广灵驴ADSL基因克隆、序列分析及组织表达研究

本研究旨在对广灵驴腺苷琥珀酸裂解酶（adenylosuccinatelyase，ADSL）基因进行克隆及生物信息学分析，并检测其在不同组织中的表达情况，为探究ADSL基因在广灵驴肌苷酸合成及风味形成中的作用机制提供理论参考。根据GenBank中公布的马（登录号：XM_001917207.5）、牛（登录号：NM_001102377.2）、猪（登录号：GU249574.1）等物种的ADSL基因mRNA序列，通过Primer Premier 3.0在线工具设计同源引物，RT-PCR法扩增并克隆ADSL基因序列，对编码序列进行结构与功能分析，最后用实时荧光定量PCR检测ADSL基因在广灵驴心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌组织中的表达水平。结果显示，广灵驴ADSL基因CDS长1 473 bp，编码490个氨基酸，提交至NCBI，登录号：MW037837，其核苷酸序列与马、牛、双峰驼、猪、绵羊、人、小鼠的相似性分别为99.5%、90.8%、92.3%、90.4%、90.7%、90.5%和86.0%。进化树分析结果表明，广灵驴与马的种属关系最近，与小鼠的亲缘关系最远。ADSL蛋白分子质量为55.44 ku，等电点为6.52，平均疏水指数为-0.243，是一种不稳定的酸性亲水蛋白。ADSL蛋白有41个磷酸化修饰位点，6个糖基化修饰位点，没有信号肽和跨膜结构，有1个卷曲螺旋。ADSL蛋白主要定位在细胞质，α-螺旋（68.98%）是主要的二级结构。ADSL基因在广灵驴6个组织中都有表达，其中肺脏中的表达量最高，显著高于其他组织（P<0.05），其次是心脏和肝脏，脾脏、肾脏和背最长肌中的表达量最低。本研究结果为今后探究ADSL基因在广灵驴肌苷酸合成及风味形成的分子机制奠定基础。     

广灵驴HSL基因克隆、序列分析与差异表达

试验旨在对广灵驴的激素敏感脂酶（hormone sensitive lipase，HSL）基因进行克隆和序列分析，并对HSL基因在广灵驴不同组织中的差异表达水平进行分析。使用RT-PCR法扩增并克隆广灵驴HSL基因CDS区部分序列，将序列拼接后得到HSL基因完整的CDS区全长序列，并对序列进行一系列生物信息学分析，通过实时荧光定量PCR检测HSL基因mRNA在广灵驴的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪7个组织中的表达情况。结果显示，广灵驴HSL基因完整的CDS区全长为2 286 bp，共编码761个氨基酸，序列已提交到NCBI，登录号：MN231003。广灵驴HSL基因的核苷酸序列与马、羊驼、骆驼、猪、牛、山羊、小鼠、绵羊相应序列的同源性分别为99.6%、88.9%、88.6%、88.1%、86.9%、85.6%、80.8%、79.1%。系统进化树预测表明，广灵驴HSL基因与马的亲缘关系最近，与小鼠的亲缘关系最远。生物信息学分析发现，HSL蛋白的理论等电点为6.51，不稳定指数为56.83，亲水性的总平均值为-0.048，说明HSL是酸性不稳定的水溶性蛋白。蛋白保守域中存在N-末端结构域、α/β水解酶折叠结构域以及调节结构域。蛋白序列中共存在88个磷酸化修饰位点、25个糖基化修饰位点。蛋白中存在较强的疏水性区域，没有信号肽及跨膜区域。二级结构显示此蛋白是由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲构成的，分别占45.33%、11.70%、5.65%、37.32%。实时荧光定量PCR检测结果显示，HSL基因mRNA在广灵驴的7种组织中均有表达但存在差异，在皮下脂肪中表达量最高，在心脏中表达量最低，说明广灵驴HSL基因可能在体内脂肪沉积中发挥着非常重要的作用。该试验为进一步研究HSL蛋白功能及其在广灵驴脂肪沉积中代谢调控机制提供了理论基础。     

广灵驴CAPN1基因克隆、生物信息学分析及表达研究

本研究旨在对钙蛋白酶1（CAPN1）基因CDS区进行克隆及生物信息学分析，并鉴定其在广灵驴各组织中的表达量。应用生物信息学方法对广灵驴CAPN1基因CDS区进行序列分析，并对其编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、翻译后修饰结构和蛋白结构进行预测；利用实时荧光定量PCR技术对CAPN1基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏和背最长肌6种组织中的表达水平进行分析。结果显示，广灵驴CAPN1基因CDS区全长2 148 bp，可编码715个氨基酸，已提交至NCBI，登录号为：MN158194，其核酸序列与马、绵羊、牛、人、山羊、小鼠、猪的同源性分别为99.7%、92.3%、92.5%、92.0%、92.5%、85.9%和92.9%；CAPN1蛋白的分子质量为82.01 ku，理论等电点为5.59，平均疏水性为-0.374，不稳定系数为36.42，不存在跨膜区及信号肽；其编码蛋白的二级结构由无规则卷曲、α-螺旋、β-转角和延伸链组成；CAPN1基因在广灵驴的6种组织中均表达，其中在背最长肌中的表达量最丰富，其次是肝脏，在心脏中的表达最低。本研究成功克隆了广灵驴CAPN1基因CDS，并对其在不同组织中的表达量进行了分析，为进一步研究CAPN1基因在肌肉嫩度方面的表达调控功能及发展地方品种广灵驴肉制品产业提供了理论依据。     

延边黄牛DGATs基因克隆、生物信息学及组织表达分析

试验旨在克隆延边黄牛二酯酰甘油酰基转移酶（diacylglycerol acyltransferase，DGATs）两种亚型（DGAT1和DGAT2）的CDS区核苷酸序列，并根据生物信息学对两种亚型的氨基酸序列进行分析，以及探讨其在延边黄牛各组织中的表达规律。采用RT-PCR和实时荧光定量PCR技术分别进行DGATs基因CDS区的扩增、克隆以及其在延边黄牛8个组织中mRNA表达量的检测，利用NCBI中BLAST将其与其他物种进行相似性分析，并构建系统进化树；通过在线工具对其编码蛋白的理化性质、一级结构及高级结构进行预测。结果显示，DGAT1和DGAT2基因CDS区序列长度分别为1 470和1 086 bp，分别编码489和361个氨基酸；二者均为稳定的疏水性蛋白。DGAT1存在25个潜在的磷酸化位点、1个N-糖基化位点和8个跨膜结构域；DGAT2存在28个潜在的磷酸化位点、2个N-糖基化位点和1个跨膜结构域。二者均不存在信号肽，即不属于分泌蛋白。DGAT1主要是通过α-螺旋和无规则卷曲连接，而DGAT2以α-螺旋、无规则卷曲和延伸链连接为主。延边黄牛DGAT1和DGAT2基因分别在延边黄牛小肠和脂肪组织中表达量最高，且显著高于其他组织（P<0.05）。本试验结果对进一步研究延边黄牛DGATs基因以及探究其在脂肪沉积过程中的作用机制具有重要意义。     

山羊DGAT1基因的克隆及对前体脂肪细胞脂质沉积的调控作用研究

旨在克隆山羊DGAT1基因序列,明确DGAT1基因在山羊不同组织中的表达模式,并进一步揭示过表达DGAT1基因对山羊肌内前体脂肪细胞脂质代谢的影响。本试验以10月龄健康简州大耳公羊（n=7）为试验动物。采用RT-PCR法克隆山羊DGAT1基因序列,并对序列进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR （real-time quantitative PCR,RT-qPCR）检测DGAT1在山羊不同组织中的相对表达水平;采用双酶切法构建pcDNA3.1-DGAT1真核表达载体并转染至山羊肌内前体脂肪细胞;使用RT-qPCR检测DGAT1过表达效率及脂质代谢相关基因的表达情况;通过油红O染色法观察过表达DGAT1对脂滴形成的影响,利用GPO-Trinder酶学反应检测甘油三酯含量。结果显示,获得山羊DGAT1基因序列全长1 651 bp （GenBank登录号：MT221183）,包含5'UTR 125 bp,CDS 1 470 bp,3'UTR 56 bp,编码489个氨基酸残基;山羊DGAT1基因在小肠中的表达量最高,在脾中表达量最低;RT-qPCR检测结果显示,DGAT1在细胞中过表达极显著（P<0.01）,GPAM基因的相对表达水平显著上调（P<0.05）,ADRP和ACOX1基因极显著上调（P<0.01）,而AGPAT6基因相对表达水平显著下调（P<0.05）,MLYCD和HSL基因极显著下调（P<0.01）;油红O染色结果显示,过表达DGAT1后脂滴聚积相较于对照组极显著增多（P<0.01）,甘油三酯测定结果显示,过表达DGAT1基因可极显著增加山羊肌内脂肪细胞甘油三酯含量（P<0.01）。本研究成功获得山羊DGAT1基因CDS区序列并构建了pcDNA3.1-DGAT1真核表达载体,过表达DGAT1可显著促进山羊肌内前体脂肪细胞脂质沉积,并显著影响脂质代谢相关基因的表达,这些结果为进一步阐明DGAT1对调控山羊肌内脂肪代谢的作用机制提供了重要数据。     

广灵驴HSL基因克隆、序列分析与差异表达

试验旨在对广灵驴的激素敏感脂酶(hormone sensitive lipase,HSL)基因进行克隆和序列分析,并对HSL基因在广灵驴不同组织中的差异表达水平进行分析。使用RT-PCR法扩增并克隆广灵驴HSL基因CDS区部分序列,将序列拼接后得到HSL基因完整的CDS区全长序列,并对序列进行一系列生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR检测HSL基因mRNA在广灵驴的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪7个组织中的表达情况。结果显示,广灵驴HSL基因完整的CDS区全长为2 286 bp,共编码761个氨基酸,序列已提交到NCBI,登录号:MN231003。广灵驴HSL基因的核苷酸序列与马、羊驼、骆驼、猪、牛、山羊、小鼠、绵羊相应序列的同源性分别为99.6%、88.9%、88.6%、88.1%、86.9%、85.6%、80.8%、79.1%。系统进化树预测表明,广灵驴HSL基因与马的亲缘关系最近,与小鼠的亲缘关系最远。生物信息学分析发现,HSL蛋白的理论等电点为6.51,不稳定指数为56.83,亲水性的总平均值为-0.048,说明HSL是酸性不稳定的水溶性蛋白。蛋白保守域中存在N-末端结构域、α/β水解酶折叠结构域以及调节结构域。蛋白序列中共存在88个磷酸化修饰位点、25个糖基化修饰位点。蛋白中存在较强的疏水性区域,没有信号肽及跨膜区域。二级结构显示此蛋白是由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲构成的,分别占45.33%、11.70%、5.65%、37.32%。实时荧光定量PCR检测结果显示,HSL基因mRNA在广灵驴的7种组织中均有表达但存在差异,在皮下脂肪中表达量最高,在心脏中表达量最低,说明广灵驴HSL基因可能在体内脂肪沉积中发挥着非常重要的作用。该试验为进一步研究HSL蛋白功能及其在广灵驴脂肪沉积中代谢调控机制提供了理论基础。     

广灵驴FTO基因克隆、序列分析及组织差异表达

【目的】对广灵驴脂肪和肥胖相关基因(fat mass and obesity-associated gene, FTO)进行克隆及序列分析,同时检测其在广灵驴各组织中的表达差异,以探究广灵驴FTO基因结构对其生理代谢功能的影响。【方法】运用RT-PCR技术扩增并克隆广灵驴FTO基因CDS序列,进行基因及蛋白质功能分析,同时运用实时荧光定量PCR方法检测FTO基因在广灵驴7种组织(心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌及皮下脂肪)中的差异表达。【结果】广灵驴FTO基因CDS区序列长1 518 bp,编码505个氨基酸,序列提交至NCBI,登录号:MZ169553。广灵驴FTO基因与马、猪、牛、人、羊驼、绵羊和山羊的相似性为99.3%、90.3%、89.5%、90.8%、90.7%、89.2%和89.2%;系统进化树分析发现,广灵驴与马的亲缘关系最近。FTO蛋白分子质量为58.35 ku,理论等电点为5.07,脂肪系数为80.36,不稳定系数为48.82,平均疏水指数为-0.550,为不稳定的酸性亲水蛋白。FTO蛋白无信号肽和跨膜区,主要定位于细胞质中,具有34个磷酸化位点与5个糖基化位点...     

陆川猪DGAT2基因克隆、序列分析及表达水平研究

为了获得广西陆川猪二脂酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)基因编码区(CDS)序列,并探讨该基因在陆川猪和杜长大猪肌肉中的表达水平差异,试验以陆川猪背最长肌组织总RNA为模板,克隆获得DGAT2基因CDS序列并利用生物软件进行序列分析,同时采用实时荧光定量PCR技术检测150日龄陆川猪和杜长大猪背最长肌中DGAT2基因的相对表达量。结果表明:陆川猪DGAT2基因CDS序列长度为1 086 bp,与GenBank中的野猪、虎鲸、双峰骆驼、羊驼、佛罗里达海牛、野驴、马和家猫的同源性分别为99. 8%、93. 1%、93. 0%、92. 9%、92. 1%、91. 8%、91. 7%和91. 5%;陆川猪与野猪的遗传距离最近;陆川猪DGAT2蛋白由361个氨基酸组成,其中亮氨酸含量最高,半胱氨酸含量最少,DGAT2蛋白具有较弱的疏水性;在DGAT2蛋白高级结构中,α-螺旋占比39. 34%,无规则卷曲占比43. 21%,延伸链占比17. 45%; 150日龄陆川猪背最长肌中DGAT2基因相对表达量极显著高于同日龄的杜长大猪(P0. 01)。说明DGAT2基因在猪肌肉脂肪沉积过程中发挥了一定作用,但其作用于肌内脂肪的沉积机制尚不明确,可将DGAT2基因作为开展陆川猪肌内脂肪沉积分子机制研究的主要候选基因之一。     

广灵驴CAPN1基因克隆、生物信息学分析及表达研究

本研究旨在对钙蛋白酶1(CAPN1)基因CDS区进行克隆及生物信息学分析,并鉴定其在广灵驴各组织中的表达量。应用生物信息学方法对广灵驴CAPN1基因CDS区进行序列分析,并对其编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、翻译后修饰结构和蛋白结构进行预测;利用实时荧光定量PCR技术对CAPN1基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏和背最长肌6种组织中的表达水平进行分析。结果显示,广灵驴CAPN1基因CDS区全长2 148 bp,可编码715个氨基酸,已提交至NCBI,登录号为:MN158194,其核酸序列与马、绵羊、牛、人、山羊、小鼠、猪的同源性分别为99.7%、92.3%、92.5%、92.0%、92.5%、85.9%和92.9%;CAPN1蛋白的分子质量为82.01 ku,理论等电点为5.59,平均疏水性为-0.374,不稳定系数为36.42,不存在跨膜区及信号肽;其编码蛋白的二级结构由无规则卷曲、α-螺旋、β-转角和延伸链组成;CAPN1基因在广灵驴的6种组织中均表达,其中在背最长肌中的表达量最丰富,其次是肝脏,在心脏中的表达最低。本研究成功克隆了广灵驴CAPN1基因CDS,并对其在不同组织中的表达量进行了分析,为进一步研究CAPN1基因在肌肉嫩度方面的表达调控功能及发展地方品种广灵驴肉制品产业提供了理论依据。     

鸡HMIT基因的克隆与表达分析

旨在克隆鸡H+/肌醇转运蛋白（H+/myoinositol transporter，HMIT）基因的转录序列，并检测HMIT基因在鸡不同组织中的表达情况，以及外源胰岛素处理对HMIT基因相对表达量的影响。本研究以AA肉鸡为试验动物，采用RT-PCR技术克隆鸡HMIT基因全编码区序列，采用生物信息学技术分析其编码蛋白的生物学特性，利用荧光定量PCR检测HMIT基因在大脑、肝、腹脂、腿肌、心、肾、空肠和回肠等组织中的表达情况，并检测其在肾和大脑中进行胰岛素处理120和240 min后的表达情况。结果表明，以NCBI预测的鸡HMIT（XM_001232939.5）序列为模板设计引物，成功克隆出鸡HMIT基因（1 694 bp，GenBank登录号：MN708211）。克隆的鸡HMIT编码区全长1 380 bp，相比XM_001232939.5预测的编码序列少561 bp，预测编码含有459个氨基酸组成的蛋白。核苷酸和氨基酸序列比对发现，鸡HMIT在物种间高度同源，共线性分析显示，HMIT所在的1号染色体区域在物种间也是高度保守的。HMIT编码的蛋白质是一种不稳定的亲水性蛋白质，其二级结构和三级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主。跨膜结构分析显示，鸡HMIT存在8个明显的跨膜结构域。亚细胞定位结果表明，鸡HMIT蛋白分布于质膜（52.3%）、内质网（21.7%）、液泡（17.4%）、线粒体（4.3%）和高尔基体（4.3%）。实时荧光定量PCR检测结果显示，HMIT基因在鸡大脑和肾表达量最高，且显著高于其他组织（P<0.05）。胰岛素处理240 min后，HMIT在肾和大脑中的表达量都显著低于PBS对照组（P<0.05）。本研究克隆获得了鸡HMIT的全编码区，生物信息学分析及组织表达特性研究为深入探索鸡HMIT基因的生理功能和调控机制奠定基础。     

水牛LPIN1基因克隆及序列分析

试验旨在克隆获得水牛脂素1（LPIN1）基因，并对其进行生物信息学分析，为揭示该基因在水牛脂肪沉积、生殖发育和泌乳调控中的作用奠定基础。本研究以水牛卵巢组织cDNA为模板，PCR扩增获得了LPIN1基因CDS区全长后测序，并结合生物信息学分析方法预测及分析蛋白质理化性质、二级结构及三级结构等。结果表明，水牛LPIN1基因编码区长2 793 bp，编码930个氨基酸。MegAlign软件分析显示，水牛LPIN1基因核苷酸序列与水牛（预测）、牦牛、黄牛、山羊、藏羚羊、绵羊、猪、骆驼、人和小鼠LPIN1基因的同源性分别为99.6%、97.9%、97.7%、97.5%、97.4%、97.1%、89.9%、89.8%、86.2%和83.5%；水牛lipin1蛋白氨基酸序列与黄牛、牦牛、山羊、藏羚羊、骆驼、猪及人的同源性分别为99%、99%、99%、99%、94%、94%及90%。应用Mega 5.0软件构建系统进化树发现，水牛与黄牛的亲缘关系最近，其次为绵羊和山羊，LPIN1基因在不同物种及进化的过程中具有高度保守性。对lipin1蛋白分析发现，其二级结构由α-螺旋、β-折叠、T-转角和无规则卷曲组成；蛋白呈弱酸性，无信号肽，亚细胞主要定位于细胞核中，存在Lipin_N、LNS2和AF1Q等结构域，其中Lipin_N、LNS2为保守结构域。     

杜长大猪CIDEa基因克隆及其组织表达分析

本实验旨在克隆杜长大猪(三元杂交猪)诱导细胞凋亡DNA片段化因子45样效应子A(CIDEa)基因序列,通过生物学软件分析CIDEa基因序列,利用实时荧光定量(qPCR)方法检测杜长大猪不同组织中CIDEa基因mRNA的表达量.实验成功获得杜长大猪CIDEa基因CDS区,长度为660 bp,共编码218个氨基酸.杜长大猪...     

不同物种CLPG基因部分序列生物信息分析及山羊染色体电子定位

作者应用比较基因组学和生物信息学方法比较了绵羊、山羊、牛、狗、马、兔子、猪、挪威鼠的CLPG基因部分序列，并对该基因的遗传多样性和遗传分化进行了分析。结果表明，在被比对的12个基因序列中检测到176个多态位点，物种间及物种内的CLPG基因存在较丰富的遗传多样性。通过物种间生物信息分析将CLPG基因定位于山羊21号染色体。     

不同物种Dock7基因编码区生物信息学分析

为了研究不同物种Dock7基因的遗传多样性,采用生物信息学的方法分析了人、倭黑猩猩、大猩猩、毛猩猩、东非狒狒、玻利维亚的灰鼠猴子、虎鲸、家马、白犀牛、雪貂、家牛、大熊猫、佛罗里达海牛、海象、欧洲兔、家猫、家绵羊、星鼻鼹鼠、北美鼠兔、裸鼢鼠、非洲跳鼠、八齿鼠、褐家鼠、小家鼠、袋獾、原鸡、爪蟾27个物种Dock7基因编码区（CDS）,并对该基因的遗传多样性、氨基酸序列、信号肽、跨膜结构域、疏水性／亲水性、蛋白质二级结构进行了分析和预测。结果表明,在27个物种68条基因序列中共检测到1855个多态位点,生成28种单倍型,Dock7基因序列编码区种间存在丰富的遗传多样性,而种内变异极小,只在原鸡中发现一个变异位点。在所研究27个物种中,原鸡Dock7基因的氨基酸序列存在信号肽,其他26个物种Dock7基因的氨基酸序列均无信号肽。27个物种都没有跨膜结构域,表现为亲水性,蛋白质二级结构主要结构元件是自由卷曲和α-螺旋,Dock7蛋白呈酸性。     

驴Zfx基因CDS序列克隆及序列分析

本研究旨在克隆驴Zfx基因CDS序列,并对其进行生物信息学分析。根据GenBank中公布的牛Zfx基因mRNA序列（登录号：D84097.1）设计特异性引物,利用RT-PCR技术获取驴Zfx基因CDS序列,并对驴Zfx基因CDS区核苷酸序列和蛋白质结构进行生物信息学分析。结果表明,驴Zfx基因CDS区序列长度为2 403 bp,编码800个氨基酸;驴与马、牛、家犬、白犀牛、马鹿、猫、人、绵羊、黑猩猩的Zfx基因CDS区核苷酸序列同源性分别为99.6%、95.0%、95.3%、97.9%、93.5%、94.9%、95.0%、95.7%和94.9%。对驴及其他9种哺乳动物Zfx基因CDS区的核苷酸序列构建系统进化树,结果显示,驴与马亲缘关系很近,与白犀牛的亲缘关系次之;同时又与聚在一类的家犬、猫亲缘关系较近,而与绵羊、牛的亲缘关系稍远。Zfx蛋白理论等电点（pI）为5.19,不稳定系数为42.94,消光系数为35 810,属于不稳定的亲水性蛋白,含有60个磷酸化位点,无信号肽及跨膜结构,属于非分泌蛋白。Zfx蛋白α-螺旋、延伸链和无规则卷曲分别为23.12%、20.25%和56.63%,三级结构主要为α-螺旋和无规则卷曲。本试验成功克隆获得驴Zfx基因CDS序列,为后期深入研究该基因及其编码蛋白的结构功能提供依据。     

不同物种Agouti基因编码区生物信息学分析

为了研究不同物种Agouti基因的遗传多样性,试验采用生物信息学方法比较分析了山羊、绵羊、牛、髯羊、野猪、马、犬、狒狒、黑猩猩、人、兔、家猫、鼠和猕猴Agouti基因编码区(CDS)的遗传多样性。结果表明:来自14个物种的77条基因序列中检测到93个多态位点,共生成30种单倍型,物种间及物种内Agouti基因序列编码区存在较丰富的遗传多样性。