奶水牛固醇携带蛋白2基因克隆、生物信息学分析及其组织表达检测

本研究旨在对水牛固醇携带蛋白2（sterol carrier protein 2,SCP2）基因进行克隆及生物信息学分析,并检测其在水牛不同组织中的表达。以黄牛SCP2基因（登录号：NM_001033990.3）为种子序列成功克隆了水牛SCP2基因完整CDS区,该序列长1 632 bp,可编码543个氨基酸;其与黄牛、绵羊、山羊、白鲸、人、家犬和家猫的同源性分别为95.9%、93.4%、92.4%、89.4%、88.3%、86.3%和86.9%,说明SCP2基因CDS区在不同物种间具有较高的保守性。聚类分析则表明水牛与黄牛的分子进化关系最近;氨基酸序列分析表明,SCP2蛋白的分子式为C₂₆₀₂H₄₁₃₁N₇₀₉O₇₇₄S₂₉₈,分子质量为58.66 ku,理论等电点（pI）为8.59,不稳定系数为27.94,平均亲水性为-0.215,属于碱性、稳定、亲水蛋白质;二级结构分析表明水牛SCP2蛋白由α-螺旋、无规则卷曲和延伸链构成,其中α-螺旋占35.54%,无规则卷曲占48.99%,延伸链占15.47%,与三级结构预测结果一致;亚细胞定位分析表明,水牛SCP2蛋白分布在细胞质（43.5%）、过氧化物酶体（21.7%）、线粒体（17.4%）、细胞核（13.0%）和细胞骨架（4.4%）;跨膜结构和信号肽预测分析表明,水牛SCP2蛋白不含跨膜结构和信号肽;磷酸化位点分析发现,水牛SCP2蛋白有13个Ser、3个Thr和2个Tyr可能成为蛋白激酶磷酸化位点;蛋白质结合位点预测结果显示,水牛SCP2蛋白含有12个蛋白质结合位点和1个多核苷酸结合位点;实时荧光定量PCR结果表明,水牛SCP2基因在肝脏中表达量最高,其他组织中表达量从高到低依次为乳腺、淋巴、肾脏、大肠、胃、肺脏、脾脏、卵巢、垂体、大脑和心脏。本试验为今后进一步探讨SCP2基因的功能奠定了基础。     

奶水牛固醇携带蛋白2基因克隆、生物信息学分析及其组织表达检测

本研究旨在对水牛固醇携带蛋白2(sterol carrier protein 2,SCP2)基因进行克隆及生物信息学分析,并检测其在水牛不同组织中的表达。以黄牛SCP2基因(登录号:NM_001033990.3)为种子序列成功克隆了水牛SCP2基因完整CDS区,该序列长1 632bp,可编码543个氨基酸;其与黄牛、绵羊、山羊、白鲸、人、家犬和家猫的同源性分别为95.9%、93.4%、92.4%、89.4%、88.3%、86.3%和86.9%,说明SCP2基因CDS区在不同物种间具有较高的保守性。聚类分析则表明水牛与黄牛的分子进化关系最近;氨基酸序列分析表明,SCP2蛋白的分子式为C_(2602)H_(4131)N_(709)O_(774)S_(298),分子质量为58.66ku,理论等电点(pI)为8.59,不稳定系数为27.94,平均亲水性为-0.215,属于碱性、稳定、亲水蛋白质;二级结构分析表明水牛SCP2蛋白由α-螺旋、无规则卷曲和延伸链构成,其中α-螺旋占35.54%,无规则卷曲占48.99%,延伸链占15.47%,与三级结构预测结果一致;亚细胞定位分析表明,水牛SCP2蛋白分布在细胞质(43.5%)、过氧化物酶体(21.7%)、线粒体(17.4%)、细胞核(13.0%)和细胞骨架(4.4%);跨膜结构和信号肽预测分析表明,水牛SCP2蛋白不含跨膜结构和信号肽;磷酸化位点分析发现,水牛SCP2蛋白有13个Ser、3个Thr和2个Tyr可能成为蛋白激酶磷酸化位点;蛋白质结合位点预测结果显示,水牛SCP2蛋白含有12个蛋白质结合位点和1个多核苷酸结合位点;实时荧光定量PCR结果表明,水牛SCP2基因在肝脏中表达量最高,其他组织中表达量从高到低依次为乳腺、淋巴、肾脏、大肠、胃、肺脏、脾脏、卵巢、垂体、大脑和心脏。本试验为今后进一步探讨SCP2基因的功能奠定了基础。     

水牛TRAIL基因克隆及生物信息学分析

【目的】对水牛肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)相关凋亡诱导配体(TNF-related apotosis-inducing ligand,TRAIL)基因CDS序列进行克隆及序列分析,并对其编码的蛋白进行生物信息学分析,为后期TRAIL蛋白调控水牛卵巢卵泡发育、颗粒细胞增殖及凋亡的研究奠定基础。【方法】利用RT-PCR方法克隆水牛TRAIL基因CDS序列,对所获序列进行核苷酸序列、氨基酸序列相似性比对,构建系统进化树,并通过生物信息学软件分析TRAIL基因编码蛋白的结构和功能。【结果】试验成功克隆水牛TRAIL基因CDS序列,长864 bp,编码287个氨基酸;水牛TRAIL基因与牦牛、普通牛、山羊、绵羊、野猪、马、人、黑猩猩和家鼠的核苷酸序列相似性分别为99.2%、99.3%、95.9%、96.3%、84.7%、84.8%、81.3%、81.3%和70.0%。系统进化树结果表明,水牛与牦牛、普通牛的亲缘关系最近,与家鼠亲缘关系最远。氨基酸序列比对结果表明,在不同物种间,其跨膜结构域和TNF结构域序列保守性较高。TRAIL蛋白属于亲水性蛋白,存在1个跨膜结构域,140―285位氨基酸处为TNF区,具有29个磷酸化位点,无信号肽和糖基化位点,主要定位于细胞质中。TRAIL蛋白二级结构主要以无规则卷曲为主,约占51.57%,其次为延伸链(24.39%)和α-螺旋(24.04%)。TRAIL蛋白三级结构与二级结构一致,且与模型蛋白人TRAIL蛋白的相似性为75.53%。【结论】本试验克隆得到水牛TRAIL基因CDS区序列,大小为864 bp,编码287个氨基酸,水牛与牦牛、普通牛亲缘关系最近,TRAIL蛋白跨膜结构域和TNF结构域在不同物种间序列保守性较高,这可能与其功能有关。     

牦牛PRLHR基因的克隆、序列分析及组织表达研究

试验旨在对牦牛催乳素释放激素受体(prolactin releasing hormone receptor,PRLHR)基因进行克隆、序列分析及组织表达研究。采集5头母牦牛和5头母黄牛的下丘脑、脑垂体前叶、卵巢、输卵管和子宫组织,采用RT-PCR技术扩增得到PRLHR基因cDNA全长,通过生物信息学方法分析该基因编码蛋白的生物信息学特征,利用实时荧光定量PCR技术测定PRLHR基因在牦牛及黄牛各组织中的表达量。结果显示,牦牛PRLHR基因序列长1 625 bp,其中CDS区1 113 bp、5′-UTR 22 bp和3′-UTR 490 bp,编码370个氨基酸,与黄牛、水牛、绵羊、猪和人的核苷酸序列有较高的同源性,在进化过程中十分保守;牦牛PRLHR为不稳定疏水蛋白,无信号肽,存在7个跨膜结构域;有13个丝氨酸磷酸化位点、6个苏氨酸磷酸化位点和4个酪氨酸磷酸化位点;有3个N-糖基化位点和10个O-糖基化位点;蛋白二级结构中α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角分别为49.19%、31.89%、15.68%和3.24%;蛋白质三级结构预测显示,牦牛PRLHR蛋白具有GPCRs超级家族中PrRP家族的典型结构域。实时荧光定量PCR结果表明,PRLHR基因在牦牛输卵管组织中的表达量显著高于其他组织(P0.05);在牦牛下丘脑、脑垂体前叶、子宫和输卵管组织中的表达量极显著高于黄牛(P0.01)。试验成功克隆得到牦牛PRLHR基因序列,并对其进行了生物信息学和组织表达特性分析,为进一步研究PRLHR基因在牦牛繁殖活动中的调控作用奠定了基础。     

延边牛PLIN2基因CDS区克隆、生物信息学分析及其表达规律研究

本研究旨在克隆延边牛脂肪分化相关蛋白PLIN2基因完整CDS区,通过生物信息学分析PLIN2基因CDS区序列和蛋白质基本特性,探讨其在延边牛不同组织及前体脂肪细胞成脂过程中的表达规律。选取18月龄去势的延边牛为研究对象,利用RT-PCR和基因克隆获得延边牛PLIN2基因,与其他物种进行同源性比对及系统进化树构建,利用生物信息学方法预测PLIN2编码蛋白质的理化性质、潜在磷酸化位点及糖基化位点、二硫键分析、信号肽、亚细胞定位、蛋白高级结构,利用实时荧光定量PCR检测PLIN2基因在延边牛不同组织中的表达水平。结果显示,延边牛PLIN2基因CDS长1 353 bp,编码450个氨基酸;同源性比对发现延边牛PLIN2基因与黄牛、水牛、绵羊、山羊、野猪、人、小鼠和野鸡的同源性分别为100%、98.7%、96.7%、97.1%、85.5%、86.3%、47.3%和49.1%;系统进化树表明,延边牛与黄牛、水牛的亲缘关系最近,与野鸡的亲缘关系最远。PLIN2蛋白为不稳定蛋白,具有一定亲水性,存在61个潜在的磷酸化位点、16个O-糖基化潜在位点、12个N-糖基化潜在位点,存在2个二硫键,不存在信号肽,主要分布于细胞核中,细胞质和线粒体中有少量分布。PLIN2蛋白高级结构预测该蛋白是由α-螺旋、延伸链、无规则卷曲和β-转角组成,为混合型蛋白,通过无规则卷曲连接,以α-螺旋为主。实时荧光定量PCR结果显示,PLIN2基因在延边牛小肠组织中表达量最高,其次为背最长肌和肾脏组织。本研究结果可为进一步研究PLIN2基因的功能提供借鉴。     

双峰驼β-NGF基因的克隆及在生殖轴系的表达

选取健康的雌性双峰驼(5～6岁)的下丘脑、垂体、卵巢、子宫角和输卵管等组织,通过RT-PCR扩增CDS全序列,并进行生物信息学分析;通过qRT-PCR,免疫组织化学染色技术(immunohistochemistry, IHC)和蛋白免疫印记(Western blot)技术检测β-神经生长因子(β-nerve growth factor,β-NGF)在各组织的表达。结果显示,双峰驼β-NGF基因的CDS区(783 bp)可编码261个氨基酸残基,分子式为C₁₂₁₉H₁₉₁₄N₄₀₂O₃₆₅S₁₁,编码的原子个数为3 911,相对分子质量为28.393 74 kDa,理论等电点为9.57,β-NGF编码的为非跨膜可溶性蛋白,其二级结构由α-螺旋、延伸链和无规则卷曲构成,该蛋白有22个丝氨酸磷酸化位点,11个苏氨酸磷酸化位点,2个酪氨酸磷酸化位点;同源性分析显示,双峰驼β-NGF的核苷酸序列与单峰驼、羊驼、野猪、山羊、马、黄牛、人、犬、家鼠及家兔的同源性分别为99.6%,99.0%,...     

藏山羊SFRS18基因克隆、表达及其与肌内脂肪含量相关性研究

试验旨在克隆藏山羊SFRS18(splicing factor arginine/serine-rich 18)基因CDS序列,并进行生物信息学分析,同时分析其组织表达特征以及与肌内脂肪含量进行相关性分析,为深入研究该基因在山羊肌内脂肪沉积中的作用积累数据。采用RT-PCR技术获得藏山羊SFRS18基因序列,结合生物信息学分析蛋白的理化性质、结构和不同物种的同源性,实时荧光定量检测SFRS18 mRNA表达情况,并将表达量与肌内脂肪含量相关联。结果表明,藏山羊SFRS18基因cDNA序列长为1299 bp,开放阅读框(ORF)长为1272 bp,编码423个氨基酸,蛋白分子结构式为C₂₀₀₃H₃₄₂₄N₇₆₀O₆₉₆S₄,分子质量为49.42 ku,等电点pI=11.20,SFRS18蛋白为不稳定的亲水性蛋白,无信号肽;有103个磷酸化位点,2个N-糖基化位点和39个O-糖基化位点;亚细胞定位于在细胞核(82.6%)、细胞质(8.7%)、细胞骨架(4.3%)和质膜(4.3%),属于非跨膜蛋白;预测二级结构由0.71% α-螺旋和99.29%无规则卷曲组成;藏山羊核苷酸序列和氨基酸序列与牛、绵羊和水牛的相似性最高(99%),系统进化树分析表明藏山羊与牛亲缘关系最近;实时荧光定量PCR结果显示,SFRS18基因在藏山羊的不同组织中都存在表达,其中在脾脏中表达水平最高,在背最长肌中表达水平最低;在藏山羊背最长肌和腿肌中SFRS18 mRNA表达与肌内脂肪含量均呈显著正相关(r=0.081,P<0.05;r=0.373,P<0.05)。SFRS18基因可以作为调节山羊脂肪沉积的候选基因。     

鼠伤寒沙门菌cya基因的克隆表达及生物信息学分析

研究旨在克隆鼠伤寒沙门菌cya基因并对其进行生物信息学分析。以鼠伤寒沙门菌SL1344株为模板PCR扩增并克隆了鼠伤寒沙门菌cya基因,构建原核表达质粒pET-32a-cya,转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞,用1 mmol/L IPTG对其进行诱导表达、纯化,同时利用相关的生物信息学软件对其进行生物信息学分析。结果显示,鼠伤寒沙门菌cya基因大小为1 185 bp。经SDS-PAGE和Western blotting分析显示,在原核表达系统中主要以包涵体形式存在,蛋白分子质量大小约为58 ku。生物信息学分析表明,Cya蛋白由394个氨基酸组成,理论分子质量为44.97 ku,分子式为C₂₀₂₆H₃₁₄₆N₅₆₂O₅₇₈S₁₁,等电点（pI）为7.01,其中带负电荷残基总数（Asp+Glu）43个,带正电荷残基总数（Arg+Lys）42个。Cya蛋白无信号肽与跨膜区,为膜内蛋白,含有4个N-糖基化位点、1个O-糖基化位点、27个磷酸化位点、13个线性B细胞结合位点、11个T细胞结合位点。二级结构中α-螺旋、延伸链、β-转角、无规则卷曲所占比例分别为38.07%、19.80%、5.58%和36.55%。本试验结果为进一步研究鼠伤寒沙门菌Cya蛋白的功能及建立以Cya蛋白为抗原的免疫鉴别检测方法奠定了基础。     

牦牛PRLHR基因的克隆、序列分析及组织表达研究

试验旨在对牦牛催乳素释放激素受体（prolactin releasing hormone receptor,PRLHR）基因进行克隆、序列分析及组织表达研究。采集5头母牦牛和5头母黄牛的下丘脑、脑垂体前叶、卵巢、输卵管和子宫组织,采用RT-PCR技术扩增得到PRLHR基因cDNA全长,通过生物信息学方法分析该基因编码蛋白的生物信息学特征,利用实时荧光定量PCR技术测定PRLHR基因在牦牛及黄牛各组织中的表达量。结果显示,牦牛PRLHR基因序列长1 625 bp,其中CDS区1 113 bp、5'-UTR 22 bp和3'-UTR 490 bp,编码370个氨基酸,与黄牛、水牛、绵羊、猪和人的核苷酸序列有较高的同源性,在进化过程中十分保守;牦牛PRLHR为不稳定疏水蛋白,无信号肽,存在7个跨膜结构域;有13个丝氨酸磷酸化位点、6个苏氨酸磷酸化位点和4个酪氨酸磷酸化位点;有3个N-糖基化位点和10个O-糖基化位点;蛋白二级结构中α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角分别为49.19%、31.89%、15.68%和3.24%;蛋白质三级结构预测显示,牦牛PRLHR蛋白具有GPCRs超级家族中PrRP家族的典型结构域。实时荧光定量PCR结果表明,PRLHR基因在牦牛输卵管组织中的表达量显著高于其他组织（P<0.05）;在牦牛下丘脑、脑垂体前叶、子宫和输卵管组织中的表达量极显著高于黄牛（P<0.01）。试验成功克隆得到牦牛PRLHR基因序列,并对其进行了生物信息学和组织表达特性分析,为进一步研究PRLHR基因在牦牛繁殖活动中的调控作用奠定了基础。     

副猪嗜血杆菌OMP2基因的克隆及蛋白结构预测

根据GenBank上发表的副猪嗜血杆菌（HPS）全基因组序列中的外膜蛋白OMP2基因的核苷酸序列,利用Premier Primer5.0和Oligo6.0软件设计1对特异性引物,对从贵州省分离的HPS的OMP2基因进行扩增、克隆、测序和生物信息学分析。测序结果比表明,扩增的HPS分离菌株目的基因长度为1092bp,共编码363个氨基酸,与GenBank上公布的SH0165株（NC₀11852）中对应的核苷酸序列同源性为99.8%,氨基酸同源性100%。生物信息学分析结果表明,OMP2外膜蛋白的分子质量为39087.45Daltons,理论等电点pI为9.21,不稳定系数为16.73,推测其为稳定性蛋白;脂肪指数为70.63,总体平均亲水性为-0.494,推测该蛋白是一种亲水性蛋白;该蛋白含有α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲,柔性区域较多,呈散在分布,有8个主要的抗原表位;OMP2外膜蛋白序列最前端的19个N-末端氨基酸残基为信号肽序列,最佳切割位点在19～20个氨基酸,且信号肽区域主要为疏水性氨基酸;该蛋白无跨膜区;预测OMP2外膜蛋白可能含有4个N-糖基化位点、1个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点、8个蛋白激酶C磷酸化位点、7个酪蛋白激酶II磷酸化位点、1个酪氨酸激酶磷酸化位点、9个N-肉豆蔻酰化位点。     

草原红牛Acot2基因克隆及其在各组织中的表达差异研究

本研究旨在探究草原红牛酰基辅酶A硫酯酶2（Acot2）的基因功能，并对其进行生物信息学分析，检测Acot2基因在草原红牛不同组织中的表达差异。根据GenBank中公布的牛Acot2基因序列（登录号：NM_001101938.1）设计引物，PCR扩增获得草原红牛Acot2基因的完整CDS并进行测序，利用分析软件进行序列同源性比对并构建系统进化树；获得对应的氨基酸序列并分析蛋白理化特性及蛋白亚细胞结构、亲疏水性和磷酸化位点，预测蛋白二级结构并构建蛋白质三级结构模型；利用实时荧光定量PCR方法检测Acot2基因在不同组织中的表达差异。结果显示，草原红牛Acot2基因CDS大小为1 395 bp，编码464个氨基酸，其核苷酸序列与亚洲水牛的同源性较高（98.3%），与猕猴和黑猩猩的同源性较低（80.5%和80.4%）。Acot2蛋白分子式为C₂₃₁₇H₃₆₀₆N₆₄₀O₆₂₈S₁₄，分子质量为50.924 ku，理论等电点为8.84。蛋白质不稳定指数为37.50，氨基酸残基多数为亲水性残基，总平均亲水性为-0.094。亚细胞定位分析表明，Acot2蛋白分布在内质网（30.4%）、线粒体（26.1%）、高尔基体（17.4%）、细胞质（17.4%）、液泡（4.3%）和细胞质（4.3%）中；磷酸化位点分析发现，Acot2蛋白存在20个磷酸化位点。二级结构主要形式有α-螺旋（21.8%）、β-转角（33.4%）、β-折叠（18.4%）和无规则卷曲（26.4%），三级结构预测结果与其相一致。实时荧光定量结果显示，Acot2基因在草原红牛胃中表达量最高，在肺脏中表达量极少。Acot2基因在生物进化过程中具有低保守性，其编码氨基酸组成的蛋白质结构稳定，属于水溶性蛋白，在线粒体和内质网中发挥作用，在草原红牛不同组织的表达量有明显差异。本研究结果为进一步探究Acot2基因对家畜脂代谢的影响和筛选草原红牛肉质候选基因提供资料。     

芦花鸡HDAC9基因CDS区克隆、生物信息学分析及组织表达分析

为探索组蛋白去乙酰化酶9(Histone Deacetylase 9,HDAC9)基因的功能，明确其在芦花鸡不同组织中的表达差异，实验采集芦花鸡各组织，克隆获得HDAC9基因完整CDS区，进行生物信息学分析及组织表达分析。结果显示，芦花鸡HDAC9基因CDS区长度为3 210 bp，编码1 069个氨基酸；芦花鸡HDAC9基因氨基酸序列与號鹦鹉、绿头鸭及雉鸡位于一个分支，同源性较高，亲缘关系较近。HDAC9蛋白分子质量约为118.0 ku，分子式为C₅₁₄₅H₈₂₆₁N₁₄₉₉O₁₆₁₃S₃₃，理论等电点为6.33，半衰期为30 h,HDAC9蛋白为水溶性蛋白；HDAC9蛋白存在信号肽，为分泌蛋白；共存在67个潜在的磷酸化位点；存在3个N-糖基化潜在位点。HDAC9蛋白二级结构由α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲组成，三级结构预测结果与其一致。实时荧光定量PCR结果显示，HDAC9基因在芦花鸡不同组织中表达水平存在显著差异，其中在胸肌中表达量最高，其次为睾丸。本实验结果为...     

一株肠炎沙门氏菌鞭毛基因FliC的克隆及生物信息学分析

本研究旨在对肠炎沙门氏菌（Salmonella Enteritidis）鞭毛蛋白FliC基因进行克隆，并对所获序列进行生物信息学分析。提取该菌基因组DNA作为模板，参考GenBank中肠炎沙门氏菌FliC基因序列设计1对引物，利用PCR克隆获得FliC基因，将其插入到克隆载体中进行测序，应用生物信息学软件分析该基因的核苷酸和氨基酸序列，利用BLAST进行同源性比对，并构建系统进化树，同时对该基因编码蛋白的理化性质、亲水性、信号肽、跨膜结构域、糖基化位点和B细胞抗原表位、二级结构、三级结构等进行分析。结果显示，试验成功克隆了1 518 bp的目的基因，编码505个氨基酸。同源性比对发现，FliC基因相对保守，与大肠杆菌属有较高的同源性。该蛋白的化学分子式为C₂₂₅₄H₃₇₀₁N₆₅₇O₈₀₃S₄，理论分子质量为52.981 ku，理论等电点为4.91；不稳定指数为16.86，是稳定存在的亲水蛋白质。结构分析结果显示，该蛋白没有信号肽或跨膜结构域，但具有8个N-糖基化位点、13个O-糖基化位点和60个磷酸化位点，同时还含有26个B细胞线性结合位点和5个T细胞结合位点。二级结构分析显示，α-螺旋、β-转角、延伸链和无规卷曲分别占43.76%、3.76%、20.99%和31.49%。本试验成功克隆了肠炎沙门氏菌鞭毛基因FliC，并对其序列结构进行了分析，为进一步研究鞭毛在肠炎沙门致病过程中的作用及基因工程疫苗的研制提供理论依据。     

鸡堆型艾美耳球虫新基因的克隆与生物信息学分析

试验旨在对堆型艾美耳球虫（Eimeria acervulina）孢子化卵囊新基因EST序列进行克隆与生物信息学分析。通过RACE技术扩增从E. acervulina cDNA表达文库中筛选获得的EST序列,得到EST全长cDNA序列,利用多种生物信息学分析软件对其编码蛋白进行分析和预测。结果表明,该EST序列为E.acervulina孢子化卵囊阶段新基因,GenBank登录号为EU590120;该基因含1个492 bp的开放阅读框,编码163个氨基酸,理论分子质量为17.049 ku,等电点为6.69,酸性氨基酸8个,碱性氨基酸8个,分子式为C₇₆₁H₁₂₂₃N₁₉₉O₂₁₉S₁₂;总平均亲水性（GRAVY）为0.731;该蛋白有信号肽,为分泌性蛋白;具有4个跨膜结构,在105～115、28～32和132～138位之间有很强的疏水性;具有1个蛋白激酶C磷酸化位点、1个N-糖基化位点、2个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、4个N端豆蔻酰基化位点。因此根据生物信息学全面预测和分析,发现该基因所编码的蛋白具有较多的生物学功能位点和潜在的抗原表位区域。     

水牛SND1基因克隆及生物信息学分析

试验旨在利用电子克隆法对水牛SND1（staphylococcal nuclease and tudor domain containing 1）基因进行克隆和序列分析，为探究该基因对水牛泌乳性能的作用机制奠定基础。以奶牛SND1基因（GenBank登录号：NM_205784.1）作为种子序列，利用Primer Premier 5.0设计3对引物，以水牛基因组DNA为模板，PCR扩增水牛SND1基因mRNA序列，扩增获得序列连接pMD18-T载体，通过测序拼接获得水牛SND1基因mRNA全序列，并对其进行生物信息学分析。结果显示，水牛SND1基因完整编码序列长为3 503 bp，包含长为2 733 bp CDS序列，编码910个氨基酸，蛋白分子式为C₄₅₂₃H₇₁₈₃N₁₂₈₁O₁₃₅₄S₂₆，分子质量为102.01 ku，理论等电点（pI）为6.74，不稳定系数为42.07，平均亲水性为-0.419，属可溶酸性蛋白。二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主，其中α-螺旋占37.80%，无规则卷曲占34.18%。结合Protfun 2.2在线软件对SND1的功能进行预测分析表明，该蛋白在嘌呤和嘧啶、中央中间代谢、能量代谢、氨基酸生物合成发挥功能的可能性分别为0.449、0.401、0.303和0.262。SND1基因编码区序列与黄牛、绵羊、山羊、猪、马、人的同源性分别为98.7%、97.8%、97.8%、93.8%、93.1%和91.7%，物种之间同源性较高，系统进化情况与其亲缘关系远近一致。利用SMART在线软件预测蛋白结构域，结果显示，水牛SND1蛋白包含有4个SN区域，说明SND1基因编码区在进化过程中较为保守。     

水牛溶血磷脂酸受体3基因的克隆及生物信息学分析

本试验旨在进行水牛溶血磷脂酸受体3（lysophosphatidic acid receptor 3，LPAR3）基因的克隆及生物信息学分析。以水牛卵巢组织DNA为模板，参考GenBank中公布的水牛LPAR3基因（登录号：XM_006047539.1）序列设计引物，利用PCR扩增水牛LPAR3基因序列，并对其进行生物信息学分析。结果显示，水牛LPAR3基因全序列为1 552 bp，包含1个1 062 bp的CDS序列，编码353个氨基酸。同源性对比结果表明，水牛LPAR3基因编码的氨基酸序列与美洲野牛、黄牛、绵羊、野猪、马、果蝠、白眉猴同源性分别为99.4%、98.9%、98.0%、88.6%、90.0%、90.3%和91.2%，表明LPAR3基因在不同物种间具有较高的保守性。LPAR3蛋白分子式为C₁₈₅₃H₂₈₇₈N₄₇₆O₄₈₆S₃₁，分子质量为40.59 ku，理论等电点（pI）为9.52，不稳定系数为47.05，平均亲水性为0.324，属于碱性不稳定疏水蛋白质；该蛋白质存在7个跨膜结构且无信号肽，属于非分泌蛋白；二级结构分析表明LPAR3以α-螺旋、无规则卷曲和延伸链为主，其中α-螺旋占48.16%，无规则卷曲占41.36%，延伸链占10.48%，属于全α类蛋白质，与三级结构预测结果一致；亚细胞定位分析发现，LPAR3蛋白分布在等离子体膜（56.5%）、内质网（26.1%）、空泡（8.7%）、高尔基体（4.3%）和细胞核（4.3%）中，推测可能在运输和结合及嘌呤和嘧啶等方面发挥转运蛋白和信号转导等作用。本试验结果可为今后深入探讨LPAR3基因功能奠定基础。     

秦川牛Snail2基因扩增、序列特征及表达特性分析

试验旨在扩增秦川牛Snail2基因，构建Snail2基因在其各组织不同发育阶段及脂肪细胞不同分化时期的时空表达规律，为进一步研究Snail2基因在牛脂肪沉积中的功能及调控作用奠定基础。以秦川牛为研究对象，经PCR扩增得到Snail2基因CDS区序列，运用生物信息学软件对其功能结构进行预测，同时采用实时荧光定量PCR检测Snail2基因在新生牛和成年牛各组织及脂肪细胞成脂分化过程中的时空表达谱。结果显示，秦川牛Snail2基因编码序列全长为952 bp。不同物种系统进化树结果表明，牛Snail2蛋白在家牛、水牛、山羊、绵羊中高度保守。磷酸化位点分析发现，存在41个潜在磷酸化位点，其中周期蛋白依赖性激酶1（cyclin dependent kinase 1，CDK1）、CDK5、CKⅡ、CKⅠ等多个细胞周期相关激酶参与了Snail2蛋白的磷酸化修饰。蛋白结构域预测发现，牛、人和鼠等8个物种中有8个相似Motif。Snail2蛋白二级结构主要由不规则卷曲构成，二、三级结构预测结果一致。Snail2基因启动子区序列分析发现1个CpG岛及E2F、C/EBPα（CCAAT/enhancer binding proteins alpha）、AP2和Sp1等与脂肪生成相关的转录因子结合位点。实时荧光定量PCR结果显示，Snail2基因在牛脂肪组织中呈现较高表达水平，且随着脂肪细胞成脂分化和牛生长发育过程均呈现上升趋势，表明Snail2基因在牛脂肪沉积过程中发挥重要作用。研究结果为进一步揭示Snail2基因通过影响脂肪细胞增殖和分化进而影响肉牛脂肪沉积作用机制奠定基础。     

牦牛跨膜附睾蛋白1基因的克隆及其在卵丘卵母细胞复合体中的表达分析

试验旨在分析牦牛跨膜附睾蛋白1（transmembrane epididymal protein 1，TEDDM1）基因的分子特征及其在卵泡发育中的时序表达特性。研究分别收集发情期牦牛大卵泡（φ≥8 mm）、中卵泡（φ=5~7 mm）和小卵泡（φ≤3 mm）中的卵丘-卵母细胞复合体（COCs）；提取总RNA并反转录，对TEDDM1基因CDS区全序列进行克隆测序，用生物信息学软件分析其编码蛋白分子特征；以牛GAPDH基因为内参，采用实时荧光定量PCR技术分析TEDDM1基因在卵泡发育不同时期的表达水平。结果表明，牦牛TEDDM1基因CDS区全长903 bp，共编码300个氨基酸，与野牦牛、牛、野牛、绵羊和水牛氨基酸序列有极高的相似性，在进化中较为保守；牦牛TEDDM1蛋白为非分泌型不稳定疏水蛋白，共存在7个螺旋结构，整条肽链7次横跨胞膜，属于典型的G蛋白偶联受体；其潜在的磷酸化位点共21个，其中酪氨酸、苏氨酸和丝氨酸磷酸化位点分别为1、3和17个，仅存在1个N-糖基化位点，无O-糖基化位点；存在未知功能结构域蛋白家族（domains of unknow function protein families，DUFs）716结构域，且该结构域涵盖多个跨膜区域；实时荧光定量PCR检测结果发现，中卵泡中TEDDM1基因表达水平显著高于大卵泡和小卵泡（P<0.05），而大卵泡与小卵泡的表达水平差异不显著（P>0.05）。本研究分析了牦牛TEDDM1基因序列及其在牦牛COCs中的表达特性，为进一步揭示该基因在牦牛卵泡发育过程中的调控作用奠定了理论基础。     

固始鸡XCL1基因CDS区克隆与生物信息学分析

本研究旨在克隆鸡淋巴细胞趋化因子（lymphotactin,XCL1）基因CDS区并探索其生物学特性。试验以固始鸡胸腺组织总RNA为模板,采用RT-PCR技术对该基因的CDS区进行扩增和克隆,并通过生物信息学软件进行相关生物信息学分析。结果表明,固始鸡XCL1基因CDS区长294 bp,编码97个氨基酸。相似性分析结果发现,鸡XCL1基因CDS区序列与牛、山羊、绵羊、人、小鼠、猪和大鼠的相似性分别为53.7%、53.0%、52.9%、51.8%、51.1%、50.9%和50.4%。进化树结果表明,鸡作为非哺乳动物,与哺乳动物亲缘关系较远。XCL1蛋白分子式为C₄₉₁H₈₂₂N₁₅₀O₁₃₂S₆,理论等电点为10.95,属于碱性蛋白;分子质量为11.13 ku,脂肪系数为102.37,不稳定系数为51.44,属于不稳定蛋白,半衰期为30 h;具有跨膜结构（第5-27位氨基酸）和信号肽区域（第1-18位氨基酸）,属于亲水性分泌型蛋白。XCL1蛋白存在8个潜在的磷酸化修饰位点和3个潜在的糖基化修饰位点。XCL1蛋白的二级结构由α-螺旋（35.05%）、β-转角（5.15%）、延伸链（26.80%）和无规则卷曲（32.99%）组成,三级结构预测结果与二级结构一致。亚细胞定位分析表明XCL1蛋白主要在细胞外发挥作用;该蛋白有1个位于第31—88氨基酸残基处的SCY保守性结构域;该蛋白能与OXT、PTAFR、GPR132和XCR1等分子形成互作网络。本试验结果为进一步研究鸡XCL1基因功能提供理论参考。     

牦牛SOCS3基因的分子特性分析

为了分析牦牛SOCS3基因的理化性质,本研究利用RT-PCR扩增得到牦牛SOCS3基因编码区,将其翻译成对应的蛋白质氨基酸序列后,利用生物信息学初步分析了其分子特征。结果表明,牦牛SOCS3基因编码区包含690个核苷酸,编码229个氨基酸,与普通牛、水牛、大羚羊、绵羊、骆驼、野猪、虎、大熊猫和人的SOCS3基因核苷酸序列一致性分别为99.71%、99.57%、98.70%、98.26%、98.55%、94.20%、92.75%、92.03%和91.59%。生物信息学预测表明,牦牛SOCS3蛋白属于亲水蛋白,分子式C₁₁₁₈H₁₇₅₀N₃₁₀O₃₃₈S₆,预计平均分子量25.13 KD,理论等电点8.97,消光系数0.693,脂肪族系数73.23,主要分布在细胞核和细胞质,也分布在线粒体、细胞骨架等,具有潜在的磷酸化位点33个。在结构上,牦牛SOCS3蛋白含有SH2、SOCS盒结构域,二级结构主要以无规则卷曲、α-螺旋为主,还含延伸链和β-转角。本研究结果为进一步研究牦牛SOCS...