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。     

猪PNRC2基因的电子克隆和验证

为了研究猪PNRC2基因的电子克隆,试验通过抑制差减杂交获得了猪PNRC2基因的EST序列,利用生物信息学方法进行电子克隆,并设计引物,采用RT-PCR方法扩增出猪PNRC2基因cDNA序列,将其连接到pMD-19T载体上并转化DH5α后测序,得到猪PNRC2基因序列(GenBank登录号为GQ913658)。结果表明:PNRC2基因cDNA大小为750 bp,最大开放式阅读框(ORF)位于68～487位,编码139个氨基酸,其中脯氨酸占8.6%;猪PNRC2基因的氨基酸序列与牛、人、小鼠和大鼠的相似性分别为97%、94%、82%、82%,其中重要的SH3结合域和NR盒状序列与四者完全一致,其蛋白质预测分子式为C687H1081N207O207S4,属于不稳定蛋白。     

系列功能区缺失的猪内源反转录病毒5''''非编码区的构建及序列分析

为构建缺失不同功能区的猪内源性反转录病毒（PERV）5＇非编码区（5’UTR）克隆，分析5’UTR的转录调控规律，以质粒WZSP-293—5’UTR为模板，应用重组PCR方法分别扩增5’UTR与缺失引物结合区及前导序列（PBS—Leader），即51UTR（5＇长末端重复区）、U3区、R区、U3区中重复序列的51UTR等5种PCR片段，并分别将其克隆至T载体上，挑取阳性克隆，酶切鉴定插入方向，选择正确方向插入的克隆，删序并进行序列分析。结果表明，构建了系列功能区缺失的5种51UTR克隆，分别命名为UTR—PMD、LTR—PMD、UTR—U3-PMD、UTR-R—PMD、UTR—U—PMD以备后用。结论：在PERV5＇UTR的不同功能区中含有一系列可能的转录因子结合位点；中国五指山猪内源性反转录病毒（WZSP—PERV）在293细胞中传代时，不仅U3重复区数目增加，重复亚型也发生了一定的改变。     

猪细小病毒YK株NS1基因的克隆与序列分析

提取猪细小病毒（PPV）YK株基因组DNA，利用PCR技术扩增得到了NS1基因全序列，将其克隆到pMD 18-T质粒载体并进行了序列测定和分析。结果表明，NS1基因全长1989bp，编码662个氨基酸。氨基酸序列中含有在PPV复制过程中起重要作用的保守基序GKRN，并有3个潜在的糖基化位点NISN、NFSN和NLTR。PPV YK株的NSl基因与其他PPV毒株NADL-2（4973）株、NADL-2（5075）株、NADL-2（5034）株和Kresse株相比，核苷酸同源性分别为98．3％、99．9％、99．9％和99．7％，氨基酸同源性分别为99．7％、99．7％、99．7％和97．7％。结果说明，NS1基因具有高度保守性。     

猪FoxO1基因cDNA部分序列的克隆及其组织表达

根据人、黑猩猩及大鼠等物种FoxO1基因同源序列设计引物,利用RT-PCR方法从猪肝脏中克隆FoxO1基因cDNA的部分序列,组织特异性表达分析表明,FoxO1基因在1日龄和9月龄猪的肝、肺、肾、脾、心、胃、皮下脂肪、内脏脂肪、背最长肌和股四头肌等组织中均表达,只是表达丰度随发育阶段和组织的不同有所差异。1日龄猪的内脏脂肪中FoxO1的表达丰度最高,心脏和骨骼肌中相对较低;而9月龄猪的脾脏中FoxO1相对表达丰度最高,明显高于免疫机能尚未完全建立的初生猪,显示出FoxO1可能在机体的免疫调节中起一定作用,另外,9月龄猪的FoxO1表达丰度不仅在平滑肌和骨骼肌中有显著差异,而且在不同类型的骨骼肌中也存在显著差异,显示出FoxO1的表达可能与骨骼肌类型和运动强度有关。     

猪Sar1b基因的分子克隆、序列分析及原核表达

根据GenBank已发表的猪Sar1b基因序列（GenBank登录号：AY819557）设计1对引物,以猪肝脏组织总RNA的反转录产物为扩增模板,用RT-PCR方法扩增出猪Sar1b基因cDNA全长编码区,经过EcoRI-SalI双酶切后定向克隆于pET28a原核表达载体,获得pET28a-Sar1b重组原核表达载体。将携带有重组原核表达载体的大肠杆菌BL21（DE3）通过1 mmol/LITPG进行诱导表达,经过SDS-PAGE电泳检测,显示诱导表达蛋白大小大约为26 ku,与预期表达蛋白大小一致。Western blot检测显示该蛋白为His融合蛋白,表明重组原核表达载体在大肠杆菌中成功表达出了目的融合蛋白。猪Sar1b基因的克隆和表达研究,为进一步研究该基因的生物学功能奠定了基础。     

猪新基因NPM1的克隆、序列分析与染色体定位

克隆了猪NPM1基因的cDNA和第4内含子序列，并利用生物信息学方法进行验证。所得cDNA序列全长1195bp且包含一个完整的开放阅读框，编码294个氨基酸。内含子序列长300bp，遵循GT／AG剪接法则。序列分析表明，该基因与已报道的人、大鼠和小鼠等物种的NPM1基因高度同源，氨基酸序列同源性分别为95％、91％和91％。该基因编码的蛋白具有Nucleoplasmin保守功能域。用体细胞杂种板将该基因定位在猪16号染色体q21区段，辐射杂种板定位结果表明该基因与猪16号染色体上SW977标记紧密连锁。     

猪附红细胞体MSG1基因的克隆及序列分析

为研究猪附红细胞体MSG1基因的遗传变异特点,从上海地区3个屠宰场采集自然感染附红细胞体的猪血液,提取基因组DNA,根据GenBank已经发表的猪附红细胞体MSG1基因序列(登录号AM407404.1),设计引物进行PCR扩增,将扩增产物连接到pMD18-T载体上,进行序列测定和分析.结果共获得了82条猪附红细胞体MSG1基因序列,序列长度为1 011 bp,共编码336个氨基酸.同源性分析显示与GenBank中已经发表的猪附红细胞体MSG1基因核苷酸序列相似性为96.5％～98.3％,氨基酸的相似性为97.9％～99.1％0.MSG1基因核苷酸序列的系统进化分析表明,上海地区猪附红细胞体分离株与GenBank登录的德国54/96分离株序列的亲缘关系较远.     

猪细环病毒1a型ORF1基因的克隆与序列分析

为明确猪细环病毒(porcine Torque teno sus virus,PTTSuV)1a型福建株ORF1基因的特征,本研究采用分段扩增的办法从PTTSuV 1a型感染阳性粪便中扩增PTTSuV 1a型福建株ORF1基因,对PCR扩增产物胶回收克隆测序后利用SeqMan软件拼接出完整的PTTSuV 1a型福建株ORF1基因,通过分子生物学软件对其编码蛋白进行生物信息学分析。结果表明,PTTSuV 1a型福建株ORF1基因全长为1 947 bp,编码648个氨基酸,其理论等电点为10.06。核苷酸同源性比对结果表明,本试验PTTSuV 1a型福建株ORF1基因和PTTSuV 1a型TTV1 Bj2-1株(GenBank登录号:HM633243)同源性最高,达99.7%。利用Mega 6.06绘制其遗传进化树,可见PTTSuV 1a型ORF1基因在遗传进化上呈两个大的遗传进化分支(分支Ⅰ和分支Ⅱ),分支Ⅰ又可分为两个小的分支(Ⅰa和Ⅰb),本研究为丰富福建源PTTSuV 1a型分子流行病学数据库奠定基础。     

猪TGFBR1基因的克隆与生物信息学分析

TGFBR1是TGF-β/Smad信号通路中的重要成员,在哺乳动物卵泡发育和排卵过程中发挥重要作用。本文通过克隆测序技术分离猪TGFBR1基因编码区序列,采用生物信息学方法对猪TGFBR1序列信息及其与哺乳动物其他物种间的进化和系统发育关系进行分析。结果发现:猪TGFBR1基因编码区序列全长1 512 bp,编码蛋白含有503个氨基酸残基,与哺乳动物其他物种的一致性分别在90%和95%以上;猪TGFBR1蛋白具有跨膜结构、GS区和激酶结构等保守结构域。进化分析显示哺乳动物TGFBR1基因的突变已达饱和状态,在进化过程中受到负选择的影响。基于TGFBR1基因编码区序列的系统发育分析发现,猪与同属偶蹄目的普通牛、绵羊的亲缘关系较近。     

猪PD-1胞外区基因的克隆及原核表达

为研究PD-1/PD-L1通路在猪免疫抑制性疾病中的作用,根据猪的PD-1的基因序列,设计扩增其胞外区的引物,从猪PBMC基因组中通过PCR扩增获得猪PD-1胞外区基因片段,测序正确后克隆至原核表达载体pET-32a(+),构建重组原核表达质粒pET32-PD1,转化大肠埃希菌DH5α。挑选可疑菌落鉴定正确后转至Rosetta(DE3)进行诱导表达,表达产物进行SDS-PAGE和Western blot分析。结果表明,在37℃、0.5mmol/L IPTG条件下诱导获得33ku的PD-1胞外区融合蛋白,能够被其多抗血清、His标签抗体和人PD-1抗体所识别。本研究为制备其单克隆抗体和研究PD-1/PD-L1在猪免疫抑制性疾病中的作用提供了材料。     

小尾寒羊SPARCL1基因编码区克隆及表达分析

为了探究小尾寒羊富含半胱氨酸酸性分泌蛋白类似物1（secreted protein acidic and rich in cysteine like 1,SPARCL1）基因结构及其各组织间表达差异,试验提取小尾寒羊肝脏组织总RNA,根据GenBank中公布的绵羊SPARCL1基因序列设计引物,应用PCR技术扩增SPARCL1基因编码区（CDS）。将扩增产物连接到pMD18-T载体进行测序,获得小尾寒羊SPARCL1基因完整CDS区序列信息,应用生物信息学软件分析序列及蛋白结构。以小尾寒羊心脏、肝脏、肌肉、胃、十二指肠、小肠组织mRNA为模板,通过实时定量荧光PCR技术检测SPARCL1基因在小尾寒羊各组织间的表达差异。结果显示,试验成功获得小尾寒羊SPARCL1基因CDS 1 962 bp,编码653个氨基酸;分子质量为74.39 ku,理论等电点为4.64,为亲水性蛋白质;SPARCL1基因具有信息肽切割位点,为分泌蛋白;小尾寒羊SPARCL1基因序列与NCBI中绵羊序列同源性为99.80%,SPARCL1基因CDS区出现4处突变位点,但未引起氨基酸改变;SPARCL1蛋白存在77个蛋白磷酸化位点和3个糖基化位点;SPARCL1蛋白表达预测主要定位在细胞质;SPARCL1蛋白二级结构中α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲分别占31.9%、6.4%、28.7%和33.0%,三级结构预测结果与其一致。SPARCL1基因在小尾寒羊皮下脂肪组织中相对表达量明显高于其他组织。本研究成功克隆获得小尾寒羊SPARCL1基因CDS区完整序列,并对其序列、蛋白理化特性、结构及各组织间表达差异进行了详细分析,为研究小尾寒羊SPARCL1基因功能,探究其在小尾寒羊脂肪代谢过程中可能发挥的作用提供参考依据。     

一个新的家蚕BmLITAF基因的电子克隆及序列分析

在对家蚕蛹cDNA文库的测序中发现了脂多糖诱导肿瘤坏死因子α的转录激活因子(lipopolysaccharide-induced tumor necrosis factor-α factor,LITAF)的EST序列(GenBank登录号AADK01016184)。经过比对发现BmLI-TAF全长为981 bp,由97 bp的5′端非翻译区序列(5′UTR)、390 bp的开放读码框(ORF)和494 bp的3′端非翻译区序列(3′UTR)组成。用电子克隆方法对BmLITAF进行基因结构分析发现,此基因由3个外显子和2个内含子组成,编码129个氨基酸。对BmLITAF蛋白进行疏水性、跨膜结构和信号肽分析的结果显示,BmLITAF具有跨膜结构域。根据BmLITAF的电子克隆序列由家蚕基因组PCR扩增获得BmLITAF基因,将其克隆到pGEM-T-easy载体中,测序验证与电子克隆结果一致。     

猪胎盘特异基因1(PLAC1)的克隆、组织表达及遗传方式研究

旨在研究猪胎盘特异性基因PLAC1的表达规律,并对其基因结构、生物功能和遗传方式进行初步鉴定。本研究以妊娠26、50和95天的猪胎盘组织为材料,利用RACE-PCR及RT-PCR技术克隆猪PLAC1基因及其不同转录本的全长序列,同时通过原位杂交验证其在胎盘中的表达模式。并检测猪PLAC1基因的序列变异。结果表明,猪PLAC1基因存在3种不同的转录本,3种转录本的CDS区完全相同,长525bp,编码174个氨基酸;组织表达谱和原位杂交结果显示,PLAC1基因特异性表达于猪胎盘绒毛膜上皮细胞中,并在不同妊娠时期差异表达,妊娠50和95天PLAC1mRNA的表达显著高于妊娠26天(P<0.01)。猪群中PLAC1基因的SNP基因分型检测结果表明该基因遵循半合基因的遗传方式。本试验结果为研究猪PLAC1基因在胎盘发育过程中的生物功能奠定了基础。     

Cloning and Sequence Analysis of ORF1 Gene of Porcine Torque Teno sus Virus Type 1a

In order to know the ORF1 gene of the Fujian isolates of porcine Torque teno sus virus (PTTSuV) type 1a,the study amplified the ORF1 gene of PTTSuV type 1a from the DNA isolated in the feces with diarrhea in Fujian province.The target PCR fragments were cloned and sequenced,and spliced with SeqMan software.The results showed that the cloned ORF1 gene of PTTSuV type 1a was 1 947 bp in length,coding an open reading frame (ORF) with 648 amino acids,its theoretical isoelectric point was 10.06.The nucleotide sequence and the amino acid sequence deduced from the gene were analyzed by the bioinformatics software.Compared with the PTTSuV type 1a ORF1 gene from GenBank,the sequenced gene shared the highest homology with TTV1 Bj2-1 strain (GenBank accession number:HM633243) at 99.7%.The phylogenetic tree was constructed with Mega 6.06,the PTTSuV type 1a could be divided into 2 different phylogenetic clusters (clusterⅠ and cluster Ⅱ),the cluster Ⅰ also had two distinguish branch (Ⅰa and Ⅰb).The results of this study could enrich the genomic characterization of PTTSuV type 1a in Fujian.     

猪SENP1基因克隆、生物信息学分析与表达研究

试验旨在对猪SUMO特异性蛋白酶1(sentrin-specific protease 1,SENP1)基因CDS区进行克隆和生物信息学分析,并探讨SENP1基因在乙脑病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)感染PK15细胞后的表达情况。根据GenBank中公布的猪SENP1基因预测序列(登录号:XM_013997974.2)设计特异性引物,通过RT-PCR和T/A克隆技术对猪SENP1基因CDS区序列进行克隆测序,并进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR分析猪SENP1基因在JEV感染PK15细胞不同时间点(0、12、24、36、48 h)的表达情况。结果显示,猪SENP1基因CDS序列全长2 034 bp,共编码677个氨基酸。序列比对和系统进化树分析结果表明,猪SENP1蛋白序列和山羊、犬、人、牛的相似性分别为94.8%、94.2%、93.9%和93.8%,说明在这些物种中SENP1的保守性较强;猪与犬的SENP1分子亲缘关系较近。生物信息学分析结果显示,猪SENP1蛋白相对分子质量为76 825.76,等电点为8.53,体外半衰期为30 h,不稳定系数为53.59,总平均亲水指数为－0.622。SENP1蛋白不含信号肽序列,无跨膜结构域。二级结构分析结果显示,SENP1蛋白中α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角分别占31.31%、46.68%、16.25%和5.76%。三级结构分析结果显示,猪SENP1蛋白中存在8个α-螺旋区和7个β-转角区。实时荧光定量PCR结果显示,猪SENP1基因在JEV感染的PK15细胞中呈现上调表达趋势,其中在感染后48 h SENP1基因表达量显著高于对照组(P<0.05)。本试验结果为后续深入研究SENP1基因功能提供了参考。     

猪ALAS1基因的克隆、序列分析及表达模式的研究

目的:首先克隆了猪ALAS1(5-aminolevulinate synthase 1)DNA序列,并对CDS序列进行了序列分析,分析了该基因的表达模式。方法:以4月龄长大母猪的卵巢为材料,运用同源序列克隆技术,对猪ALAS1 DNA序列进行克隆并对其进行生物信息学分析;利用性腺激素处理卵巢颗粒细胞并结合RT-PCR方法分析了猪ALAS1基因的表达模式。结果:克隆得到了猪ALAS1 DNA序列9 137 bp,其中包括53 bp的5'非编码区序列、1 922 bp的CDS序列和2~9内含子序列,共编码640个氨基酸;猪ALAS1蛋白氨基酸序列与人和小鼠的相似性一致(100%);ALAS1蛋白的分子量约为38.0 KDa,等电点为9.07,可能存在10个PKC磷酸化位点、1个CAMP磷酸化位点、4个N-糖基化位点、12个豆蔻酰化位点、3个CKII磷酸化位点和1个酰胺位点,还包含1个天冬酰胺转氨酶超家族(AAT-1)保守结构域;猪ALAS1在性腺激素处理2个卵巢颗粒细胞后,可检测到该基因在卵巢颗粒细胞中的显著性表达,之后其表达量迅速下降,12 h后表达量又提高,之后表达量再次迅速下降。结论:猪ALAS1基因的CDS区在物种间保守性强,推测猪ALAS1基因参与卵泡的发育和排卵及在黄体化过程中发挥一定作用。