山麻鸭SCA-2基因克隆、生物信息学及组织表达谱分析

为了探究Struthiocalcin-2(SCA-2)基因在山麻鸭蛋壳形成过程中的作用,试验选择9只产蛋高峰期(30周龄)的健康山麻鸭,采用SMART-RACE方法对山麻鸭SCA-2基因cDNA序列进行克隆,运用生物信息学软件对SCA-2基因编码蛋白质的理化性质、二级和三级结构进行预测及分析,构建SCA-2基因系统进化树;采集试验山麻鸭心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胸肌、肌胃、下丘脑、垂体、卵巢,以及输卵管的漏斗部、膨大部、峡部和子宫部共14个组织,每3只做一次混样处理,每个组织共3个重复,提取组织RNA,通过实时荧光定量PCR分析SCA-2基因mRNA在上述组织中的相对表达量。结果表明：SCA-2基因的cDNA全长为726 bp,该基因编码蛋白的分子式为C₈₃₆H₁₂₄₇N₂₂₉O₂₄₇S₈,属于不稳定蛋白,其中丝氨酸(12.6%)、亮氨酸(12.0%)、丙氨酸(10.2%)含量较高;蛋白质的二级结构中,α螺旋占23.35%、β折叠占13.77%、无规卷曲占62.87%,且包...     

山麻鸭OC-116基因克隆、生物信息学及组织表达谱分析

实验旨在探究OC-116(Ovocleidin-116)基因在山麻鸭蛋壳形成过程中的作用,应用SMART-RACE技术克隆获得了长度为2129 bp的山麻鸭OC-116基因cDNA全长序列,运用生物信息学软件对该基因和蛋白的特征进行分析,结果显示:该基因编码蛋白的分子式为C2710H4331N865O927S12,属于...     

广灵驴DGAT2基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

本研究旨在对广灵驴二酰基甘油酰基转移酶2（DGAT2）基因进行克隆,生物信息学分析和检测其在不同组织中的表达情况,为探究DGAT2基因在广灵驴脂肪沉积和提高乳脂率等方面的作用机制提供理论参考。根据GenBank上公布的马（登录号：XM_023645689.1）、双峰驼（登录号：XM_010973154.1）、绵羊（登录号：XM_027979550.1）等物种的DGAT2基因mRNA序列,利用Primer Premier 3.0在线工具设计同源引物,应用RT-PCR法扩增DGAT2基因序列,用生物信息学方法分析DGAT2基因编码序列,用实时荧光定量PCR技术检测DGAT2基因在广灵驴心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌、肌间脂肪、皮下脂肪组织中的表达。结果显示,广灵驴DGAT2基因CDS序列1 086 bp,编码361个氨基酸,提交到GenBank,获得登录号：MT993643,其编码序列与马、牛、双峰驼、猪、绵羊、人、小鼠的同源性分别为99.0%、92.0%、93.5%、92.0%、92.7%、85.3%、84.1%。系统进化树分析表明,驴与马的亲缘关系最近,和小鼠的关系最远。DGAT2蛋白分子质量40.96 ku,脂肪系数92.85,等电点9.16,是一种具有跨膜区的稳定碱性疏水蛋白。DGAT2蛋白有28个磷酸化修饰位点,2个糖基化修饰位点,没有信号肽,主要定位在内质网,α-螺旋（39.89%）和无规则卷曲（36.01%）是主要的二级结构。DGAT2基因在检测的8个组织中都有表达,其中皮下脂肪中的表达量显著高于其余组织（P<0.05）,其次是心脏、肝脏和肾脏,背最长肌中的表达量最低。本试验结果为探究DGAT2基因在广灵驴脂肪沉积和提高乳品质性状的作用奠定基础。     

关中奶山羊CSN1S1基因克隆、生物信息学及组织表达谱分析

【目的】通过分析关中奶山羊αs1-酪蛋白(alpha-s1 casein, CSN1S1)基因组织表达谱及其生物信息学功能,初步探究CSN1S1基因在奶山羊乳成分合成中发挥的作用。【方法】以关中奶山羊为研究对象,利用PCR扩增并克隆CSNIS1-1和CSN1S1-2 2个突变形态,并利用ProtParam、NetPhos、SingalP 4.1 Server、NPS和Phyre2等多种生物信息软件和在线工具对CSN1S1基因及其突变形态的蛋白质结构、理化性质、磷酸化位点等进行分析,通过实时荧光定量PCR检测CSNIS1-1和CSN1S1-2在关中奶山羊肝脏、脾脏、乳腺、肾脏、子宫、输卵管6个组织中的相对表达量。【结果】关中奶山羊乳腺上皮细胞中存在CSN1S1-1和CSN1S1-2 2种突变形态。对测序结果比对显示,CSN1S1-1存在3个碱基的突变,CSN1S1-2不仅存在3个碱基的突变,还存在6个碱基的缺失。CSN1S1-1与CSN1S1蛋白相似性为99.07%,CSN1S1-2与CSN1S1蛋白相似性为97.20%。蛋白理化性质分析显示,CSN1S1-1中碱基的突变导致第31位亮氨...     

广西麻鸡STMN2基因克隆、生物信息学及组织表达分析

为了探究Stathmin-like 2(STMN2)在广西麻鸡中的蛋白结构和组织表达水平,本研究克隆了广西麻鸡STMN2基因并进行生物信息和组织表达谱分析。通过克隆获得STMN2基因CDS序列全长,利用qRTPCR分析STMN2基因在不同组织中的表达水平。结果显示,STMN2基因编码区序列全长540bp,共编码179个氨基酸。生物信息学分析表明,广西麻鸡STMN2氨基酸序列与原鸡、雉鸡、绿头鸭、鸽、人、小鼠的同源性分别为99.3%、98.8%、96.1%、97.8%、85.7%、87.9%。进化树分析结果显示,STMN2基因在禽类和哺乳类之间存在明显的遗传距离,其中广西麻鸡与原鸡的亲缘关系最近,与雏鸡的亲缘关系较近,鸽和绿头鸭次之。STMN2蛋白的分子质量20.88 ku,等电点为8.72,是不具有跨膜结构和信号肽的不稳定亲水碱性蛋白。qRT-PCR结果显示,STMN2基因在脑中表达量最高,显著高于其他组织或器官。本实验结果为进一步研究鸡STMN2基因功能提供了理论参考。     

猪BST-2全基因克隆、真核表达载体构建及组织表达谱分析

为研究猪BST-2基因的生物学功能,用特异性的引物扩增猪BST-2基因,并利用生物信息学软件对猪BST-2基因及氨基酸进行分子特性分析,同时进行了猪BST-2蛋白的真核表达及组织表达谱分析。结果表明:猪BST-2基因全长851bp,其中5′-UTR为23bp,3′-UTR为294bp,CDS区为534bp,编码177个氨基酸,猪源BST-2蛋白氨基酸序列与大猩猩、仓鼠、家鼠、驴、猫、牛、猕猴、绵羊、人BST-2蛋白氨基酸序列同源性分别为46.1%,41.7%,39.5%,35.4%,42.0%,40.5%,44.4%,38.7%,46.8%。含有2个跨膜结构(27~49aa和154~176aa),2个潜在的糖基化位点,14个潜在的磷酸化位点,包含磷酸激酶ATM、CKⅡ、PKA、PKC的结合位点。构建真核质粒并转染发现猪BST-2蛋白能够在Vero细胞内正确表达。半定量PCR检测发现BST-2基因在所有组织中均有表达,尤其是在免疫组织及器官(淋巴结、胸腺、扁桃体、脾)、大肠、小肠中的表达量较高。本试验为今后进一步分析验证猪BST-2蛋白的抗病毒机制奠定了基础。     

关中奶山羊FGF2基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

【目的】对关中奶山羊成纤维细胞生长因子2（fibroblast growth factor 2,FGF2）基因进行克隆及生物信息学分析,并检测其在山羊各组织中的表达差异,为后续探究该基因的功能奠定基础。【方法】以关中奶山羊乳腺cDNA为模板,采用RT-PCR技术扩增并克隆关中奶山羊FGF2基因完整CDS区序列,进行相似性比对、系统发育树构建及生物信息学分析;运用实时荧光定量PCR方法检测FGF2基因在关中奶山羊心脏、肝脏、脾脏、肾脏、背最长肌、肺脏、乳腺和卵巢组织中的表达情况。【结果】关中奶山羊FGF2基因编码区长468 bp,可编码155个氨基酸,分子质量为17.26 ku,理论等电点为9.58,其中含量最高的是甘氨酸,占10.3%。相似性比对结果表明,关中奶山羊FGF2氨基酸序列与人、牛、马、兔、绵羊、虎鲸和野猪的相似性分别为98.7%、99.4%、100.0%、98.7%、99.4%、99.4%和62.6%。系统进化树显示,FGF2基因在不同物种间具有高度保守性,与马的亲缘关系最近。关中奶山羊FGF2蛋白不稳定指数为38.39,属于稳定亲水性蛋白质,不含跨膜结构和信号肽;FGF2蛋白二级结构含有α-螺旋、β-转角、延伸链、无规则卷曲,分别占比10.32%、14.19%、30.97%、44.52%。蛋白质互作预测分析显示,FGF2蛋白与FGFR、KDR、FGF1、FGFR4、MET和FGFR1等与乳腺生长发育相关的蛋白存在相互作用。实时荧光定量PCR检测到关中奶山羊FGF2基因在心脏、肝脏、脾脏、肾脏、背最长肌、肺脏、乳腺和卵巢中均有表达,在乳腺中表达水平最高,其次为卵巢,在背最长肌中的表达水平最低。【结论】关中奶山羊FGF2基因CDS区序列长468 bp,编码155个氨基酸,为亲水蛋白,二级结构以延伸链和无规则卷曲为主。FGF2基因在关中奶山羊泌乳高峰期的不同组织中均有表达。本试验结果为进一步探究FGF2基因在关中奶山羊乳腺发育中的作用及其具体功能提供了参考。     

白来航鸡半乳糖凝集素-1基因克隆、生物信息学及组织表达特性分析

【目的】克隆白来航鸡半乳糖凝集素-1(galectin-1,Gal-1)基因,对其编码蛋白进行生物信息学分析,并检测其在不同组织中的表达情况,为进一步阐明其抗病毒功能提供科学依据。【方法】以鸡脾脏cDNA为模板,通过PCR扩增鸡Gal-1基因完整CDS区序列,并进行相似性比对及系统进化树构建;运用生物信息学软件对其编码蛋白的理化性质、亲/疏水性、跨膜区、信号肽、修饰结构、保守结构域及高级结构进行预测。利用实时荧光定量PCR检测Gal-1基因在白来航鸡心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脑、腺胃、肌胃、十二指肠、空肠、盲肠、直肠、胸肌和腿肌组织中的表达情况。【结果】白来航鸡Gal-1基因CDS区序列长度为408 bp,编码135个氨基酸。相似性比对结果表明,白来航鸡Gal-1基因核苷酸序列与火鸡、绿头鸭和珍珠鸟的相似性分别为97.1%、88.4%和82.2%;系统进化树结果表明,白来航鸡与火鸡亲缘关系最近。Gal-1蛋白分子质量为15.06 ku,理论等电点为6.57,不稳定系数为36.05,脂肪系数为74.30,平均亲水指数为-0.259。Gal-1蛋白无信号肽,不存在跨膜区;存在2个明显的...     

奶水牛固醇携带蛋白2基因克隆、生物信息学分析及其组织表达检测

本研究旨在对水牛固醇携带蛋白2（sterol carrier protein 2,SCP2）基因进行克隆及生物信息学分析,并检测其在水牛不同组织中的表达。以黄牛SCP2基因（登录号：NM_001033990.3）为种子序列成功克隆了水牛SCP2基因完整CDS区,该序列长1 632 bp,可编码543个氨基酸;其与黄牛、绵羊、山羊、白鲸、人、家犬和家猫的同源性分别为95.9%、93.4%、92.4%、89.4%、88.3%、86.3%和86.9%,说明SCP2基因CDS区在不同物种间具有较高的保守性。聚类分析则表明水牛与黄牛的分子进化关系最近;氨基酸序列分析表明,SCP2蛋白的分子式为C₂₆₀₂H₄₁₃₁N₇₀₉O₇₇₄S₂₉₈,分子质量为58.66 ku,理论等电点（pI）为8.59,不稳定系数为27.94,平均亲水性为-0.215,属于碱性、稳定、亲水蛋白质;二级结构分析表明水牛SCP2蛋白由α-螺旋、无规则卷曲和延伸链构成,其中α-螺旋占35.54%,无规则卷曲占48.99%,延伸链占15.47%,与三级结构预测结果一致;亚细胞定位分析表明,水牛SCP2蛋白分布在细胞质（43.5%）、过氧化物酶体（21.7%）、线粒体（17.4%）、细胞核（13.0%）和细胞骨架（4.4%）;跨膜结构和信号肽预测分析表明,水牛SCP2蛋白不含跨膜结构和信号肽;磷酸化位点分析发现,水牛SCP2蛋白有13个Ser、3个Thr和2个Tyr可能成为蛋白激酶磷酸化位点;蛋白质结合位点预测结果显示,水牛SCP2蛋白含有12个蛋白质结合位点和1个多核苷酸结合位点;实时荧光定量PCR结果表明,水牛SCP2基因在肝脏中表达量最高,其他组织中表达量从高到低依次为乳腺、淋巴、肾脏、大肠、胃、肺脏、脾脏、卵巢、垂体、大脑和心脏。本试验为今后进一步探讨SCP2基因的功能奠定了基础。     

扬州鹅NPFFR1基因CDS区克隆、生物信息学分析及组织表达检测

本研究旨在对鹅促性腺激素抑制激素受体基因(NPFFR1)进行克隆及生物信息学分析,并检测其在鹅不同组织中的表达。利用鸡NPFFR1基因为种子序列,采用RT-PCR方法克隆出扬州鹅NPRRF1基因,并通过相关软件对基因序列进行生物信息学分析。结果显示:共发现扬州白鹅NPFFR1基因的两种剪接形式:剪接体1的ORF大小为1 200 bp,编码399个氨基酸;剪接体2的ORF大小为432 bp,编码143个氨基酸,相对剪接体1缺失31 bp。对其进行生物信息学分析发现,鹅NPFFR1基因与鸡NPFFR1基因CDS序列同源性为92.8%,其产物是一种不稳定、疏水性蛋白,主要分布在细胞膜上;蛋白质跨膜结构预测显示鹅NPFFR1蛋白含有7个跨膜结构,属于跨膜蛋白,无信号肽片段。对产蛋末期母鹅10个组织样品的cDNA实时定量PCR结果显示,NPFFR1基因在各组织中均有表达,在下丘脑中表达最高,其次是腹脂、小肠、卵巢、胃、垂体、心脏、肌肉,在肾脏以及肝脏中表达很低。研究结果为今后探究鹅NPFFR1蛋白的相关功能及与其他蛋白质的相互作用提供了理论依据,同时为扬州鹅生殖轴调控产蛋性能的机理研究提供参考。     

Cloning, expression and bioinformatics analysis of the duck TLR 4 gene

1. Toll-like receptors (TLRs) are type I transmembrane proteins that play an essential role in the innate immune system. Studies on the structure and function of TLRs can be applied to the development of new approaches to control diseases of humans and animals.

2. A 3432-bp cDNA encoding duck toll-like receptor 4 (duTLR4) was cloned from duck splenic lymphocytes using RT-PCR and rapid amplification of cDNA ends.

3. The encoded protein, which was predicted to contain 843 amino acids, had a molecular weight of 96·01?kDa and included an archetypal toll/interleukin-1 receptor domain, a transmembrane domain, and a distinctive arrangement of extracellular leucine-rich repeat regions similar to chicken TLR4, human TLR4, and mouse TLR4. The duTLR4 showed 82·1% amino acid sequence identity with previously described chicken TLR4, and 43·2–45·2% sequence identity with mammalian homologs.

4. RT-qPCR analysis indicated that the duTLR4 gene was strongly expressed in the liver, kidney, spleen, intestine, and brain.     

羊源布氏杆菌LpxA基因的克隆表达及生物信息学分析

UDP-N-乙酰葡萄胺酰基转移酶(LpxA)是类脂A生物合成必需的早期酰基转移酶。为了克隆和原核表达羊源布氏杆菌的LpxA基因, PCR扩增LpxA基因并构建pET-28a(+)-LpxA重组质粒,将鉴定正确的重组质粒转化进大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导表达,SDS-PAGE和Western blot鉴定表达产物,对LpxA基因的核苷酸序列及预测的氨基酸序列进行生物信息学分析。结果显示:成功克隆了837 bp的LpxA基因,诱导表达的融合蛋白大小约为35 ku,蛋白的分子式为C_(1286)H_(2028)N_(388)O_(381)S_(16),分子质量为29 533.58 u,理论等电点为7.32,属弱碱性蛋白;不稳定系数为34.54,属于稳定类蛋白质;疏水指数为83.85,总平均亲水性为-0.067,属于疏水类蛋白;三级结构预测该蛋白为三聚体,属于非分泌蛋白。本研究为进一步阐明羊源布氏杆菌感染宿主过程中自身的免疫逃避的机制及其抑制剂研发提供新的理论依据。     

猪链球菌2型新毒力相关基因lin0523的克隆表达及生物信息学分析

lin0523是新鉴定出的猪链球菌2型(Streptococcus suis serotype 2,SS2)毒力相关基因.利用PCR方法扩增SS2野生强毒菌株ZY458的lin0523基因,并克隆到pMD18-T载体上.经限制性内切酶EcoR Ⅰ、Pst Ⅰ双酶切后,将目的基因与大肠杆菌表达载体pMAL-p2x连接,构建重组表达载体pMAL-p2x::lin0523,并将其转化至宿主菌TB1中.经IPTG诱导后,表达出约为90 000的重组蛋白MBP-lin0523,目的蛋白主要以包涵体形式存在.应用同源性比对、信号肽预测、跨膜区预测及蛋白亚细胞定位等生物信息学方法对目的蛋白进行分析表明,lin0523蛋白与SS2 05ZYH33的限制性核酸内切酶S亚基100%同源,可能含有信号肽并存在于细胞外;这些结果表明lin0523蛋白可能是一种分泌性蛋白.     

猪博卡病毒VP2基因的克隆及生物信息学分析

为研究猪博卡病毒VP2蛋白的结构与功能,应用套式PCR技术对猪博卡病毒VP2基因进行分子克隆,并对其进行生物信息学分析。结果显示,获得了1 656bp的猪博卡病毒VP2基因(GenBank登录号为KF806730),此序列与其他PBoV分离株核苷酸序列同源性为82%⁸9%,进化树分析结果显示,KF806730与PBoV5在一个分支,说明两者之间具有较近的亲缘关系。经生物信息学分析,此序列编码551个氨基酸,相对分子质量为61 261.7,理论等电点(PI)为5.98,体外半衰期为30h(体外哺乳动物类网状细胞),不稳定系数为34.36,脂肪系数为54.88,平均亲水性为-0.766,最大疏水指数为1.733,最小疏水指数为-3.378;在同一氨基酸的不同密码子的选择上存在一定程度的偏向性;无信号肽和跨膜区;综合多种方法分析预测其主要抗原表位可能位于第78-80aa、311-314aa、507-509aa区域;二级结构、三维结构预测显示VP2蛋白主要以无规则卷曲为主,存在多个螺旋和折叠区域。本试验成功获得猪博卡病毒VP2基因,为以后研究此基因的生物学功能和建立该病毒的诊断方法奠定了基础。     

猪ERK6基因编码区的克隆及组织表达谱分析

利用RT-PCR方法扩增了猪ERK6基因编码区的序列，将扩增产物与pMD18-T载体连接，构建了重组质粒；重组质粒经PCR、酶切鉴定后进行测序；采用Northern杂交和半定量RT-PCR方法在猪不同部位骨骼肌中分析了ERK6基因转录本的个数、大小及组织表达谱。结果显示，所克隆的猪ERK6基因片段长1113bp，含有1个1104bp的开放阅读框（ORF），该ORF编码367个氨基酸；该基因与已报道的人ERK6基因核苷酸序列相似性为90％；猪ERK6基因在肌肉组织中只有一个转录本，大小约1．5kb。此基因在骨骼肌中的表达量最高，心、子宫次之，卵巢最低；而在脂肪、胃、肝、脾、肺、肾、十二指肠和胰腺中未见表达。结果表明，猪ERK6基因与已报道的小鼠和人ERK6基因一样，主要在骨骼中特异表达。     

鸡内质网分子伴侣Calnexin基因的生物信息学与组织表达谱分析

为探明鸡内质网分子伴侣钙联结蛋白（Calnexin,CNX）基因特性及蛋白结构和功能,以鸡CNX基因序列为对象,利用生物信息学方法分析了12个物种该分子核苷酸和氨基酸序列的同源性及蛋白的结构和功能,并应用qRTPCR法分析了35日龄海兰白鸡30个组织中CNX mRNA组织表达谱。结果表明,CNX核苷酸序列及氨基酸序列在不同物种中具有一定保守性,该蛋白属于跨膜蛋白,不存在信号肽,酶分类可能属于EC 1.11.1.9,并与糖类特异性结合发挥活性。鸡CNX mRNA在鸡组织中广泛表达,其中在回肠、动脉和腺胃组织中表达量很高,表明CNX是鸡机体内必需蛋白分子,可能在消化系统和心血管系统中发挥更为重要作用。