牦牛AQP8基因克隆及其在各组织和肝脏不同生长阶段中的表达分析

为鉴定牦牛水通道蛋白8(Aquaporin,AQP8)基因,并分析其在不同组织及不同生长阶段肝脏中的表达差异,探讨AQP8蛋白的表达分布差异.采用RT-PCR技术克隆牦牛AQP8基因的CDS序列并进行生物信息学分析,利用qRT-PCR技术检测AQP8在成年牦牛8种组织和不同年龄段肝脏中的表达水平,采用免疫组织化学方法分...     

牦牛AQP2基因克隆及其在雄性生殖道中的表达研究

旨在克隆牦牛水通道蛋白2基因(Aquaporin 2,AQP2),并检测其在牦牛不同组织及其雄性生殖道发育过程中的表达模式,为探索AQP2在牦牛雄性生殖中的作用机制提供可靠数据.以牦牛为研究对象,利用RT-PCR技术获取牦牛AQP2 cDNA序列,使用生物信息学软件分析其功能和结构.利用实时荧光定量PCR(Quanti...     

牦牛、犏牛TB-RBP基因克隆及在睾丸组织中的表达

牦牛与普通牛的种间杂种犏牛雄性不育机理一直是畜牧科学研究的热点之一,对牦牛、犏牛睾丸组织特异表达基因的比对分析,可为犏牛雄性不育分子调控机制提供基因参考。通过对牦牛及杂种犏牛TB-RBP基因进行克隆,并利用实时荧光定量PCR技术对候选基因进行组织表达差异分析。结果表明,克隆获得牦牛TB-RBP基因CDS全序列873 bp,犏牛TB-RBP基因部分CDS区序列587 bp;系统进化树显示不同物种TB-RBP基因编码区序列高度保守,遗传相似性较高;蛋白功能预测TB-RBP蛋白属于Translin结合蛋白家族,对精子发生等生物过程具有重要调控作用。TB-RBP基因在犏牛和牦牛的睾丸组织中均有表达,TB-RBP基因的表达水平在牦牛与犏牛组间差异显著(0.01P0.05),牦牛显著高于犏牛。TB-RBP基因是精子正常发育的关键基因,而在犏牛睾丸组织中表达量较低,表明犏牛雄性不育与精子发生异常有关,为今后开展TB-RBP基因与犏牛雄性不育的相关分析以及基因定位、表达调控和牦牛分子育种奠定了理论基础。     

牦牛HDAC8基因特征及其在组织和卵母细胞成熟过程中的表达分析

为探讨组蛋白去乙酰化酶8(Histone deacetylases 8,HDAC8)在牦牛生殖中的作用,以牦牛肝脏cDNA为模板,采用RT-PCR方法克隆牦牛HDAC8基因,并通过生物信息学方法分析牦牛HDAC8序列;利用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)技术检测该基因在牦牛不同组织及卵母细胞体外成熟过程(GV、MⅠ和MⅡ期)中的表达规律。结果表明,牦牛HDAC8基因序列为1 109 bp(GenBank No.MK889494),CDS为1 008 bp,编码氨基酸335个;序列比对分析发现,牦牛与其他哺乳动物的相似性在94%以上,表明HDAC8在哺乳类动物进化过程及蛋白结构水平上具有较高的保守性;组织表达分析发现,HDAC8在肝脏组织中的表达水平最高,极显著高于其他组织(P0.01);HDAC8基因在卵母细胞不同发育阶段中具有不同的表达模式,表达水平随着卵母细胞成熟阶段的递增呈上升趋势,MⅡ期表达水平最高,极显著高于GV和MⅠ期(P0.01)。综上,HDAC8基因可能在牦牛肝脏代谢及卵母细胞的成熟过程中起一定的调控作用,为进一步探索HDAC8在牦牛生殖中的调控作用提供一定的理论基础。     

牦牛HDAC2基因克隆及其在睾丸中的表达

旨在克隆牦牛HDAC2(Histone deacetylase 2)基因,预测分析HDAC2蛋白的结构和特性,并检测HDAC2的mRNA在牦牛不同组织以及不同发育阶段睾丸中的表达.将牦牛按年龄划分为幼年组(0.5～1岁)、成年组(4～5岁)及老年组(7～9岁),采集成年组牦牛肝脏、肾脏、肺、胃、脾脏、脑、心脏和卵巢组织...     

牦牛PIK3CB基因克隆及其在卵泡发育过程中的表达研究

旨在探讨磷脂酰肌醇-3激酶催化亚基β(Phosphoinositide-3 kinase, PI3K,catalytic subunit beta, PIK3CB/P110β)基因序列特征,比较分析其在牦牛不同发育阶段卵泡中的表达规律。通过RT-PCR技术从牦牛卵巢组织中克隆获得PIK3CB基因序列并对其进行生物信息学分析;采用RT-qPCR方法检测PIK3CB基因在牦牛不同组织中的表达水平;将采集的牦牛卵泡根据直径大小分为大(≥7 mm)、中(3.0～6.9 mm)、小(≤2.9 mm)3组,分别收集各组卵泡中的壁颗粒细胞及卵母细胞提取总RNA,采用RT-qPCR方法检测PIK3CB mRNA在各级别卵泡壁颗粒细胞及卵母细胞中的相对表达量。结果显示:克隆获得牦牛PIK3CB基因CDS区长3 213 bp,共编码1 070个氨基酸。蛋白质分析显示,PIK3CB蛋白为亲水酸性蛋白,无跨膜结构无信号肽,二级结构主要由α-螺旋和无规卷曲组成。PIK3CB核苷酸同源性及遗传进化树分析显示,牦牛与野牦牛和黄牛亲缘关系最近。PIK3CB基因在牦牛心脏、脾脏、肾脏、肌肉、肝脏、肺脏、子宫、胃、小肠、卵巢组织中均有表达,尤其在脾脏、子宫和卵巢组织中表达量显著高于其他组织(P0.05)。RT-qPCR结果显示,PIK3CB基因在卵泡发育过程中均有表达,其中在各级别卵泡壁颗粒细胞中,mRNA表达量随着卵泡发育进程呈现上升趋势,且大、中级别卵泡中的表达量极显著高于小卵泡组(P0.01);但是卵母细胞中mRNA表达量差异不显著(P0.05)。结果提示,mRNA基因参与了牦牛卵泡发育调控,是PI3K信号通路在调节颗粒细胞的功能中不可或缺的催化亚基之一,具体调控机制有待进一步研究。本研究为深入探讨PI3K-AKT信号通路在卵巢发育中的调控机理提供基础资料。     

牦牛MITF-M基因序列分析及其在皮肤组织中表达水平

研究牦牛MITF-M基因编码区序列及其编码蛋白的结构,以及其在皮肤组织中mRNA的表达水平,探讨MITF-M基因与牦牛毛色形成相关性,以期为揭示牦牛毛色形成分子机理奠定基础。采用RT-PCR技术扩增,成功获得了牦牛MITF-M基因编码区序列。采用生物信息学方法,预测分析MITF-M基因及其编码蛋白的基本理化性质、二级结构等;采用半定量PCR检测技术,检测出MITF-M基因mRNA在牦牛各组织器官中表达水平;通过荧光定量PCR技术检测出在牦牛不同颜色皮肤组织中MITF-M基因mRNA表达水平。结果表明,扩增得到的MITF-M基因的编码区是一条长为1 460 bp的DNA序列。将牦牛的MITF-M基因序列命名为YAK MITF-M,并且在NCBI数据库中注册该基因的登录号为KM985448。牦牛MITF-M序列基因含有一个长度为1 242 bp的开放性阅读框,编码413个氨基酸,二级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主,β折叠和延伸链较少。MITF-M基因编码产物氨基酸邻接系统树表明,牦牛MITF-M与黄牛、绵羊等物种的MITF-M氨基酸具有高度相似性。在牦牛各组织器官中,MITF-M基因mRNA仅在皮肤组织中特异性表达,且在不同毛色牦牛皮肤组织中,MITF-M在黑色被毛皮肤组织中mRNA表达量显著高于白色被毛皮肤组织(P0.01)。     

牦牛CTGF基因克隆、蛋白功能及组织表达分析

为获得牦牛CTGF基因的CDS区序列及其编码蛋白的结构和功能,并研究该基因在肾脏、心脏、肺脏、肝脏和臀肌等组织中的mRNA表达水平.以类乌齐牦牛为研究对象,采取RT-PCR方法获得类乌齐牦牛CTGF基因CDS序列,荧光定量PCR(qPCR)方法检测该基因在其5个组织中的mRNA表达水平.结果显示:牦牛CTGF基因含2个CpG岛,开放阅读框长度为1050 bp(登录号:MT968972),可编码349个氨基酸,CTGF编码蛋白存在信号肽,为水溶性不稳定的表面蛋白,共存在21个磷酸化位点和7个糖基化位点,在内质网和微体(过氧物酶体)中分布较多,有3个完整的保守功能结构域.荧光定量结果显示,CTGF基因在类乌齐牦牛肾脏、心脏、肺脏、肝脏和臀肌组织中均有表达,且在肝脏中表达水平最高.旨在为CTGF基因在调控牦牛肌肉生长发育方面提供参考数据.     

普通小麦MYB转录因子Tamyb59的克隆及表达分析

为进一步挖掘小麦逆境胁迫响应基因在植物非生物逆境胁迫应答中的作用,探究小麦逆境胁迫响应机制,从前期转录组结果中筛选出1个编码MYB蛋白的基因,暂命名为Tamyb59,通过PCR技术扩增Tamyb59的全长;利用NCBI和DNAMAN软件进行基因序列比对和保守结构域的分析;利用Expasy和TMHMM等在线软件进行氨基酸组成、亲水系数分析;采用MEGA 6. 0软件构建系统进化树;构建pMDC83-GFP融合表达载体,进行基因表达的亚细胞定位分析。采用qRT-PCR分析了基因在不同非生物胁迫处理过程中不同组织的表达特性,并利用SAS数据处理软件进行差异显著性分析。结果表明:该基因含有典型的SANT保守结构域,CDS序列全长为522 bp,编码173个氨基酸,编码蛋白分子质量为19. 7 ku,理论等电点为7. 61。基因系统进化分析结果表明,Tamyb59与山羊草、粳稻、玉米等9种植物MYB转录因子有52. 0%～85. 6%的同源性,其中与谷子的MYB蛋白同源性最高。亚细胞定位结果显示,Tamyb59基因编码蛋白定位在细胞核。利用qRT-PCR分析了基因在不同非生物胁迫处理过程中不同组织的表达特性,组织表达特异性分析显示,Tamyb59基因在小麦根中的表达量较高,茎、叶和幼穗中表达量较低; PEG和盐胁迫处理过程中,Tamyb59基因的表达均呈现先上升后下降的趋势,说明Tamyb59基因对不同非生物胁迫有不同的响应。     

金川牦牛CIDEA基因克隆及其在脂肪组织与脂肪细胞的表达

旨在克隆牦牛诱导细胞凋亡DNA片段化45样效应因子A(CIDEA)基因序列、分析其生物学特性及检测CIDEA基因在牦牛不同组织及脂肪细胞分化中的表达模式.以金川牦牛皮下脂肪组织的cDNA为模板,采用PCR技术克隆CIDEA基因的CDS序列(Coding sequence),对CDS区进行相关的生物信息学分析;设计特异引...     

牦牛Tp53基因特征分析及其在不同发情时期卵巢中的表达

为研究牦牛肿瘤抑制蛋白Tp53(Tumor protein p53)的基因序列特征及其在牦牛卵巢中的表达情况,采集不同发情时期牦牛卵巢。根据黄牛的基因序列设计5'到3'端特异性引物,RT-PCR扩增基因克隆得到Tp53基因,并对其基因结构等其他生物信息进行分析。采用Real-time PCR方法分析牦牛不同发情时期卵巢中Tp53基因的表达差异。结果显示:牦牛Tp53基因序列的编码区为1 161 bp,编码386个氨基酸。相似性与进化分析显示,与瘤牛Tp53基因的相似性最高,达到98.4%,与家猫的相似性最低,为80.7%,表明Tp53基因在进化中具有高度保守性;Real-time PCR检测结果显示,Tp53基因在各个发情时期卵巢中均有表达,且表达量差异显著(P0.05)。Tp53基因的表达量出现差异可能是由于在不同发情时期卵巢细胞DNA损伤程度及内分泌等因素的不同所致。牦牛Tp53基因的成功克隆及生物信息学分析为该基因的进一步研究奠定了一定基础。     

类乌齐牦牛C1QA、C1QB、C1QC基因克隆与组织表达分析

补体C1q(Complement 1q)蛋白由A、B、C 3条多肽链构成,在维护机体内环境稳定、氧化应激、糖脂代谢等过程发挥重要作用。为研究牦牛C1QA、C1QB、C1QC基因的分子特性及在不同组织中的表达水平,探讨该基因对牦牛高原适应性的影响,通过克隆获得牦牛C1QA、C1QB、C1QC基因的CDS区序列,分析其核苷酸序列相似性并构建系统进化树;利用在线软件进行功能预测分析;采用实时荧光定量PCR方法检测3个基因在牦牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏组织中的相对表达量。结果显示:C1QA、C1QB、C1QC基因CDS区全长分别为735,744,732 bp,分别编码244,247,243个氨基酸;3个基因编码的蛋白质均为稳定的亲水性蛋白,主要由甘氨酸(Gly)和脯氨酸(Pro)组成,含有C1Q结构域和信号肽,不存在跨膜结构域,属胞外蛋白;蛋白氨基酸序列中分别存在18,21,15个潜在的磷酸化位点,三者二级结构主要由无规则卷曲构成,比例分别为61.85%,63.97%,66.67%。荧光定量结果显示,C1QA、C1QB基因在肺脏、脾脏中表达量较高,极显著高于心脏、肝脏、肾脏组织(P0.01),C1QC基因在肺脏的表达量极显著高于心脏、肝脏、脾脏、肾脏组织(P0.01)。试验结果为深入研究C1QA、C1QB、C1QC基因在牦牛高原适应中的生理功能和调控机制提供了基础数据。     

山药AQP基因家族鉴定及基因表达分析

植物水通道蛋白(aquaporin, AQP)是一类高效特异性膜镶嵌蛋白,参与植物水分及小分子物质运输、细胞渗透调节等功能。本研究从山药基因组中鉴定得到14个水通道蛋白基因,利用生物信息学对其蛋白理化性质、系统进化树、蛋白保守基序、基因结构、染色体定位、蛋白三维结构进行了分析。克隆了山药AQP1基因,并分析了该基因在不同器官和干旱、高盐处理下的基因表达量。结果表明山药AQP可以分为PIP、NIP、TIP和SIP 4组,同组成员具有相似的保守基序和基因结构,AQP基因在染色体上分布不均匀,部分序列来源于串联重复片段复制事件。三维结构分析显示山药AQP蛋白具有典型的水通道蛋白水漏模型特点。基因表达分析显示山药AQP1基因可响应干旱和盐胁迫,暗示其具有潜在抗逆功能。本研究为进一步研究山药AQP家族的生物学功能提供科学依据。     

牦牛肌钙蛋白Ⅰ基因家族的克隆及组织表达分析

为了克隆TNNI基因家族,预测其蛋白结构和功能,并分析其在牦牛不同组织中的表达差异,以0.5岁健康的类乌齐牦牛为试验材料,采用RT-PCR技术克隆牦牛肌钙蛋白Ⅰ基因家族的CDS区序列并进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR技术检测TNNI基因家族各成员的mRNA表达水平。结果表明,TNNI1、TNNI2和TNNI3基因CDS区大小分别为564,549,639 bp,分别编码187,182,212个氨基酸残基。预测分析结果显示:TNNI基因家族编码的蛋白质均为偏碱性蛋白,蛋白结构不稳定,均无跨膜结构域,无信号肽,属非分泌型蛋白;二、三级结构均以α-螺旋为主,均含有肌蛋白超家族保守结构域。系统进化树分析表明:类乌齐牦牛TNNI1基因与水牛的亲缘关系最近,其次是绵羊、黄牛,与小鼠亲缘关系最远;TNNI2和TNNI3均与黄牛、水牛的亲缘关系较近,与其他亲缘关系较远。实时荧光定量PCR结果显示,TNNI1和TNNI2基因在臀肌中的相对表达量最高,且TNNI1基因在心脏、肝脏和肺脏中的表达量显著高于TNNI2基因(P0.05),TNNI3基因在心脏中表达量较高,而在肺脏、臀肌和肝脏中表达量低。     

稻瘟病菌几丁质结合蛋白的生物信息学分析

为了弄清稻瘟病菌数据库中可能的几丁质结合蛋白的分布及其结构特点,从而为进一步进行编码基因的功能研究打下良好基础。通过生物信息学技术对稻瘟病菌基因组中假定的几丁质结合蛋白的结构域、亚细胞定位及EST等进行分析,同时构建了系统发育树并预测了这些蛋白在不同发育时期和不同组织中的表达特点。结果共得到了23个可能的几丁质结合蛋白,它们在7条染色体上的分布并不均匀;绝大多数的几丁质结合蛋白都定位在胞外。稻瘟病菌几丁质结合蛋白在不同发育时期和不同组织中的表达也各不相同;不同真菌间的几丁质结合蛋白相互交错,它们之间的进化关系十分复杂。     

水稻LRR-RLK基因LP7的克隆及表达分析

LRR-RLK是类受体蛋白激酶RLK家族中最大的亚家族,在调控植物非生物胁迫等方面具有重要作用。为解析水稻LRR-RLK成员LP7(LOC_Os05g24010)在耐低磷胁迫中的作用,从水稻品种日本晴中克隆了LP7全长序列,分析其编码蛋白的氨基酸序列,研究其组织表达模式、亚细胞定位及低磷胁迫下的表达变化。结果表明,LP7基因全长2 832 bp,编码943个氨基酸,LP7蛋白具有典型的LRR-RLK成员特征,LP7蛋白与玉米中的同源蛋白NP_001131018同源性比较高,同源性高达77%。组织表达模式分析表明,LP7基因在根、茎、叶等组织中均表达,在叶中表达量最高。亚细胞定位结果表明,LP7蛋白定位于细胞膜上。实时荧光定量PCR分析表明,LP7基因受低磷胁迫诱导表达,其表达量较正常培养条件下增加15倍。初步推测该基因可能在水稻响应低磷胁迫中具有重要作用。     

MYL3基因在肉牛肌肉生长过程中的功能研究

为了探究肌球蛋白轻链3(Myosin light chain 3,MLC1v或MYL3)基因对骨骼肌转录调控的影响,鉴定其与肌肉生长发育的功能关系。克隆获得MYL3基因,采用生物信息学方法分析基因结构;利用荧光定量PCR技术研究MYL3基因在不同组织及不同时期的表达情况;应用免疫组化方法,定位MYL3基因在背最长肌中表达的位置;应用蛋白免疫印迹方法,研究MYL3蛋白在不同组织及不同时期的表达情况。结果表明:克隆得到布莱凯特黑牛MYL3基因(序列号:NM_001076501.2)CDS序列全长为600 bp,具有完整的阅读框,编码199个氨基酸;进化树分析发现其同源性较高;基因表达分析显示,在心脏中表达量最高,在背最长肌中表达量次之,其他组织几乎不表达,不同时期MYL3基因的表达量随月龄的增加逐渐增加;蛋白表达分析显示,MYL3蛋白主要在骨骼肌肌原纤维的粗肌丝中表达,不同时期蛋白的表达量随月龄的增加逐渐增加。因此,推测MYL3在促进骨骼肌生长发育过程中发挥重要作用。     

烟草ERF基因NtRAP2-7的表达载体构建及表达模式分析

为了研究烟草Nt RAP2-7基因在非生物胁迫响应中的功能,采用同源克隆的方法,在烟草品种K326中克隆到1个ERF转录因子基因Nt RAP2-7。并利用生物信息学软件分析了该基因编码蛋白的理化性质、空间结构与系统进化关系。序列分析结果表明,该基因序列全长1 398 bp,共编码465个氨基酸残基,预测蛋白的分子量为51. 16 ku。该蛋白包含一个由3个β-折叠及1个α-螺旋组成的保守结构,并含有58个磷酸化位点。亚细胞定位预测表明,该蛋白主要定位于细胞核,并包含单分型的核定位信号序列。进化分析表明,Nt RAP2-7蛋白与林烟草RAP2-7蛋白序列同源性最高,为98%。运用q RT-PCR技术进行了该基因的表达模式分析,组织表达分析发现,Nt RAP2-7基因在烟草根、茎、叶、花中均有表达,但在根中的表达量最高。该基因的表达在低钾、高盐、干旱、ABA、H2O2处理下受到诱导和在低温处理下受到抑制,结果表明,烟草Nt RAP2-7基因参与了烟草的非生物胁迫应答反应。并利用双酶切法成功构建了p BI121-Nt RAP2-7过表达载体,为今后该基因在非生物胁迫下的功能研究奠定了基础。