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.     

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Hepcidin基因的克隆与序列分析

根据GenBank中公布的普通牛Hepcidin基因序列(登录号为XM-589792.3)设计1对特异性引物.采用RT-PCR技术从牦牛肝脏组织总RNA中扩增出Hepcidin基因的编码序列并进行测序分析,同时构建Hepcidin蛋白物种进化树.结果显示,经克隆获得牦牛Hepcidin基因322 bp的cDNA序列(GenBank登录号为EU863791),含289 bp的开放阅读框,编码82个氨基酸,包括22个氨基酸的信号肽;预测Hepcidin蛋白分子质量和等电点分别为8.88 ku和9.24;与已知普通牛Hep-cidin序列的同源性达99%,不同物种Hepcidin蛋白具有高度的保守性,Hepcidin蛋白物种进化树符合物种进化规律.本研究为Hepcidin基因cDNA全长克隆及基因功能研究奠定了重要基础.     

麦洼牦牛SRY基因克隆及序列分析

SRY是Y染色体上具体决定生物雄性性别的基因片段,是多数哺乳动物性别决定基因之一。本试验采用克隆测序SRY基因并结合生物信息学对其序列进行分析,利用软件Codon W分析麦洼牦牛、普通牛、绵羊、山羊、猪、小鼠、鸡和人该基因编码区的密码子偏好性。克隆测序得到SRY基因序列含1个690 bp的开放阅读框,共编码229个氨基酸;其编码区核苷酸序列与普通牛、绵羊、山羊、猪、小鼠、鸡、人相应序列间的一致性分别为99.9%、93.9%、91.2%、76.5%、43.3%、21.4%、69.1%。经聚类分析,麦洼牦牛首先与普通牛聚在一起,绵羊与山羊聚为一类,这两类相聚后再依次与猪、人、小鼠相聚,最后与鸡聚为一类,其结果与以往的生物学分类结果一致。该基因编码的蛋白质分子式为C₁₁₅₅H₁₈₂₇N₃₅₁O₃₄₈S₁₁,相对分子质量为2655.0,理论等电点PI为9.55,亲水性平均数为-0.855。其密码子偏好性分析显示,T3_s为0.2905、C3_s为0.3240、A3_s为0.3728、G3_s为0.2963,第3位碱基中出现G和C占第3位碱基总量的48%,同义密码子数为61。上述数据表明麦洼牦牛SRY基因编码序列与普通牛、绵羊、山羊、猪、人具有较高的一致性,在物种进化过程中较为保守。该基因对含A的密码子有较高的偏爱性,尽量避开以G结尾的密码子,且其所编码的蛋白质为亲水性蛋白。     

牦牛病毒性腹泻病病毒E2基因的克隆及序列分析

根据GenBank中已发表的多株牛病毒性腹泻病毒的E2基因序列比较分析设计了3对引物,应用RT-PCR方法首次扩增出牦牛病毒性腹泻病毒的E2基因区637 bp的片段序列,经pMD18-T载体连接后克隆、测序,并与已发表的NADL、Osloss、Oregon C24V等毒株E2基因序列进行系统发育进化树比对分析,结果表明,牦牛病毒性腹泻病毒的E2基因无插入或缺失,系统发育进化分析表明,与其他毒株核苷酸同源性较低,最高仅为68.8%,推导氨基酸序列为68.4%。较低的同源性表明牦牛病毒性腹泻病毒存在较大的基因突变或者可能还具有独立的衍化来源。     

甘南牦牛Lfcin基因克隆及序列分析

利用PCR技术从甘南牦牛基因组DNA中扩增获得了含乳铁蛋白素（lactoferricin,Lfcin）基因的DNA序列,将该DNA序列连接于pGEM-Teasy载体并测序,将甘南牦牛含Lfcin基因的DNA序列与奶牛相应序列进行比对,同时对牦牛、人、小鼠等物种的Lfcin蛋白进行序列分析和进化树分析。结果：试验首次克隆获得了含甘南牦牛乳铁蛋白（lactoferrin,LF）第二外显子的DNA序列（在Gen-Bank中获得登陆号EU247256）,共778 bp,其中LF基因第二外显子长165 bp,编码55个氨基酸,Lf-cin蛋白占25个氨基酸;序列分析结果显示,克隆获得的牦牛DNA序列与奶牛相应序列存在3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,Lfcin蛋白进化树符合物种进化规律。     

牦牛Hepcidin 基因的克隆与序列分析

根据GenBank中公布的普通牛Hepcidin基因序列(登录号为XM-589792.3)设计1对特异性引物。采用RT-PCR技术从牦牛肝脏组织总RNA中扩增出Hepcidin基因的编码序列并进行测序分析,同时构建Hepcidin蛋白物种进化树。结果显示,经克隆获得牦牛Hepcidin基因322 bp的cDNA序列（GenBank登录号为EU863791）,含289 bp的开放阅读框,编码82个氨基酸,包括22个氨基酸的信号肽;预测Hepcidin蛋白分子质量和等电点分别为8.88 ku 和 9.24;与已知普通牛Hepcidin序列的同源性达 99%,不同物种Hepcidin蛋白具有高度的保守性,Hepcidin蛋白物种进化树符合物种进化规律。本研究为Hepcidin基因cDNA 全长克隆及基因功能研究奠定了重要基础。     

牦牛生长激素释放激素基因的克隆及序列分析

本文对牦牛GHRH基因进行PCR产物T—A克隆测序。通过GenBank中的Blastn分析表明：牦牛GHRH基因与普通牛同源性为98％，与猪同源性为89％。在所测序列中共有7个变异位点，变异率为1．6％，其核酸变异类型包括转换、颠换和插入，以转换最为常见。     

麦洼牦牛NOBOX基因克隆与序列分析

为了解牦牛NOBOX基因的特点,根据GenBank中公布的牛NOBOX基因序列设计2对引物,分两段扩增麦洼牦牛的NOBOX基因,然后测序并拼接。序列分析表明,扩增的牦牛NOBOX基因大小为1 975bp,其中开放阅读框全长1 500bp,编码499个氨基酸,分子质量为53.12ku。核苷酸序列同源性分析表明,NOBOX基因具有相对较高的保守性,牦牛与牛的NOBOX基因核苷酸序列同源性很高,为97%。在此基础上,借助Mega 5.0软件,采用N-J算法构建了NOBOX氨基酸的系统进化树,分析了不同物种间的进化关系。牦牛NOBOX基因序列的成功克隆,为麦洼牦牛卵母细胞成熟及早期胚胎发育分子机制的研究及麦洼牦牛的遗传资源保护和育种提供了理论基础。     

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.     

鹅bcl-2基因部分cDNA的克隆与序列分析

细胞凋亡是基因活动引起的级联反应的结果。现已发现大约有30多种分子专门参与细胞凋亡调控，其中bcl-2家族是一类主要的细胞内调控物质，由相应的bcl-2基因家族编码。自Tsujimoto等首先克隆人bcl-2基因以来，随后的一系列研究发现bcl-2蛋白的生理功能主要是阻遏细胞凋亡、延长细胞寿命，这些研究主要集中于人、     

奶牛白细胞介素2基因的克隆及序列分析

根据GenBank发表的奶牛白细胞介素2(IL-2)基因序列,设计一对特异性引物,应用RT-PCR技术扩增奶牛IL-2基因,琼脂糖电泳显示扩增出的片段约为477bp。回收片段,克隆入pMD18-T载体,经菌落PCR、酶切及重组质粒PCR鉴定,测序结果显示,克隆的奶牛IL-2基因与GenBank发表的奶牛IL-2基因序列同源性为98.7%。该序列与水牛和山羊的IL-2基因序列同源性最大,在95%以上;氨基酸和抗原性比较分析显示,奶牛的IL-2与山羊及水牛的IL-2在这两方面有较高的同源性。     

牦牛FSHB基因的克隆及生物信息学分析

通过PCR技术以及生物信息学软件,对牦牛FSHB基因进行克隆和生物信息学分析。结果表明:牦牛FSHB基因的c DNA序列区长645 bp,编码的氨基酸129个;同源性和分子进化树分析结果显示,其CDS区碱基序列与普通牛的关系最近,然后依次是水牛、山羊、绵羊、梅花鹿、马、人和小家鼠。牦牛FSHB蛋白的分子量14683,分子式C637H978N170O193S18,等电点6.27,总原子数1996,半衰期估计30 h,不稳定指数45.8,脂肪指数61.9;该蛋白属于非跨膜蛋白,α螺旋、延伸链、β转角和无规卷曲分别为30、29、6和64个,所占的比例分别为23.26%、22.48%、4.65%和49.61%。该基因编码的氨基酸在第18位点和第19位点可能存在信号肽。该研究探明牦牛FSHB基因与其他种属的差异,为进一步研究牦牛FSHB基因结构、功能及其与繁殖功能的关系提供了理论基础。     

麦洼牦牛肥胖基因部分片段的克隆测序研究

根据普通牛和其他哺乳动物基因的碱基序列以及相关文献资料设计引物，用PCR扩增并测定了牦牛OB基因的部分序列。结果表明：OB基因片段(1820bp)包括内含子2全部，外显子2～3的一部分。通过GenBank中的Blastn序列比较分析，牦牛的OB基因与普通牛种同源性高达98％。这为开展牦牛功能基因组计划和分子育种提供了科学的理论依据。     

鹅细小病毒NS2基因的克隆和序列分析

本研究参考CerBank发表的GPV B株全基因序列，设计并合成一对引物，通过PCR技术扩增出GPV H1株NS2基因，目的片段长约1．4kb，将目的片段克隆到pMD18-T载体后进行序列测定和分析，结果表明：GPV H1株NS2基因全长1356bP，编码451个氨基酸，与国外已发表的GPV B株相比核苷酸序列同源性为98．75％，推导氨基酸序列同源性为98．67％。     

2株猪圆环病毒2型ORF2的克隆及序列分析

根据GenBank中猪圆环病毒2型(PCV-2)的核酸序列,设计一对引物,采用PCR方法从疑似断奶仔猪多系统衰竭综合征(PMWS)的死亡仔猪组织病料中扩增出ORF2基因,将其克隆到pMD18-T载体上,筛选获得重组质粒pMD18T-ORF2。序列分析表明,克隆的ORF2基因与其他PCV-2ORF2的分离株的同源性在91.5%～99.4%,与杭州分离株的同源性达到99.4%,表明我国各地区之间PCV-2的分离株存在较大的差异。     

蒙古绵羊Bcl-2基因cDNA的克隆及序列分析

为扩增蒙古绵羊bcl-2基因全序列,根据Gen Bank上已公布的牛的序列,设计了3条引物。从蒙古绵羊脾中提取总RNA,采用RT-PCR,技术扩增出bcl-2的c DNA,并重组到p Blueselect T载体,经限制性内切酶谱分析和DNA序列测定,证实所克隆的c DNA为bcl-2,因为该c DNA包含由687个碱基组成的开放读码框(ORF),该ORF编码229个氨基酸。经比对,与牛的核苷酸序列和氨基酸序列的同源性分别为95.5%和93.4%。     

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。     

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。