本研究旨在克隆山羊GATA3(GATA binding protein 3)基因,构建其真核表达载体,并对该基因进行生物信息学分析。以山羊GATA3基因编码区为种子序列(GenBank登录号:XM_018056969.1),通过SnapGene 4.1.9软件设计引物序列,应用RT-PCR方法扩增山羊GATA3基因完整编码区序列,测序鉴定后基于其核苷酸序列和蛋白质序列进行生物信息学分析,并构建pLVX-GATA3-IRES-ZsGreen1慢病毒重组质粒。利用脂质体转染方法将慢病毒重组质粒pLVX-GATA3-IRES-ZsGreen1与病毒包膜质粒pCMV-VSVG、包装质粒pNRF共转染HEK-293T细胞,进行慢病毒包装后收集病毒上清液,成功感染山羊耳尖成纤维细胞。结果显示,山羊GATA3基因编码区序列全长1335 bp,编码444个氨基酸,分子质量为47.94 ku,分子式为C2093H3234N626O625S24,等电点为9.47,其中丝氨酸含量最高(13.3%),色氨酸含量最低(1.1%)。山羊GATA3基因核苷酸序列与牛、猪、驴、马、小鼠及人的相似性分别为97.7%、94.2%、92.2%、92.4%、88.0%和90.1%,不同物种间相似性较高,进化过程中具有高度保守性。系统进化树分析表明,山羊与牛、猪、驴、马及人聚为一支,亲缘关系较近,与非洲蟾蜍、斑马鱼亲缘关系较远。跨膜结构域及亲/疏水性预测结果显示,山羊GATA3蛋白不存在跨膜结构域,为亲水性蛋白。信号肽预测结果表明,该蛋白定位于细胞质中。通过构建山羊GATA3基因慢病毒真核表达载体pLVX-GATA3-IRES-ZsGreen1,细胞水平上转染HEK-293T和山羊耳尖成纤维细胞,过表达GATA3基因,产生绿色荧光信号。本研究结果为山羊GATA3基因功能的研究提供了参考依据,为后续探究GATA3基因在山羊泌乳中的作用奠定了基础。     

山羊KIFI基因分子克隆及序列分析

利用Primer 3.0设计出1对特异性引物F和R,以成年山羊基因组DNA为模板,扩增山羊的KIFI基因,将其克隆至pGEM-T载体,转化后挑取阳性菌落进行酶切及测序鉴定。结果表明,克隆所得的472 bp序列(GenBank登录号:GQ988385),包括山羊KIFI基因的Exon 1全长、部分5′UTR和部分Intron 1序列。山羊KIFI基因的Exon 1序列编码116个氨基酸,与绵羊、牛、马、人和家鼠的同源性分别为98%、90%、90%、88%和84%。KIFI基因部分序列的克隆,为进一步研究KIFI基因多态性与绵、山羊绒用性能间的相关性奠定基础。     

山羊KIFI基因分子克隆及序列分析

利用Primer 3.0设计出1对特异性引物F和R,以成年山羊基因组DNA为模板,扩增山羊的KIFI基因,将其克隆至pGEM-T载体,转化后挑取阳性菌落进行酶切及测序鉴定。结果表明,克隆所得的472 bp序列(GenBank登录号：GQ988385),包括山羊KIFI基因的Exon 1全长、部分5′UTR和部分Intron 1序列。山羊KIFI基因的Exon 1序列编码116个氨基酸,与绵羊、牛、马、人和家鼠的同源性分别为98%、90%、90%、88%和84%。KIFI基因部分序列的克隆,为进一步研究KIFI基因多态性与绵、山羊绒用性能间的相关性奠定基础。     

隆林山羊肌细胞生成素基因的序列分析与结构预测

为了丰富优良地方品种隆林山羊的肌细胞生成素(myogenin,MyoG)基因遗传学基础信息,并探究其序列结构及其对山羊肌肉的发育分化调控机理。本研究设计1对特异性引物,采用PCR和克隆技术成功获得隆林山羊MyoG基因2419 bp长的DNA序列。结果表明,该基因包括3个外显子、2个内含子、部分5'UTR和3'UTR区,编码区DNA序列长675 bp,共编码224个氨基酸,该氨基酸序列无信号肽序列和跨膜结构。经同源性分析可知,隆林山羊MyoG编码区核苷酸序列及其编码的氨基酸序列与其他物种比对结果和氨基酸系统进化树的聚类结果相符,均显示隆林山羊与哺乳动物中的绵羊、牛和野猪的亲缘关系最近,氨基酸同源性达到95%以上。因此隆林山羊MyoG基因在哺乳动物中具有较高的保守性,而MyoG基因的克隆、序列分析和结构预测将为今后该基因的表达与调控、肉质改良、山羊开发利用等研究提供了更充分的分子生物学基础信息和理论依据。     

和田羊FGF5基因的鉴定及特征分析

为探究和田羊成纤维细胞生长因子5(fibroblast growth factor 5,FGF5)基因特征,利用RT-PCR成功扩增和田羊FGF5基因,对其核苷酸序列及其编码的氨基酸特征进行同源分析,并绘制进化树。结果表明,和田羊FGF5基因CDs区全序列长度为813 bp,为一个完整的开放阅读框,编码270个氨基酸,测序结果经比对后与已发布的绵羊FGF5基因CDs区序列同源性为99.8%,氨基酸序列同源性为99.3%,编码的氨基酸有2处突变,氨基酸序列中20种氨基酸数量分布差异较大。与其他已公布的哺乳动物FGF5基因CDs区同源比对结果显示,该基因同源性在86.9%～99.0%之间,其中与山羊的同源性最高,为99.0%。对上述动物FGF5氨基酸序列绘制进化树发现,和田羊FGF5基因所编码氨基酸与牛、山羊和绵羊处在同一分支,表明其亲缘关系接近。通过对和田羊FGF5基因和编码氨基酸的特征和同源性进行分析,为深入探究和田羊FGF5基因编码蛋白提供了理论依据。     

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。     

山羊GATA3基因克隆及其真核表达载体构建

本研究旨在克隆山羊GATA3（GATA binding protein 3）基因,构建其真核表达载体,并对该基因进行生物信息学分析。以山羊GATA3基因编码区为种子序列（GenBank登录号：XM_018056969.1）,通过SnapGene 4.1.9软件设计引物序列,应用RT-PCR方法扩增山羊GATA3基因完整编码区序列,测序鉴定后基于其核苷酸序列和蛋白质序列进行生物信息学分析,并构建pLVX-GATA3-IRES-ZsGreen1慢病毒重组质粒。利用脂质体转染方法将慢病毒重组质粒pLVX-GATA3-IRES-ZsGreen1与病毒包膜质粒pCMV-VSVG、包装质粒pNRF共转染HEK-293T细胞,进行慢病毒包装后收集病毒上清液,成功感染山羊耳尖成纤维细胞。结果显示,山羊GATA3基因编码区序列全长1 335 bp,编码444个氨基酸,分子质量为47.94 ku,分子式为C₂₀₉₃H₃₂₃₄N₆₂₆O₆₂₅S₂₄,等电点为9.47,其中丝氨酸含量最高（13.3%）,色氨酸含量最低（1.1%）。山羊GATA3基因核苷酸序列与牛、猪、驴、马、小鼠及人的相似性分别为97.7%、94.2%、92.2%、92.4%、88.0%和90.1%,不同物种间相似性较高,进化过程中具有高度保守性。系统进化树分析表明,山羊与牛、猪、驴、马及人聚为一支,亲缘关系较近,与非洲蟾蜍、斑马鱼亲缘关系较远。跨膜结构域及亲/疏水性预测结果显示,山羊GATA3蛋白不存在跨膜结构域,为亲水性蛋白。信号肽预测结果表明,该蛋白定位于细胞质中。通过构建山羊GATA3基因慢病毒真核表达载体pLVX-GATA3-IRES-ZsGreen1,细胞水平上转染HEK-293T和山羊耳尖成纤维细胞,过表达GATA3基因,产生绿色荧光信号。本研究结果为山羊GATA3基因功能的研究提供了参考依据,为后续探究GATA3基因在山羊泌乳中的作用奠定了基础。     

山羊促性腺激素释放激素1基因外显子克隆及序列分析

促性腺激素释放激素1(gonadotropin-releasing hormone 1,GnRH1)是GnRH存在于脑下垂体的主要形式,它在调节生殖内分泌系统产生促性腺激素方面起着主要作用。根据牛GnRH1基因全序列设计3对引物,采用PCR-SSCP技术检测GnRH1基因外显子2、3和4在高繁殖力山羊品种（济宁青山羊）、中等繁殖力山羊品种（波尔山羊）和低繁殖力山羊品种（内蒙古绒山羊和安哥拉山羊）中的单核苷酸多态性,分析该基因对山羊高繁殖力的影响;并对山羊GnRH1基因3个外显子进行克隆测序,推导出编码的氨基酸序列,然后将山羊核苷酸和氨基酸序列与牛、人、狗、黑猩猩、猴、大鼠和小鼠7个物种的序列进行同源性比较。结果表明,在4个山羊品种中均未检测到GnRH1基因3个外显子的多态性;8个物种的核苷酸和氨基酸序列的同源性分别为73.6%～99.3%和62.0%～97.8%。可见,哺乳动物GnRH1基因外显子2、3和4序列保守性较强,该区域可能不是影响山羊高繁殖力的功能结构域。     

牛Smad4基因cDNA克隆及生物信息学分析

Smad4基因在TGF-β细胞内信号传导过程中起重要作用,通过生物信息学方法,结合RT-PCR技术和SMART RACE技术,对牛Smad4基因进行了克隆,得到了3 503 bp cDNA全长序列并向GenBank递交了该序列,登录号：DQ494856。通过核酸序列分析发现,牛Smad4基因由12个外显子组成,编码553个氨基酸。该基因与绵羊、猪、人、大鼠和小鼠在核酸序列上分别有99%、96%、95%、91%、91%的同源性;在氨基酸序列上分别有99%、98%、98%、99%和98%的同源性,牛Smad4基因的组织表达谱很广,在睾丸、胰腺、肝、小肠、卵巢、淋巴结、心肌、骨骼肌、胸腺组织中都有表达。     

西藏牦牛ATGL基因克隆及生物信息学分析

为了研究西藏牦牛ATGL基因的理化特性及分子结构,试验采用PCR扩增和DNA测序技术以及生物信息学分析软件对西藏类乌齐牦牛ATGL基因进行克隆测序和生物信息学分析。结果表明:西藏类乌齐牦牛ATGL基因编码区全长为1 461 bp,可编码486个氨基酸,其中A、T、G、C碱基含量分别为17.2%、17.9%29.0%、35.9%,A+T为35.1%,G+C为64.9%;相对分子质量为53 417.9,理论等电点为6.83,在构成该蛋白所编码的氨基酸中亮氨酸(Leu)和脯氨酸(Pro)的含量最高,分别为13.4%和9.5%,总的带正电(Arg+Lys)和负电(Asp+Glu)残基分别为46和47;西藏类乌齐牦牛ATGL基因编码区核苷酸序列与普通牛、野猪、人、绵羊、山羊、绿头鸭、原鸡、小家鼠的核酸序列一致性分别为99.58%、87.52%、87.78%、96.26%、95.93%、67.63%、64.44%、82.65%;西藏类乌齐牦牛ATGL基因编码氨基酸序列与普通牛、野猪、人、绵羊、山羊、绿头鸭、原鸡、小家鼠的氨基酸序列一致性分别为99.79%、87.45%、87.66%、95.06%、96.09%、73.14%、69.56%、87.53%;ATGL蛋白为不稳定的跨膜蛋白,无信号肽;其二级结构主要以α-螺旋、β-折叠以及无规卷曲为主,其中94个氨基酸残基参与了16个α-螺旋的形成(占39.11%),35个氨基酸残基参与了9个β-折叠的形成;在三级结构中,其N端存在1个Patatin结构域。说明西藏牦牛ATGL基因在编码区序列存在明显的碱基偏倚性,在进化关系上ATGL基因无论核苷酸序列还是氨基酸序列都有较高的保守性。     

山羊STAT3基因克隆、生物信息学分析及甲基化修饰研究

本研究利用RT-PCR、TA克隆和重亚硫酸盐测序(BSP)等方法,旨在克隆、分析山羊STAT3基因完整编码区,并解析该基因甲基化修饰水平及其与体重的关系。结果表明,山羊STAT3基因编码区全长2 313bp,编码770个氨基酸;与绵羊、牛、野猪、小鼠、大鼠和人的氨基酸序列一致性分别为99.7%、99.6%、99.4%、99.2%、99.4%和99.5%。山羊高体重组与低体重组之间甲基化差异研究发现,高体重组STAT3基因启动子区甲基化水平显著高于低体重组(P=0.020),提示该基因甲基化修饰对体重具有显著影响,可作为标记辅助选择(MAS)的有效表观遗传标记。这些结果为研究山羊肉用性能的遗传与表观遗传机制提供了科学资料。     

西农萨能奶山羊乳腺组织LXRα基因CDS的克隆及序列分析

肝脏X受体α(LXRα)基因是核受体超家族的成员之一,可由巨噬细胞、脂肪细胞、骨骼肌细胞、肠细胞等脂类代谢旺盛的细胞产生.LXR是调控胆固醇降解、吸收、从外围细胞中逆向转运、脂肪酸代谢及脂肪生成的关键酶.研究基于牛的LXRα基因序列,应用RT-PCR技术从西农萨能奶山羊乳腺组织中克隆LXRα基因编码区序列(CDs),并对测序结果进行生物信息学分析.LXRα基因完整编码区全长1 344 bp,编码447个氨基酸,西农萨能奶山羊LXRα基因CDs区核苷酸序列与牛、猪、小鼠、大鼠、人LXRα转录本1、2、3的LXRα基因CDs区核苷酸序列的分别为98%、93%、87%、87%、90%、79%、90%,山羊LXRα基因与牛LXRα基因存在23个核苷酸位点差异和6个氨基酸差异.     

山羊Ets-1基因cDNA的克隆与序列分析

根据GenBank已收录的牛(Bos taurus)、人(Homo sapiens)和小鼠(Mus musculus)等物种Ets-1基因序列的同源保守区域,设计特异性引物,采用RT-PCR和RACE技术,分离并克隆了西农萨能奶山羊(Capra hircus)Ets-1基因的cDNA序列。该序列全长2 263 bp(GenBank登录号HQ589338),包括5’UTR 331 bp,CDS 1 326bp和3’UTR 606 bp,编码441个氨基酸组成的蛋白质。核苷酸序列分析发现,山羊编码序列与牛、猪、人、小鼠等的相应序列同源性分别为98%、94%、92%和90%,3’UTR相应序列为96%、83%、81%和77%,5’UTR相应序列为98%、85%、82%和71%。氨基酸序列分析发现,山羊与牛、猪、人和小鼠的Ets-1的相似性较高,均在95%以上。蛋白质结构分析发现,其蛋白质分子量为50 340.8 D,等电点为5.08,具有典型的螺旋-转角-螺旋结构域,不存在跨膜结构,并且整个序列不含信号肽。