鸡Wnt基因家族生物信息学分析及表达

【目的】试验旨在对鸡Wnt基因家族进行全面系统地调查分析,并进一步明确鸡感染新城疫病毒(Newcastle disease virus, NDV)后Wnt基因家族成员的表达模式。【方法】基于鸡基因组测序结果,通过查询Pfam和UniPort数据库获取鸡Wnt基因家族全基因组序列,构建系统进化树,分析Wnt蛋白理化性质、亚细胞蛋白定位、染色体分布、保守结构域等,并进一步研究鸡感染NDV后Wnt基因家族成员的表达模式。【结果】试验共鉴定到39个鸡Wnt基因家族成员。系统进化树分析发现,鸡与人和鼠的Wnt成员相似性较高,均有12个亚家族,即Wnt1、Wnt2(Wnt2a和Wnt2b)、Wnt3a、Wnt4、Wnt5(Wnt5a和Wnt5b)、Wnt6、Wnt7(Wnt7a和Wnt7b)、Wnt8(Wnt8a和Wnt8b)、Wnt9(Wnt9a和Wnt9b)、Wnt10a、Wnt11及Wnt16成员,但鸡缺少Wnt10b。鸡Wnt成员分布于11条染色体上,分别为Chr1、Chr2、Chr4、Chr6、Chr7、Chr12、Chr13、Chr21、Chr26、Chr27和Chr34,成员间出现1...     

调控毛囊发育的Wnt信号通路研究进展

毛囊周期性发育过程受多种分子及信号通路调控,Wnt信号通路就是其中之一。Wnt信号通路调控动物发育过程中的多个重要环节,包括细胞增殖、细胞迁移及细胞分化等,且在毛囊发育过程中发挥着重要的调控作用,这对动物毛皮质量的提高、人皮肤损伤的治疗及日益严重的脱发问题等提供更多的研究思路和实际应用价值。近年来,Wnt信号通路已成为信号通路研究中的热点之一。因此,论文就Wnt信号通路、毛囊发育及Wnt信号通路对毛囊发育的调控作用进行了综述,为广大科研人员的后续研究提供参考。     

无尾鸡骨骼发育关键信号通路研究进展

骨骼系统对机体的生命活动至关重要，它为生物体提供了造血微环境、机械支撑、保护脏器等功能，同时也是钙和其他矿物质等的储存库。家鸡尾骨的表型多样性是研究骨骼系统发育及形成机制的良好资源。Notch、Wnt信号通路的靶基因及其相互作用可以形成周期性表达的特点，是调节体节形成及尾部骨骼终止延伸的分子通路。为了解无尾鸡骨骼发育终止的分子机制，作者分别总结了骨骼发育、无尾鸡骨骼研究进展，并重点讨论影响无尾性状的关键信号通路Notch、Wnt及其在无尾鸡研究中的进展。但是，受体和配体之间相互作用的精确调节以及信号通路中的核心元素仍不清楚，需要通过更多的功能基因组和蛋白质组等方法进行深入研究。     

鸡Wnt3a基因组织表达差异与SNPs对鸡毛囊密度性状的遗传效应

Wnt家族成员3a （Wnt family member 3a,Wnt3a）基因是Wnt信号通路的重要成员,Wnt信号通路在动物皮肤毛囊的发生发育中具有重要作用。试验以Wnt3a为候选基因,旨在探讨鸡Wnt3a基因的组织表达差异与单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms,SNPs）位点对鸡皮肤毛囊密度性状的遗传效应。用实时荧光定量PCR检测Wnt3a基因在鸡不同组织中的表达差异;用PCR扩增直接测序法对Wnt3a基因的SNPs位点进行筛查,验证和分析不同SNPs位点基因型背部毛囊密度的差异;用实时荧光定量PCR技术检测不同品种鸡皮肤组织中Wnt3a基因mRNA表达差异。结果表明,Wnt3a mRNA在皮肤组织中表达量最高,显著高于其他组织（P<0.05）,其次是肝脏、睾丸、卵巢和下丘脑,心脏、胸肌、垂体和脾脏等组织表达量较低。在Wnt3a基因第2和3外显子区各筛选到1个SNP位点：g.2587569 G>A和g.2555812 T>C;在第3内含子区筛选到1个SNP位点：g.2555377 T>C。卡方检验结果显示,3个位点均极显著偏离Hardy-Weinberg平衡。群体遗传参数分析发现,g.2555812 T>C位点为中度多态,有效等位基因数为1.7,遗传变异程度较g.2587569 G>A和g.2555377 T>C位点高。SNP位点分型与毛囊密度的关联分析结果表明,g.2555377 T>C位点CC基因型个体的毛囊密度显著高于TT和CT基因型个体（P<0.05）。在毛囊密度具有显著差异的不同品种鸡的背部皮肤组织中,Wnt3a mRNA表达差异显著（P<0.05）。该研究结果为进一步深入解析Wnt3a在鸡皮肤毛囊生长发育中的作用、筛选与毛囊密度性状相关的辅助育种标记提供了基础资料。     

调控山羊绒生长mRNA和lncRNA基因簇及关键信号通路的生物信息学分析

【目的】分析绒山羊皮肤中受外源褪黑素诱导的调控山羊绒生长mRNA和lncRNA基因簇及关键信号通路,为从基因簇角度解析外源褪黑素促山羊绒生长的分子机制提供参考。【方法】选取6只罕山白绒山羊,随机分为对照组和埋植组(褪黑素处理),每组3个重复。以自然年为试验周期,每月采集皮肤样本进行RNA测序,使用Bowtie、TopHat、Cufflinks、Cuffmerge、Cuffdiff、Cuffcompare、CPAT和CPC软件分析差异表达mRNA(differentially expressed mRNA,DE-mRNA)和差异表达lncRNA(differentially expressed lncRNA,DE-lncRNA),利用Mfuzz程序包挖掘调控山羊绒生长的基因簇,利用GSVA和GGally程序包分析调控山羊绒生长的信号通路。【结果】筛选得到组间DE-mRNAs 2 024个和DE-lncRNAs 329个,获得对照组和褪黑素处理组各8组不同动力学模式的基因簇。对照组基因簇通过Hippo信号通路、对白细胞介素-1的应答、角蛋白纤维、中间纤维、黑色素生成、细胞周期、FoxO信号...     

基于GEO芯片数据的肝癌特征基因生物信息学及预后分析

通过生物学信息方法筛选和分析肝癌组织与癌旁组织中的差异表达基因(DEGs),为肝癌早期预防、诊断以及治疗的靶点筛选提供参考.利用Rstudio中Limma包筛选出肝细胞癌(HCC)肝癌组织与癌旁组织的DEGs;Metascpape对DEGs进行GO功能富集和KEGG通路富集分析;STRING数据库构建PPI网络后,利用...     

骨碎补总黄酮通过调节Wnt信号通路促进低氧环境中犬骨髓间充质干细胞成骨分化的研究

基于Wnt信号通路研究骨碎补总黄酮(GSB)对低氧环境中骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的影响。运用GSB干预低氧浓度(10%)环境中成骨分化培养的BMSCs 4周，试验分为常氧对照组、低氧组、GSB干预组，观察BMSCs钙结节沉积和碱性磷酸酶(ALP)活性水平，Western blot检测成骨分化蛋白骨钙素(OCN)、骨桥蛋白(OPN)、Ⅰ型胶原(COLⅠ)和Wnt信号通路相关蛋白GSK-3β、p-GSK-3β、β-Catnine表达水平。结果：与对照组相比，10%低氧浓度抑制BMSCs钙结节形成、ALP活性降低，成骨分化相关蛋白OCN、OPN、COLⅠ表达升高，Wnt信号通路GSK-3β表达降低，p-GSK-3β、β-Catnine表达升高(P<0.05);与低氧组相比，GSB能显著促进低氧浓度中BMSCs钙结节产生、ALP活性升高，OCN、OPN、COLⅠ表达升高，GSK-3β表达升高，p-GSK-3β、β-Catnine表达降低(P<0.05)。研究表明，GSB能够通过抑制Wnt信号通路，促进低氧条件下BMSCs向成骨方向分化。     

激活Wnt/β-catenin信号通路抑制猪AMSCs向脂肪细胞分化

本研究以猪脂肪间充质干细胞(AMSCs)为材料,通过LiCl对AMSCs细胞中Wnt/β-catenin信号通路第二信使β-联蛋白(β-catenin)的稳定作用,探讨体外激活Wnt/β-catenin信号通路对猪AMSCs向脂肪细胞分化的作用及其初步机制。应用细胞免疫化学染色鉴定AMSCs细胞表面分子CD44和CD105的表达;油红O染色法检测AMSCs成脂分化潜能;采用半定量RT-PCR及Westernblot等技术分析Wnt/β-catenin通路各因子及脂肪细胞分化转录因子的表达。结果显示,猪AMSCs表达CD44和CD105,并具有多向分化潜能;25mmol·L-1的LiCl处理AMSCs后,细胞中β-catenin蛋白表达明显增强;激活Wnt/β-catenin信号通路后,猪AMSCs在成脂诱导剂作用下向脂肪细胞分化的数目减少、细胞内甘油三酯含量降低,脂肪细胞分化转录因子C/EBPα和PPARγ的表达受到抑制。以上结果表明,激活Wnt/β-catenin信号通路能明显抑制猪AMSCs向脂肪细胞分化,其抑制作用可能是通过下调脂肪细胞分化转录因子PPARγ和C/EBPα的表达来实现的。     

皮肤型鸡痘的诊断与控制

鸡痘是指由鸡痘病毒感染引起的一种禽的急性、烈性传染病。该病分为皮肤型、黏液型和混合型三种类型,其中以皮肤型较常见。本文结合临床情况、剖检病变、实验室诊断和综合防治,对该病进行讨论,以期为皮肤型鸡痘的防制提供科学依据。     

毛囊发育与周期性生长的调控信号通路研究进展

毛囊是皮肤的重要附属结构,也是控制哺乳动物被毛生长的重要器官.哺乳动物出生后,毛囊具有终生呈周期性生长的特性,毛囊干细胞、毛乳头细胞、毛母质细胞及脂肪细胞等参与了毛囊周期性生长,Wnt、BMP、Notch等信号通路与毛囊生长发育密切相关.本文从哺乳动物毛囊的结构、周期性生长特征以及参与毛囊周期性生长调控的相关信号通路等...     

产蛋和停产武定鸡卵巢转录组SNP分析

为提高武定鸡生产性能,探索繁殖相关差异基因,对270日龄产蛋和停产一周以上的武定鸡卵巢组织进行转录组测序,将获得的数据进行SNP检测,利用GO富集和KEGG富集分析SNP所在基因。结果显示:产蛋武定鸡特有的SNP有116235个,停产武定鸡特有的SNP有156020个,两者共有的SNP有276467个;GO富集分析发现,SNP所在基因大量富集在生物进程中;KEGG富集分析发现,SNP所在基因显著富集在代谢途径、剪接、细胞周期、细胞凋亡、基础转录因子等通路;对GnRH信号通路中的5个基因SNP分析发现,有9个SNP位于外显子区,其中有4个SNP位于编码区并引起了氨基酸的改变。研究结果为武定鸡繁殖性能的相关研究提供了理论依据。     

太行鸡FST基因克隆、序列特征及表达分析

旨在基于生物信息学方法分析太行鸡卵泡抑素基因（follistatin，FST），并研究其在不同组织及卵泡不同发育时期表达差异，解析FST对太行鸡产蛋性能的影响。本研究使用RT-PCR对43周龄健康太行鸡FST基因编码区序列进行克隆和测序，运用生物信息学软件对其功能结构进行预测，荧光定量PCR技术对43周龄健康麻羽太行鸡FST在不同组织及不同发育时期卵泡中的表达差异进行分析，每组设3个重复，进行3次平行试验。结果显示，太行鸡FST基因编码区为1 032 bp，编码343个氨基酸，太行鸡FST蛋白与日原鸡同源性最高（100.0%），存在Sec信号肽，成熟蛋白具有FOLN和KAZAL_FS 2个保守结构域。该蛋白为亲水蛋白，蛋白分子式为C₁₆₁₉H₂₅₆₇N₄₅₉O₅₂₀S₄₄，分子量为38.192 6 ku，理论等电点为5.59，其中含量最高的是Cys （C），为10.50%；蛋白质二级结构含有α-螺旋、延伸链、β转角、无规卷曲，占比分别为16.33%、16.62%、5.25%、61.81%。FST基因在不同组织中均有表达，在肝中表达量最高。FST基因在各级卵泡表达量存在差异，其中，在大白卵泡中表达量最高（P<0.01），在卵泡选择前后表达量存在1.6倍表达差异。上述结果为研究太行鸡FST基因结构和功能提供了重要的基础数据，也为进一步挖掘太行鸡产蛋性能候选高产基因提供了参考。     

乌蒙凤鸡生长激素基因多态性及生物信息分析

试验旨在对乌蒙凤鸡生长激素（growth hormone，GH）基因多态性进行研究，并开展生物信息学分析。以乌蒙凤鸡为研究对象，构建DNA池，PCR扩增GH基因所有外显子和部分内含子，采用直接测序法检测GH基因多态性，利用生物信息学软件对GH蛋白二级结构、三级结构及基本性质（理化性质、疏水性、信号肽、跨膜区、卷曲螺旋区及保守结构域）进行分析。结果显示，乌蒙凤鸡GH基因存在8个SNPs，分别是T1453C、A1489G、A1512G、G2152A、G3206A、G3347A、C3452A和C3453G，其中G2152A、C3452A和C3453G只发生在无凤头乌蒙凤鸡中；C3452A、C3453G位于非编码区，T1453C、A1489G、A1512G、G2152A和G3206A位于内含子上，G3347A位于外显子5。突变后GH基因mRNA结构发生变化，自由能提高，稳定性降低。生物信息学分析表明，GH蛋白为分泌蛋白，含有信号肽序列，有1个典型的卷曲螺旋结构和疏水区，保守结构域在10~214位氨基酸之间，为非跨膜蛋白，且不稳定。结果表明，乌蒙凤鸡GH基因具有较高的遗传多样性，可为乌蒙凤鸡的保种选育提供参考。     

鸡miR-10b-5p生物信息学及组织表达分析

【目的】 通过对苏禽3号肉鸡的miR-10b-5p进行靶基因预测、生物信息学分析及其在鸡不同生长时期组织表达变化规律研究,探索其在鸡肌肉生长发育中作用。【方法】 通过文献和miRBase检索脊椎动物的miR-10b-5p序列,利用Ensembl数据库查询并确定miR-10b-5p在基因组中的位置,根据前体序列构建系统进化树;使用miRDB、microT和TargetScan网站预测miR-10b-5p靶基因,并对靶基因进行GO功能和KEGG通路分析,进而揭示miR-10b-5p的基因功能。采用实时荧光定量PCR技术检测不同生长时期鸡miR-10b-5p组织表达量,探索其在大脑、小脑、垂体、下丘脑、胸肌、腿肌、卵巢、心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏组织中表达变化。【结果】 miRBase检索共获得59种动物59条miR-10b-5p序列,即每一种动物都只有一种miR-10b-5p形式。基因定位分析发现,鸡miR-10b-5p位于2号染色体上的HOX基因家族中。常见物种miR-10b-5p成熟序列比对分析结果表明,miR-10b-5p的成熟序列相似性较高,物种间较为保守。系统进化树分析发现,miR-10b在哺乳类中的灵长目、啮齿目、鸟类、鱼类中各自先聚为一支,然后再共同聚为一类,这表明miR-10b在进化过程中是保守的。靶基因预测发现,miR-10b-5p共有300个靶基因。GO功能分析发现,靶基因主要富集到染色质组装和基因表达的转录后调控、组蛋白甲基转移酶复合物、转录因子复合物等功能。KEGG通路分析表明,靶基因主要富集到Wnt和p53信号通路上。组织表达分析显示,miR-10b-5p在检测的各个组织中均有表达;3日龄时大脑、小脑、垂体、胸肌和腿肌中miR-10b-5p表达量显著高于心脏、下丘脑、肾脏和肺脏等组织(P<0.05);90日龄时,垂体、胸肌、腿肌和大脑中miR-10b-5p表达量显著高于其他组织(P<0.05)。与3日龄雏鸡相比,90日龄时垂体、胸肌和腿肌中miR-10b-5p表达量均显著上升(P<0.05)。【结论】 鸡miR-10b-5p是组织广泛表达的miRNA,miR-10b在进化过程中是保守的,其可能通过Wnt及p53信号通路调控肌肉细胞增殖分化,进而调控鸡肌肉生长发育。     

乌蒙凤鸡FGF23基因多态位点筛查与生物信息学分析

研究旨在挖掘成纤维生长因子23（fibroblast growth factors,FGF23）基因的单核苷酸多态（SNP）位点,为进一步研究该基因遗传变异奠定基础。试验以乌蒙凤鸡为研究对象,采用PCR产物直接测序法对FGF23基因进行SNP位点筛查,并进行遗传特性、连锁不平衡、单倍型、双倍型和生物信息学分析。结果显示,仅在乌蒙凤鸡FGF23基因启动子区域检测到3个中度多态的SNPs位点,分别为：g.73424341 C>A、g.73424417 A>G和g.73424701 T>A,每个SNP位点均产生3种基因型。χ²检验结果发现,仅g.73424417 A>G突变位点的基因型分布极显著偏离Hardy-Weinberg平衡（P<0.01）。连锁不平衡、单倍型和双倍型分析结果显示,3个SNPs位点中仅g.73424417 A>G和g.73424701 T>A位点间存在强连锁不平衡,共发现4种单倍型和8种双倍型,双倍型H1H2频率最高,其次为H3H4,频率最低的为H2H2。生物信息学分析发现,FGF23基因的核心启动子区域很可能在-400~-300 bp处,本研究发现的3个SNPs位点不在核心启动子区;突变前g.73423055~g.73425055区域总转录因子数为293个,突变后为300个。g.73424341 C>A位点突变前后转录因子不变,均为ICSBP;g.73424417 A>G位点突变使转录因子由GR转变为C/EBPalp;g.73424701 T>A位点突变前后均没有转录因子。推测SNP位点对调控启动子功能元件可能存在重要影响。     

藏鸡和隐性白羽鸡感染柔嫩艾美耳球虫后免疫相关基因的表达变化分析

试验旨在从免疫遗传学的角度初步探讨藏鸡（TC）和隐性白羽鸡（RWC）对柔嫩艾美耳球虫（Eimeria tenella）易感性差异的分子机制,分别用1×10⁵个柔嫩艾美耳球虫孢子化卵囊感染对球虫具有抗性的藏鸡和易感的隐性白羽鸡。应用实时荧光定量PCR检测藏鸡和隐性白羽鸡感染前0 d和感染后第2、4、6和8天脾脏、盲肠、胸腺、法氏囊中γ-干扰素（IFN-γ）、白细胞介素-2（IL-2）、IL-16、Toll样受体（TLR3）和TLR15免疫相关基因的转录水平变化。结果显示,藏鸡脾脏IFN-γ、IL-2、IL-16及TLR3、TLR15免疫相关基因转录水平于感染后第4和8天明显上调,隐性白羽鸡则无明显变化。藏鸡盲肠IFN-γ转录水平在感染后第2天显著上调（P<0.05）,TLR3在感染后第4天起显著上调（P<0.05）,其余免疫相关基因变化幅度不大;隐性白羽鸡盲肠IFN-γ转录水平在感染后第8天显著上调（P<0.05）,IL-2在感染后第2天起显著上调（P<0.05）,IL-16在感染后第6天起显著上调（P<0.05）,TLR3在感染后第2和8天显著上调（P<0.05）,TLR15变化幅度不大。各免疫相关基因在2个品种鸡胸腺和法氏囊中均出现上调或下调,但除藏鸡法氏囊TLR3和TLR15转录水平变化幅度相对较大外,其余免疫相关基因与感染前相比变化幅度不大。以上结果显示,球虫感染主要导致藏鸡和隐性白羽鸡脾脏和盲肠中的各免疫相关基因出现显著变化,表明宿主的遗传背景在一定程度上可影响球虫感染的免疫应答。     

静原鸡miR-107的靶基因预测及生物信息学分析

为探究miR-107在静原鸡肌肉组织肌苷酸特异性沉积过程中的调控机制,本研究利用相关生物信息学软件和数据库对静原鸡miR-107进行了靶基因预测与生物信息学分析。通过转录组测序获取静原鸡miR-107序列,进行序列比对和保守性分析;通过TargetScan、miRDB和PicTar预测结果的交集并结合miRTarbase中已证实的靶基因集合,取二者并集,采用OmicShare工具对基因集合进行GO功能富集和信号通路富集分析,并讨论HMED数据库中miR-107在不同组织和疾病中的表达水平。结果显示,miR-107序列在各物种间高度保守,miR-107调控的靶基因GO功能富集主要包括细胞过程、生物调节、代谢过程、刺激反应等生物学过程和结合、催化活性、转录调节活性等分子功能;靶基因存在于细胞的多个组分中,包括细胞器、细胞膜、含蛋白质复合物。信号转导通路显著富集于癌症中的microRNAs途径（microRNAs in cancer）、人乳头瘤病毒感染（human papillomavirus infection）、癌症中途径（pathways in cancer）、PI3K-Akt信号通路（PI3K-Akt signaling pathway）中（P<0.05）。miRNA-靶基因互作分析发现,miR-107主要通过与靶基因mRNA的非翻译区靶向结合抑制靶基因的表达。根据HMED数据库中miR-107在不同组织和疾病中的表达数据,发现miR-107在黑素瘤（melanoma）中的表达水平最高,在扁桃体（tonsil）和肌肉（muscle）等组织中表达水平较低。通过对静原鸡miR-107靶基因的生物信息学分析,为miR-107功能及调控机制的深入研究提供参考依据,也为进一步研究miR-107在静原鸡肌肉发育中的作用奠定基础。     

凝结芽孢杆菌BC-HYI改善脂多糖损伤蛋雏鸡肠道作用的研究

本试验旨在探究凝结芽孢杆菌BC-HYI调节脂多糖(LPS)损伤蛋雏鸡肠道作用。选取1日龄京红蛋雏鸡180只,随机分为5组,每组6个重复,每个重复6只,重复之间体重接近。空白对照组(CON组)和模型组(LPS组)饲喂基础饲粮,连续灌服生理盐水;3个益生菌组饲喂基础饲粮,同时分别连续灌服低、中、高剂量的凝结芽孢杆菌BC-HYI (浓度分别为106、107、108CFU/mL),连续灌服28 d,28 d后灌服LPS,灌服浓度为2 mg/kg,灌服剂量为200μL/只,试验周期为6 h,分别记为LOW+LPS、MID+LPS、HIGH+LPS组。6 h后采血,剖检、收集蛋雏鸡十二指肠、空肠、回肠肠道组织及空肠黏膜。结果表明：与空白对照组相比,LPS灌服后,蛋雏鸡十二指肠、空肠、回肠的绒隐比以及空肠黏膜黏液蛋白2(MUC2)、闭合蛋白(Occludin)和闭锁小带蛋白-1(ZO-1)mRNA相对表达量显著降低(P<0.05),血清二胺氧化酶(DAO)活性及D-乳酸(D-Lac)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量,空肠黏膜分泌型免疫球蛋白A(SIgA)和白细胞介素-10(IL-10)的含...