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。     

水牛PTHLH基因克隆分析及其真核表达载体构建

为揭示甲状旁腺激素样激素（parathyroid hormone-like hormone,PTHLH）基因对水牛繁殖性能的影响,本研究对水牛PTHLH基因进行克隆,并对其核苷酸和氨基酸序列进行生物信息学分析。以牛PTHLH基因为种子序列（GenBank登录号：NM_001290949）,应用CE Design软件设计引物序列,运用PCR扩增和测序技术获得水牛完整编码区序列,使用DNAMAN、ProtParam、SOPMA、PSORTⅡ Prediction等在线软件分析PTHLH蛋白的一级结构、二级结构、三级结构与理化性质,并进行同源性比对分析及系统进化树构建。结果显示,试验克隆了水牛PTHLH基因完整编码区序列,该序列长为534 bp,可编码177个氨基酸。水牛PTHLH基因编码区核苷酸序列与黄牛、猪、马、山羊、绵羊和骆驼的同源性分别为98.3%、90.4%、90.1%、98.1%、97.5%和89.2%,物种之间同源性较高,系统进化树分析结果与其亲缘关系远近一致,表明水牛PTHLH基因编码区在进化过程中比较保守。蛋白理化性质分析显示,水牛PTHLH蛋白分子式为C₈₉₅H₁₄₅₁N₂₇₁O₂₆₆S₂,分子质量为2 885 u,半衰期为30 h,理论等电点（pI）为10.00,水溶液在280 nm处的消光系数为23 950,肽链N端为蛋氨酸（Met）,不稳定系数为60.04,属于碱性不稳定蛋白;脂肪系数为72.15,总平均亲水性为－0.928,该蛋白属于不可溶性蛋白,亚细胞定位于细胞核、细胞质和线粒体。结构域预测结果显示,水牛PTHLH蛋白包含有1个PTH区域,同时还包含有1个低复杂度区域。二级结构分析显示,水牛PTHLH蛋白包含83个α-螺旋（46.89%）、17个延伸链（9.60%）、10个β-转角（5.66%）和67个无规则卷曲（37.85%）,与三级结构预测结果相一致。试验构建了PTHLH基因真核表达载体pcDNA3.1-PTHLH,并通过电泳和测序验证了载体的准确性。PTHLH基因的成功克隆及其真核表达载体的成功构建为今后研究水牛PTHLH基因的功能和遗传特性提供了材料。     

努比亚山羊脂肪和肥胖相关蛋白基因克隆分析及真核表达载体构建

研究旨在对努比亚山羊脂肪和肥胖相关蛋白（fat mass and obesityassociated protein,FTO）基因进行克隆和分析,并构建其真核表达载体。取努比亚山羊背最长肌组织作为试验材料,采用RT-PCR扩增出FTO基因的编码区,测序鉴定后对得到的序列用相应的分析软件进行生物信息学分析,然后将FTO基因片段与pMD19-T载体连接后转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,构建pMD19-T-FTO载体,测序正确的重组质粒双酶切后,连接pEGFP-N1载体构建pEGFP-N1-FTO真核表达载体,然后转染3T3-L1细胞,培养48 h后,在荧光显微镜下观察细胞表达荧光的情况。结果表明,试验成功克隆了努比亚山羊FTO基因的编码区,序列长度为1 518 bp,编码505个氨基酸,分子质量为57 142.24 u。努比亚山羊FTO基因编码区序列与NCBI上公布的山羊、牛、绵羊、猪、原鸡、小鼠的相似性分别为98.7%、96.4%、98.3%、87.2%、64.3%、81.7%,该基因系统进化树分析显示,努比亚山羊与山羊遗传距离最近,与原鸡遗传距离最远,在不同物种中具有高度保守性。努比亚山羊FTO蛋白二级和三级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。构建的真核表达载体pEGFP-N1-FTO转染3T3-L1细胞48 h后,在显微镜下观察到绿色荧光的表达,说明FTO基因真核表达载体构建成功。本试验构建努比亚山羊FTO基因真核表达载体,其在3T3-L1细胞中成功表达,为以后研究FTO基因与山羊脂肪代谢的相关性奠定基础。     

水牛ASAH1基因克隆分析及其真核表达载体构建

为了阐明水牛ASAH1基因在水牛卵泡发生和胚胎发生过程中的作用及分子机制,采用RT-PCR及载体构建技术对ASAH1进行了研究。结果表明:水牛ASAH1基因的编码区全长993 bp,共编码330个氨基酸。多重序列比较分析显示水牛ASAH1核苷酸序列与牛、山羊、绵羊、猪、马、人和非洲象相应序列的相似性分别为99%、97%、96%、90%、90%、89%和87%,结合系统进化树分析结果,ASAH1基因在不同物种以及进化的过程中具有高度保守性。对ASAH1蛋白质的分析表明:该蛋白呈弱酸性,无信号肽,细胞亚定位于溶酶体,存在NAAA-beta和Ntn_AC_NAAA结构域。成功构建水牛ASAH1基因真核表达载体,转染293T和CHO细胞系后,均能够正确形成ASAH1-EGFP融合蛋白,产生绿色荧光信号。我们的结果为今后阐明ASAH1基因在水牛水牛卵泡发生和胚胎发生过程中的作用及分子机制奠定了理论基础。     

水牛HSD17B1基因克隆分析及其真核表达载体构建

为了阐明水牛17β-羟类固醇脱氢酶1 (17 beta-hydroxysteroid dehydrogenase 1,HSD17B1)基因对水牛繁殖性能的影响,本试验采用了3'-RACE克隆获得HSD17B1基因,并对其核苷酸序列和蛋白质序列进行了生物信息学分析,通过构建其真核表达载体并转染293T细胞验证所构建载体的准确性。结果表明,水牛HSD17B1基因编码区长954 bp,3'-UTR区长58 bp,编码317个氨基酸。BLAST分析显示水牛HSD17B1核苷酸序列与牛、绵羊、猪、马、犬、非洲象和人的相似性分别为100%、100%、92%、94%、87%、87%和87%,系统进化树分析结果表明,HSD17B1基因在不同物种及进化的过程中具有高度保守性。蛋白质分析结果表明HSD17B1蛋白呈弱酸性,无信号肽,亚定位于细胞质,存在type1_17beta-HSD-like_SDR_c、PRK05993、LPOR和FabG等结构域。试验成功构建了水牛HSD17B1基因真核表达载体pEGFPN1-HSD17B1,转染293T后,产生较强的绿色荧光信号,表明能够形成HSD17B1-EGFP融合蛋白。水牛HSD17B1基因的克隆及其真核表达载体的成功构建,为今后阐明HSD17B1基因在水牛卵泡及胚胎发生过程中的作用及分子机制奠定了理论基础。     

黄牛MEF2A基因克隆及真核表达载体构建

旨在克隆MEF2A基因和构建其真核表达载体,为黄牛种质资源保存利用以及肉牛转基因育种和产业化提供基因资源和育种素材。本研究通过RT-PCR克隆黄牛MEF2A基因CDS区,并将其插入到质粒载体pEGFP-C1的多克隆位点中,构建真核表达载体pEGFP-C1-MEF2A。同时应用生物学软件分析MEF2A基因及其编码蛋白的生物学特性,了解其复杂的调控机能。结果,MEF2A基因的CDS区全长1 494bp,编码498个氨基酸残基。生物信息学分析表明,N端第2～56位氨基酸肽段为MADS-box结构域,第57～77位氨基酸肽段为MEF2结构域;C端没有明显的功能域。成功的构建了含有牛MEF2A基因的真核表达载体pEGFP-C1-MEF2A。     

牛卵泡抑素基因克隆及真核表达载体构建

[目的]克隆牛的卵泡抑素基因（Follistatin,FSTN）基因,构建真核表达载体。[方法]用Trizol法从牛的卵巢中提取总RNA,反转录成cDNA,用带有酶切位点牛FSTN的特异性引物扩增其完整编码区序列,连接到T载体、测序,序列无误后亚克隆入真核表达载体pIRES2-AcGFP1中,酶切及PCR鉴定载体。[结...     

小鼠Flt-3L基因的分子克隆及其真核表达载体的构建

本试验通过RT-PCR的方法,从小鼠脾脏细胞总RNA中扩增出目的基因Flt-3L,并通过酶切-连接的方法将其连接到真核生物表达载体pcD-NA3.1A上,构建了重组的质粒表达载体。为了证明重组质粒上含有目的基因,用KpnⅠ和ApaⅠ酶切重组后的质粒,结果显示酶切后的片段大小与目的基因片段大小一致。经测序分析,所扩增的目的基因片段与GenBank中的基因序列完全一致,表明本试验成功地扩增了此目的基因并构建了该基因的真核表达载体。     

鹅颗粒细胞转录因子GATA结合蛋白4(GATA4)真核表达质粒的构建

【目的】本研究旨在构建鹅颗粒细胞转录因子GATA结合蛋白4(GATA4)绿色荧光蛋白表达载体p EGFP-N1/GATA4,为研究GATA4在鹅颗粒细胞中功能作用奠定实验基础。【方法】原代培养鹅颗粒细胞,取细胞总RNA,RT-PCR扩增出GATA4 c DNA基因片段,克隆连接至载体PMD19-T,用限制性内切酶Eco RI及Ban HI酶切,鉴定克隆产物为所需的目的基因片段后,胶回收目的基因,并进行序列测定,然后将上述胶回收产物与载体p EGFP-N1连接,导入感受态DH5α,菌液涂于含卡那霉素琼脂糖平板上,挑取抗性单菌落,进行质粒DNA扩增,酶切及测序鉴定,证实均为阳性克隆,即GATA4与p EGFP-N1体外重组成功。【结论】采用体外重组技术,成功将鹅GATA4 c DNA插入荧光蛋白表达载体p EGFP-N1中。     

山羊生物钟基因CLOCK真核表达载体的构建和生物信息学分析

试验旨在构建山羊昼夜运动输出周期蛋白(circadian locomotor output cycles kaput,CLOCK)基因真核表达载体,系统分析山羊CLOCK蛋白的生物学特性。从山羊卵巢组织中提取总RNA,反转录成cDNA后经PCR扩增山羊CLOCK基因CDS区序列,并以同源重组的方式将其连接至pcDNA3.1-Puro-N-3HA载体;经PCR、酶切和测序鉴定后,将阳性质粒命名为pcDNA3.1-3HA-gCLOCK;将pcDNA3.1-Puro-N-3HA和pcDNA3.1-3HA-gCLOCK质粒分别转染至HEK293T细胞中,通过实时荧光定量PCR和Western blotting检测山羊CLOCK基因的表达效果,并对山羊CLOCK基因进行系统的生物信息学分析。结果显示,山羊CLOCK基因CDS区片段长2 538 bp,将其与线性化的pcDNA3.1-Puro-N-3HA载体重组连接并通过酶切和测序鉴定后,成功构建了pcDNA3.1-3HA-gCLOCK真核表达载体;实时荧光定量PCR和Western blotting检测结果显示,pcDNA3.1-3HA-gCLOCK转染组CLOCK基因在mRNA和蛋白水平的表达量均极显著高于pcDNA3.1-Puro-N-3HA对照组(P<0.01)。生物信息学分析结果表明,山羊CLOCK基因CDS区序列与绵羊、牛和马的相似性分别为99.4%、98.7%和95.6%。山羊CLOCK蛋白是一种不稳定蛋白,具有一定的亲水性,无跨膜区和信号肽。二级结构由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲组成;三级结构与小鼠和人的CLOCK蛋白相比具有极高的相似性。本研究成功构建了山羊生物钟基因CLOCK真核表达载体,并进行了生物信息学分析,为进一步研究山羊CLOCK基因的生物学功能及山羊生物钟的转录调控机制提供了材料。     

Cloning and Construction of Eukaryotic Expression Vector of Buffalo Smad4 Gene

This study was aimed to elucidate the molecular mecbanisms of Smad4 gene on granulose cells proliferation and embryonic development in buffalo. The Smad4 gene was amplified by RT-PCR, analyzed by bioinformatics, studied with eukaryotic vector construction, and used liposome transfection skill to transfect into the buffalo granulose cells. The results showed that Smad4 gene was cloned, the coding region was 1 662 bp, and encoded 553 amino acids. BLAST analysis showed that the buffalo Smad4 gene shared 99% of similar nucleotide sequence with Bos taurus, and shared 98%, 96%, 96% and 95% of similar nucleotide sequence with Ovis aries, Sus scrofa, Equues caballus and Homo sapiens, respectively. Phylogenetic tree analysis showed that Smad4 gene was highly conserved in different species. The buffalo pEGFP-N1-Smad4 eukaryotic expression vector was successfully constructed, and transferred into the buffalo granulose cells, and the Smad4-EGFP fusion protein was detected in the cells. The results suggested that the success cloning and construction vector of buffalo Smad4 gene laid the foundation for the research of Smad4 gene on embryo development.     

水牛Smad4基因的克隆及其真核表达载体的构建

为了阐明Smad4基因在水牛卵巢颗粒细胞增殖及胚胎发育中的分子机制,试验采用RT-PCR扩增并克隆水牛Smad4基因,对其核苷酸序列和蛋白质序列进行生物信息学分析,构建Smad4基因的真核表达载体,通过脂质体转染法转染体外培养的牛卵巢颗粒细胞。结果表明,试验克隆得到水牛Smad4基因编码序列,编码区全长为1 662 bp,编码553个氨基酸。通过BLAST对水牛Smad4基因的核苷酸序列进行同源性比对,结果显示,水牛Smad4基因与牛的同源性为99%,与绵羊、猪、马、人的同源性分别为98%、96%、96%和95%。系统进化树分析表明,Smad4基因在不同物种的进化过程中具有高度的保守性。试验成功构建了水牛Smad4基因的真核表达载体pEGFP-N1-Smad4,并在水牛卵巢颗粒细胞中表达出较强的绿色荧光蛋白Smad4-EGFP融合蛋白。本研究成功克隆了水牛Smad4基因,并成功构建了Smad4基因的真核表达载体,为进一步研究Smad4基因在水牛胚胎发育过程中的分子机制奠定基础。     

努比亚山羊LMCD1基因生物信息学分析、真核表达载体的构建及表达

【目的】 扩增努比亚山羊LIM结构域基因1（LIM domain gene 1,LMCD1）并进行生物信息学分析,构建真核表达载体并检测LMCD1基因的表达情况,为研究努比亚山羊LMCD1基因功能及探究LMCD1基因在山羊骨骼肌肉发育中的作用提供依据。【方法】 从努比亚山羊背最长肌组织中提取总RNA,应用RT-PCR方法扩增LMCD1基因CDS区序列,并进行生物信息学分析;将LMCD1基因以同源重组的方式连接pEGFP-N1载体,经酶切、测序鉴定后重组阳性质粒命名为pEGFP-N1-LMCD1;将pEGFP-N1-LMCD1重组质粒转染至山羊骨骼肌卫星细胞,通过实时荧光定量PCR检测努比亚山羊LMCD1基因的表达情况。【结果】 努比亚山羊LMCD1基因CDS区序列全长1 092 bp,编码363个氨基酸。LMCD1蛋白分子式为C₁₇₇₅H₂₈₁₈N₅₀₈O₅₃₃S₂₉,分子质量为40.73 ku。努比亚山羊LMCD1基因CDS区序列与山羊相似性最高（99.8%）,与斑马鱼相似性最低（55.4%）,与其他物种的相似性在87.0%~98.8%之间。LMCD1蛋白无信号肽,不存在跨膜结构域,为亲水性蛋白。通过构建努比亚山羊pEGFP-N1-LMCD1真核表达载体并转染至骨骼肌卫星细胞,过表达LMCD1基因,产生绿色荧光信号。【结论】 试验成功扩增LMCD1基因CDS区序列,构建了pEGFP-N1-LMCD1真核表达载体,并分析了生物学功能,为后续开展LMCD1基因在山羊骨骼肌肉发育中的机制研究提供了理论基础。     

Cloning and Construction of Eukaryotic Expression Vector of Buffalo HSD17B1 Gene

In order to clarify the effect of 17 beta-hydroxysteroid dehydrogenase 1 (HSD17B1) gene on the reproductive performance of buffalo,in this study,buffalo HSD17B1 gene was cloned by 3'-RACE,analyzed by bioinformatics,and studied with eukaryotic vector construction and cell transfection technology.The results showed that the coding region of buffalo HSD17B1 was 954 bp,3'-UTR was 58 bp,encoded 317 amino acids.The buffalo HSD17B1 gene shared 100%,100%,92%,94%,87%,87% and 87% of similar nucleotide sequence with that of Bos taurus,Ovis aries,Sus scrofa,Equusca ballus,Canis lupus,Loxodonta africana and Homo sapiens,respectively.Phylogenetic tree analysis showed that HSD17B1 gene was highly conserved in different species and evolution.HSD17B1 protein was weakly acidic,without signal peptide,located inthe cytoplasmic,and with the presence of type1_17beta-HSD-like_SDR_c,PRK05993,LPOR and FabG domains.The buffalo HSD17B1 eukaryotic expression vector was successfully constructed,after transfected into 293T cell lines,HSD17B1-EGFP fusion protein was detectable.In a word,the success cloning and construction of eukaryotic expression vector of buffalo HSD17B1 gene,provided an important reference for surveying the regulation mechanism of HSD17B1 gene during buffalo folliculogenesis and embryogenesis.