猪肌分化因子1基因启动子区多态性及生物信息学研究

为揭示猪肌分化因子(myogenic differentiation 1,MyoD1)基因启动子区多态性,本试验分别以野猪×从江香猪二元杂交猪、杜×长×大外三元杂交猪及贵州宗地花猪为研究对象,采用DNA池和直接测序技术,筛选MyoD1基因5'UTR及部分第1外显子区SNP位点,利用生物信息学软件预测SNP位点对核心启动子区、CpG岛和转录因子结合位点的影响。结果表明,在MyoD1基因5'UTR及部分第1外显子区筛查到3个SNPs位点,分别为A-39G、T+150C和C+227G;生物信息学软件预测发现,A-39G位点附近出现重要转录因子结合位点消失和新位点生成;CpGIslandsearcher软件分析得到多态位点突变前后CpG岛大小及GC含量发生改变,据此推测猪MyoD1基因5'UTR区域的A-39G位点对调控启动子功能元件有重要影响。     

MyoD基因在不同猪种中的PCR-RFLP遗传多态性及其遗传效应研究

采用PCR—RFLP的方法分析了MyoD基因在10个中外猪种及部分杂交群体中的分布情况，并分析了MyoD基因对肌纤维、胴体品质、胴体等级性状和肉质性状的遗传效应。结果表明：MyoD基因内含子1内的DdeI酶切位点多态性较丰富。在多数地方猪种群体中，C基因的分布具有绝对优势，且主要以杂合子AC形式存在。突变型A基因对胴体性状和胴体等级性状的影响较大，可极显著地增加胴体瘦肉率和眼肌面积，降低皮脂含量，提高腿臀比例，增加胴体长度（P〈0．01），同时会降低猪肉品质。具体讲，A基因对增加肌纤维面积的加性效应值和显性效应值分别为457．915μm^2和431．055μm^2；对增加嗣体瘦肉率的加性效应值和显性效应值分别为3．594％和-0．153％；对增加眼肌面积的加性效应值和显性效应值分别为3．084cm^2和-0．46cm。；对皮脂率的加性效应值和显性效应值分别为～3．916％和0．666％；对提高腿臀比的加性效应值为0．771％，显性效应值为0．068％。A基因对屠宰后45min和冷藏24h后的肉色评分的加性效应值分别为-0．145和-0．160，显性效应值分别为-0．052和-0.213．     

牛STAT1基因启动子区多态性研究

 为筛选STAT1基因启动子区SNP及研究其对启动子功能元件的影响。选择品种差异较大的贵州荷斯坦奶牛和务川黑牛构建不同DNA池,直接测序筛选SNP位点。结果表明：STAT1基因5&;apos;调控区及第1外显子存在3个SNPs位点,分别为：T-537G、T-508A、C+10T。生物信息学软件预测得到STAT1基因核心启动子区和转录因子结合位点,SNP位点导致1个转录因子结合位点消失,而产生10个新的转录因子结合位点。CpG岛范围未受到突变位点影响,但STAT1基因RNA二级结构在突变后显著改变。研究结果为进一步确定STAT1启动子功能奠定试验基础。     

民猪FoxN1基因的克隆及生物信息学分析

试验旨在对民猪FoxN1基因的结构和功能进行初步探索。利用常规PCR技术对民猪FoxN1基因进行克隆,利用生物信息学手段对所获得FoxN1基因完整编码区序列进行分析,对民猪和大白猪的FoxN1基因序列进行比对,并构建分子进化树。结果显示,民猪FoxN1基因完整编码区长1 941 bp,编码646个氨基酸,分子质量为68.64 ku,理论等电点为5.81。FoxN1蛋白位于细胞核内,不存在信号肽,不是分泌性蛋白,不存在跨膜区,在第269-347氨基酸处有1个叉头结构域,该蛋白在不同的物种间有高度的保守性。克隆发现了3种转录剪切变异体,与变异体1相比,变异体2在第124-387核苷酸位置处发生缺失,变异体3在581-582处发生GCA插入。民猪与大白猪的FoxN1基因序列相比,存在4个突变位点,其中3个是同义突变,1个是错义突变,导致第108位的氨基酸发生了改变。由分子进化树得知,民猪与偶蹄目动物亲缘关系较近。上述结果表明FoxN1基因结构复杂,对其生物信息特性的探究将为进一步揭示民猪FoxN1基因的功能提供依据。     

山羊腺苷单磷酸脱氨酶1基因启动子区单核苷酸多态性研究

为筛选腺苷单磷酸脱氨酶1(adenosine monophosphate deaminase 1,AMPD1)基因启动子区单核苷酸多态性(SNP)及研究其对启动子功能元件的影响,试验选择小香羊、黔北麻羊、努比山羊构建不同DNA池,直接测序结合BLAST筛选SNP位点。结果表明,AMPD1基因启动子区存在5个SNPs位点,分别为:T-614A、G-326A、G-309A、T-287C和T-165C。生物信息学软件预测得到AMPD1基因核心启动子区和转录因子结合位点,SNPs位点导致9个转录因子结合位点消失,而产生7个新的转录因子结合位点。AMPD1基因RNA二级结构在突变后显著改变,但未检测到CpG岛区域。     

五指山猪FUT1基因SNP检测及生物信息学分析

为获得五指山猪FUT1基因序列并分析其基因结构,检测FUT1基因中的单核苷酸多态性(SNP)位点在五指山猪群体中的分布情况,本试验利用PCR扩增猪FUT1基因组序列,通过基因测序寻找该基因中的SNP位点,使用PCR-RFLP方法对120头五指山猪进行了FUT1基因型检测,并运用生物信息学方法对FUT1基因序列进行分析。在猪FUT1基因组中共发现两个单碱基突变,分别位于编码区(A+307G)和3'非翻译区(A+1856C);在FUT1基因A+307G突变位点上,五指山猪均为GG基因型;此外,FUT1基因启动子区域和第2外显子处存在CpG岛。本研究成功获得五指山猪FUT1基因序列信息,为下一步五指山猪FUT1基因的功能研究奠定基础。     

SNP Detection and Bioinformatics Analysis of FUT1 Gene of Wuzhishan Pig

This study was aimed to detect FUT1 gene,analyze its structure,and reveal the distribution of SNP in Wuzhishan pig.FUT1 gene was amplified by PCR.Then the gene mutation was identified by sequencing.PCR-RFLP method was used to detect the FUT1 gene of 120 Wuzhishan pigs.Some characters of FUT1 gene were analyzed by bioinformatics tools.Two mutations were detected in the FUT1 genomic fragment,one in the coding region (A+307G) and the other in the 3'regulatory region (A+1856C).At the A+307G locus of coding region in FUT1 gene,100% of Wuzhishan pigs were GG genotype.In addition,bioinformatics analysis revealed that FUT1 gene promoter and the second exon region contained CpG islands.In this study,we obtained the sequences of FUT1 gene which laid a foundation for further studying its functions in Wuzhishan pig.     

大通牦牛MyoD1基因3'UTR SNPs多态性及其与生长性状相关性的研究

利用PCR-SSCP对296头成年大通牦牛MyoD1基因(GenBank登录号:NC_007313)外显子3全序列及3'UTR部分序列进行SNPs筛选,并将筛选到的突变位点与牦牛五项体尺指标进行相关性分析。结果发现,在3'UTR 1976 bp处检测到1个新突变,突变由C→T的转换造成,由此产生3种基因型:CC、CT、TT。利用最小二乘分析研究了该位点不同基因型对大通牦牛体尺性状的影响。结果表明,CC基因型个体的胸围、体重显著高于CT、TT基因型个体(P＜0.05),CC、CT基因型个体的体斜长显著高于TT基因型个体(P＜0.05),3种基因型对体高及管围的影响差异不显著(P＞0.05)。     

阿勒泰羊MyoD基因的遗传多态性及其与产肉性状的关联分析

利用分子生物学手段研究MyoD基因遗传多态性与阿勒泰羊产肉量的关系,旨在为今后用分子标记辅助育种方法提高阿勒泰羊产肉性能提供科学依据。本试验以120只阿勒泰羊周岁公羊为研究对象,选取MyoD基因的5'调控区和外显子1的部分片段,采用PCR-SSCP技术检测其遗传多态性,并与周岁体重进行关联分析,研究MyoD基因的多态性与阿勒泰羊产肉性能的关系。结果表明,MyoD-P1基因座(MyoD基因5'调控区)无多态性;MyoD-P2基因座(外显子1)有多态性,存在3种基因型:AA、AB和BB,测序结果显示该处发生了碱基突变A→G,为错义突变,该突变导致其编码的氨基酸由组氨酸变为丙氨酸,经关联分析发现,该突变对阿勒泰羊产肉性能有显著影响(P<0.05)。阿勒泰羊MyoD基因外显子1上的点突变可能是影响阿勒泰羊产肉性能的重要位点,MyoD基因可望作为阿勒泰羊产肉性能的候选基因。     

大白猪MYOD1、AKT3基因启动子区多态性及生物信息学分析

为探究MYOD1和AKT3基因启动子区的多态性及其可能存在的影响基因表达的分子调控机制,试验采用PCR直接测序的方法对大白猪MYOD1和AKT3基因启动子区的多态性进行检测,同时利用生物信息学分析方法预测了大白猪MYOD1和AKT3基因的核心启动子区、CpG岛和转录因子结合域。结果显示,MYOD1基因共预测到5个核心启动子区、1个CpG岛区域和10个转录因子结合域,且第5个核心启动子区位于CpG岛区域内;AKT3基因共预测到6个核心启动子区,未发现CpG岛的存在。通过直接测序的方法检测到MYOD1基因在G-361T处存在1个SNP突变,但在本试验群体中只发现1种基因型,同时该突变位点位于第1个核心启动子区内;AKT3基因在启动子区T-1709C处存在1个SNP突变,包括TT、TC和CC 3种基因型,其中TT基因型为优势基因型,T为优势等位基因。遗传多态性分析提示,该突变位点多态信息含量（PIC）介于0.25~0.5之间,表现为中度多态。本研究初步探究了大白猪MYOD1和AKT3基因启动子区的多态性并预测了启动子区可能的调控因子和调控元件,为进一步研究MYOD1、AKT3基因对肌肉生长发育的调控机制及将突变位点作为遗传标记用于分子选育提供指导和依据。     

几个中外猪种H-FABP基因启动子区遗传变异分析

利用7个中国地方猪种、2个西方商业品种及1头东北野猪,通过设计2对引物,采用测序的方法研究猪心脏型脂肪酸结合蛋白（heart fatty acid-binding protein,H-FABP）基因启动子区1553 bp多态性,结果发现,在该基因启动子区存在18个SNPs位点,位点间的平均遗传距离为81.7 bp,其中江海型猪的多样性最低（0.18%）,华北型猪种多样性最高（0.34%）;NJ进化树分析结果发现,地域相近的猪种并不能完全聚在一起。本研究结果为进一步研究H-FABP基因与肉品质性状的关联性奠定了基础。     

非洲猪瘟病毒复制相关基因E165R启动子预测及其甲基化分析

ASF(非洲猪瘟)是由ASFV(非洲猪瘟病毒)引起猪的一种烈性、急性、出血性传染病.ASFV基因组为双股线性DNA(170～190 kb),可编码150～200种病毒,已报道ASFV的E165R基因与其复制相关,E165R编码的dUTPase蛋白结构已被解析.本文旨在利用软件和数据库对基因E165R的启动子进行生物信息...     

MyoD基因在不同猪种中的分布及群体遗传结构分析

利用RFLP法检测了MyoD基因在10个中外猪种及部分杂交群体中的分布情况,分析了各群体内MyoD基因的遗传分布、遗传变异、群体杂合性等群体遗传信息,并进一步以各群体基因频率为基础,计算出群体间遗传距离和进化距离,根据进化距离对群体进行聚类,重建了系统发生树。结果表明:MyoD基因内含子1的DdeI酶切位点上不同基因型的分布在多数群体中都服从Hardy-Weinberg平衡,但在杜洛克和DLY群体中发生偏离。总体上讲,各试验群体的遗传多样性较丰富,群体遗传变异性较高,进化过程中受到自然选择压的作用,选择潜力较大。在系统发生树上,10个群体被分为4个分枝。分别是长白猪血缘、原始地方品种、杜洛克血缘和高原藏猪分枝。这一结果与各猪种的育种过程有较高的吻合性。说明部分功能基因的RFLP数据可用于近缘物种间的遗传分化研究。     

山羊DCT基因启动子区甲基化水平、SNP与毛色特征关系研究

旨在探究DCT基因启动子区甲基化水平和SNP突变对山羊毛色的影响,为探索DCT基因调控山羊毛色变化的机理提供理论依据。本研究以山羊为试验动物,对DCT基因启动子区进行CpG岛预测,设计引物对预测的2个CpG岛富集区域进行亚硫酸氢盐甲基化测序,使用甲基化水平分析软件BISMA统计甲基化位点,比较唐山奶山羊(白色)和南江黄羊(黑色品系)两种不同毛色山羊群体DCT基因启动子区甲基化水平差异。克隆DCT基因核心启动子区,筛选不同毛色山羊群体的SNPs,使用JASPAR和Nsite预测SNPs位点突变前后转录因子的改变,并检测比较突变前后DCT基因启动子活性变化。结果,成功克隆了山羊DCT基因启动子区甲基化序列及核心启动子区(g.-1045～-318)。在g.-348～-150区域和g.+222～+502区域分别发现6个和23个甲基化位点,其中g.+312、g.+352和g.+400位点与g.+389和g.+404位点白色山羊甲基化水平分别显著和极显著高于黑色山羊(P<0.05和P<0.01),并且g.+222～+502区域白色山羊甲基化平均水平极显著高于黑色山羊(P<0.01)。在DCT基因核心启动子区的g.-804T> G、g.-705C> T和g.-679G> A,3个SNPs位点的基因型构成在白色山羊和3个有色山羊群体中存在差异,g.-804T> G突变导致该区域的SOX10转录因子结合位点缺失,DCT基因启动子活性显著下降(P<0.05)。结果显示,白色山羊DCT基因g.+222～+502区域的高甲基化水平,g.-804、g.-714和g.-679 3个位点的突变,尤其是g.-804T> G造成SOX10转录因子结合位点的缺失,突变的G型DCT基因启动子活性显著降低。因此,DCT基因启动子区SNP突变和高甲基化水平可能抑制了基因的表达从而形成山羊白色被毛。     

山羊胰岛素样生长因子结合蛋白1基因的生物信息学分析

为进一步研究山羊胰岛素样生长因子结合蛋白1(insulin-like growth factor-binding proteins 1,IGFBP-1)基因的蛋白表达及生理功能,根据已测定出的山羊肝脏组织的IGFBP-1基因全编码区序列,并结合从NCBI获取的19个物种相应序列,利用ExPasy、NetPhos、NetOGlyc、SignalP等生物软件分析IGFBP-1基因CDS区及其氨基酸的理化性质、结构特点。结果显示,山羊IGFBP-1基因的CDS全长编码的多肽含有263个氨基酸残基,理论pI=6.33,分子质量为28.5758 ku,非稳定系数为53.15,非球形且定位于细胞外。IGFBF-1起始25个氨基酸残基构成信号肽,成熟肽具有2个疏水区、4个亲水区,无跨膜区;二级结构以无规卷曲为主,α-螺旋和延伸片段很少。预测存在磷酸化(17个)和O-糖基化(8个)两种翻译后修饰,但后者分值较低。山羊IGFBP-1核苷酸、氨基酸序列相似性与绵羊和牛的分别为99%和98%,与其他哺乳动物间的相似性也较高。进一步分析发现,IGFBP-1 N-端(26-110)和C-端(204-263)的保守性均在50%以上;信号肽(1-25)和中间连接区(111-203)则变异很大,山羊和绵羊的中间区序列完全一致,但与人的相似性只有9%。除RGD和YF在斑马鱼和鸡中不一致外,其他基序包括新片段(FYLPNC)在物种中高度保守。山羊IGFBP-1是一种稳定性较差、弱亲水性且具有信号肽的分泌蛋白,在物种间高度保守,磷酸化是调控其功能的主要因素。     

牛α-乳清蛋白基因5'调控区多态性研究

试验选择品种差异较大的贵州荷斯坦奶牛和务川黑牛构建不同DNA池,设计1对引物分别扩增2个牛种α-乳清蛋白(alpha-lactalbumin, LALBA)基因5'调控区及第1外显子部分序列总长1126 bp。结果表明,LALBA基因5'调控区存在5个SNPs位点:T-114C、C-166T、A-225C、C-344T、T-778C,T-114C仅在务川黑牛表现多态性。生物信息学软件预测LALBA基因核心启动子区及转录因子结合位点,SNP位点导致11个转录因子结合位点消失,其中1个位于核心启动子区,产生5个新的转录因子结合位点。突变前后RNA二级结构发生明显改变,目标序列未发现CpG岛。     

小鼠Oct-1基因CDS区克隆与生物信息学分析

为研究小鼠Oct-1基因的生物学特性,试验扩增小鼠黑色素细胞中Oct-1基因CDS区序列,并运用生物信息学软件分析小鼠Oct-1基因序列的特性、编码蛋白理化性质、亚细胞定位、靶基因及保守性结构域等,从而预测其是否调控黑色素的生成。结果表明,小鼠Oct-1基因大小为2 313 bp,编码蛋白质的分子式C₃₄₂₅H₅₆₀₆N₉₇₆O₁₁₆₃S₁₅,是一个不稳定可溶性蛋白质,二级结构以无规卷曲和α-螺旋为主,亚细胞定位主要分布在细胞核,推测其可能在能量代谢和辅因子的生物合成过程中发挥信号转导和转录因子调控的作用;Oct-1基因在小鼠黑色素细胞中表达,其编码的蛋白含有一个保守的POU结构域和一个保守的同源域,参与调控13个黑色素形成相关基因转录表达,在黑色素生成关键基因MITF、TYR、TYRP1、TYRP2的启动子上存在Oct-1转录因子的作用位点,Oct-1蛋白质还可能与Brf2、Pou2af1、Tbp等蛋白相互作用调控毛色基因表达,故可以推测转录因子Oct-1在黑素细胞的黑色素生成中发挥着重要的作用,为研究毛色形成机制提理论依据。     

牛MyoD1基因遗传变异及其对胴体性状的影响

运用DNA池快速测序法寻找牛MyoD1基因SNPs，筛查到1个新的多态位点C1867T，该位点C-T突变引起甘氨酸/丝氨酸的转变。运用PCR RFLP法验证并分析该位点在不同群体间的多态性, 并与相应牛群体的胴体性状进行关联分析。结果显示，中国西门塔尔牛、鲁西牛群体的C1867T位点的突变达到了Hardy-Weinberg 平衡状态，而秦川牛未达到平衡状态。不同基因型对肉牛的背膘厚、大腿肉厚的影响差异极显著或显著(P<0.01或P<0.05)，对日增重、屠宰率、肌间脂肪、大理石花纹、嫩度的影响差异不显著。