牛BMPRⅠA基因cDNA的克隆及组织表达谱分析

【目的】克隆牛BMPRⅠA基因cDNA全长,以进行生物信息学分析和组织表达谱研究。【方法】运用生物信息学方法,结合RT-PCR和SMART RACE技术,对牛BMPRⅠA基因进行cDNA全长克隆和生物信息学分析,并通过RT-PCR方法进行了组织表达谱研究。【结果】克隆得到了牛BMPRⅠA基因4 067 bp的cDNA全长序列,通过核酸序列分析发现,该基因编码532个氨基酸,与人、黑猩猩、小鼠、大鼠、犬和红原鸡在核酸序列上分别有91%,93%,89%,88%,91%和82%的同源性;在氨基酸序列上分别有97%,95%,96%,95%,97%和91%的同源性。通过生物信息学分析发现,牛BMPRⅠA蛋白包含一个信号肽序列和一个跨膜区序列,其成熟蛋白可能位于细胞膜上。在牛卵巢、肝、肌肉、小肠、脂肪、子宫、肾脏、心肌、肺、胰腺、睾丸、乳腺、瘤胃、脾脏、淋巴、胸腺等组织中都检测到有BMPRⅠA基因表达。【结论】牛BMPRⅠA基因是一个功能重要、进化保守的基因,具有广泛的组织表达谱。     

二花脸猪Smad4基因的克隆与卵巢组织mRNA的表达水平

[目的]了解二花脸猪Smad4(common-mediator Sma4)基因的序列特征和组织表达特征,分析二花脸猪与商品猪卵巢组织中Smad4基因mRNA表达水平的差异.[方法]采用克隆测序技术获得二花脸猪Smad4基因cDNA序列,利用生物信息学方法分析二花脸猪Smad4基因的序列特征和蛋白的理化性质、高级结构,RT-PCR检测其组织表达特征,并采用real-time PCR技术检测二花脸猪与商品猪卵巢组织中Smad4基因mRNA的表达水平.[结果]二花脸猪Smad4基因编码区序列全长1 659 bp,编码一个含有5 52个氨基酸残基的蛋白质,氨基酸序列与其它哺乳动物的同源性均在98％以上;二花脸猪Smad4也包括3个典型的结构域(MH1、SAD和MH2).二花脸猪Smad4基因在所检测的组织中均有表达,且卵巢组织中mRNA的表达水平极显著高于商品猪(P＜0.01).[结论]二花脸猪Smad4基因可能拥有其它哺乳动物Smad4基因相同的功能及其可能与猪高繁殖力间有一定相关.     

牛BMP3基因cDNA克隆及组织表达谱分析

用RT-PCR的方法克隆了鲁西黄牛BMP3基因1 555 bp的eDNA序列,该序列包含1个1 428 bp的完整开放阅读框,编码476个氨基酸残基;通过对推导的牛BMP3蛋白进行生物信息学分析发现,牛BMP3蛋白的分子量为53 506.27 D,等电点为9.42,该蛋白前22个氨基酸残基为信号肽序列,而亚细胞定位分析发现,该成熟蛋白可能位于细胞外.通过与最新公布的牛基因组比对,发现牛BMP3基因位于牛基因组第6号染色体上,由3个外显子和2个内含子组成,牛BMP3基因cDNA序列与人、小鼠、大鼠和鸡BMP3基因cDNA序列的相似性分别达到84%,81%,81%,79%,是进化上保守的基因.在牛卵巢、肝、肌肉、小肠、脂肪、子宫、肾脏、心肌、肺、胰腺等组织中都检测到BMP3基因表达,表明牛BMP3基因是一个功能重要、进化保守的基因,具有广泛的组织表达谱.     

鸭H-FABP基因的克隆及其组织表达

运用RT-PCR技术扩增鸭H-FABP基因序列,并用半定量RT-PCR方法研究该基因的组织特异表达规律.从35周龄母鸭心脏组织中首次克隆了H-FABP基因的cDNA序列,长度为606 bp,包含1个402 bp的完整编码序列,编码133个氨基酸.该序列与鸡H-FABP基因序列有约90.5%的同源性,而相应氨基酸序列的同源性为88.0%;与人、小鼠、牛、猪和山羊等哺乳动物的H-FABP基因序列的同源性在71.9%和76.6%之间,而相应氨基酸序列的同源性在72.9%和76.7%之间.半定昔RT-PCR结果表明,该基因在心脏组织中的表达量最高,在骨骼肌、脂肪、小肠、腺胃、肌胃、肺、间脑和肾组织中均有中度或微量表达,而在肝、脾和卵巢中不表达.表明H-FABP基因在动物进化中具有高度保守性,具有相似的生物学功能,该基因的表达具有组织特异性.     

家兔DGAT1基因的克隆及其组织表达谱分析

采用RT-PCR技术克隆家兔DGAT1部分基因片段,并采用半定量RT-PCR技术研究其在齐兴肉兔不同组织中的表达谱。研究结果获得了DGAT1基因960 bp的编码序列,共编码320个氨基酸。通过核苷酸和氨基酸序列比对分析发现,家兔DGAT1基因与其他物种的相似性在81.7%~89.2%之间;遗传距离分析表明,家兔与人的亲缘关系最近,与牛的最远。组织表达谱分析表明,DGAT1基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃、盲肠、淋巴结、背最长肌、皮下脂肪等多种组织中均有表达,且皮下脂肪中表达量最高,肺脏组织中表达量最低。研究结果为进一步研究DGAT1基因在家兔脂肪代谢中的生理功能提供依据。     

绵羊NICD基因的克隆、真核表达及其序列分析

采用RT-PCR技术扩增绵羊Notch基因胞内段功能结构域(NICD),将其克隆到慢病毒表达载体中,在293T细胞中对其进行真核表达,通过Western blotting鉴定其蛋白表达,进一步对NICD核酸和氨基酸序列进行分析。结果表明,首次克隆获得绵羊NICD基因,该基因序列为2 388bp(GenBank登录号为KF318190.1),编码795个氨基酸,重组蛋白分子质量为110ku左右。序列分析结果显示,核酸序列与牛、马、人和小鼠的同源性分别为96%、90%、87%和83%,进化上与牛的关系最近;蛋白序列与牛、马、人和小鼠的同源性分别为96%、90%、87%和84%,预测二级结构可能存在26个α-螺旋、13个β-折叠、66个转角和64个无规则卷曲。     

牛RXRG基因cDNA的克隆及生物信息学分析

【目的】扩增了牛RXRG基因的序列,并对其进行了生物信息学分析。【方法】提取牛肌肉组织总RNA,利用RT-PCR技术,对牛RXRG基因进行了克隆,将得到的2条片段分别重组到PMD19-T载体并进行了序列测定;利用DNAMAN软件拼接得到2条片段序列,并运用DNAMAN软件及在线工具对拼接所得到的序列进行了生物信息学分析。以牛肾脏、肝脏、睾丸、肺、脾脏、瘤胃、子宫、小肠、心脏、卵巢和肌肉等11个组织为材料,对牛RXRG基因在组织中的表达进行了分析。【结果】获得了长度为1 811 bp的牛RXRG基因cDNA,其由10个外显子组成,编码463个氨基酸;该基因与人、猪、猕猴、小鼠、大鼠在氨基酸序列上分别有89.5%,93.4%,87.2%,83.9%和85.2%的同源性。【结论】获得了牛RXRG基因长度为1 811 bp的cDNA序列,牛RXRG基因除在肌肉组织中高度表达外,在其他组织中均不表达。     

牛FADD基因的克隆分析及其真核表达载体的构建

【目的】克隆牛FADD基因并构建真核表达载体,以探讨其在牛卵泡发育过程中的调控作用。【方法】采用RT-PCR技术,从牛卵巢组织总RNA中反转录FADD cDNA,对编码区核苷酸序列分析后,将其全长cDNA删除终止密码子,采用定向克隆技术连接克隆到含有水母绿色荧光蛋白(AcGFP)报告基因的真核表达载体pAcGFP-Nl中,用BglⅡ、EcoRⅠ双酶切、测序进行鉴定,并进行了牛FADD mRNA的组织表达谱分析。【结果】克隆的牛FADD基因编码区全长序列与NCBI公布的序列完全一致,核苷酸和氨基酸序列与猪的同源性最高,与鸡的同源性最低,仅为42.5%和44%;通过PCR方法在FADD阅读框两端引入了BglⅡ和EcoRⅠ克隆位点,并于起始位点前加入Kozak序列,成功构建pAcGFP-N1-bFADD融合蛋白表达载体。组织表达谱分析表明,牛FADD mRNA高表达于肝脏、淋巴组织及睾丸、卵巢组织,在小肠、心、胰腺、肺、肾及肌肉中则弱表达或无表达。【结论】成功克隆了牛FADD基因,并构建pAcGFP-N1-bFADD融合蛋白表达载体,为FADD基因在牛卵母细胞发育调控中的基础研究提供了一种简便可靠的方法。     

民猪NUMB基因克隆与组织表达分析

研究采用RT-PCR技术结合克隆测序方法,克隆出全长2 004 bp NUMB基因序列,其中包括1 782 bp开放读码框,该基因编码592个氨基酸。利用生物信息学分析软件对该基因氨基酸序列预测与分析发现:NUMB蛋白二级结构中,转角占很大比例,且蛋白亲水性较强,结构功能域分析发现该蛋白多肽链存在一个N端磷酸酪氨酸结构域(PTB),位于第37~162氨基酸之间。基于不同物种NUMB蛋白序列所构建分子进化树表明,猪与牛、骆驼亲缘关系最近,而与斑马鱼最远。在m RNA水平上,NUMB基因肺中表达量最高,大肠中表达量最低。     

黄牛、牦牛和犏牛b-Sycp2基因的克隆 与睾丸组织mRNA的表达水平

【目的】克隆黄牛、牦牛和犏牛Sycp2基因序列,了解牛Sycp2基因序列特征和组织表达特征,分析睾丸组织中Sycp2基因的表达水平。【方法】采用电子克隆和克隆测序技术获得黄牛、牦牛和犏牛Sycp2基因序列,利用生物信息学方法分析其序列特征;采用RT-PCR分析牛Sycp2基因的组织表达特征;采用real-time PCR技术检测黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织Sycp2基因的表达水平。【结果】①黄牛、牦牛和犏牛Sycp2基因编码区序列全长均为4 365 bp,命名为b-Sycp2,编码蛋白含有1 454个氨基酸残基,并包含卷曲螺旋结构域等典型结构域;②b-Sycp2基因在睾丸组织中特异表达,黄牛和牦牛睾丸组织中b-Sycp2基因的表达水平显著高于犏牛（P＜0.05）。【结论】成功克隆了b-Sycp2基因,b-Sycp2基因为睾丸组织的特异表达基因,且黄牛和牦牛睾丸组织b-Sycp2基因表达水平显著高于犏牛。     

草莓八氢番茄红素合成酶基因的克隆及其表达特性

 【目的】分离和克隆草莓果实八氢番茄红素合成酶基因psy,分析其序列特征,了解其在不同组织部位的表达情况。【方法】采用RT-PCR和RACE技术从草莓果实中克隆草莓类胡萝卜素合成途径中关键基因psy,用生物信息学方法对获得的cDNA序列及推定氨基酸序列进行分析,并用半定量PCR法研究psy基因在不同组织中的表达。【结果】分离到psy基因,GenBank登录号为FJ784889。该cDNA全长1 458 bp,具有1个1 194 bp的完整开放阅读框(ORF),编码398个氨基酸。序列分析表明,psy编码的氨基酸序列与其它植物的PSY蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,草莓PSY与胡萝卜和玉米的PSY蛋白亲缘关系比较近。原核表达结果表明psy基因在大肠杆菌中获得高效表达。利用半定量RT-PCR技术进行组织表达模式分析发现,psy基因在草莓的花、叶片和果实中均有表达。表达量为花＞红果＞粉红果＞白果＞青果＞老叶＞新叶。【结论】从草莓中克隆到类胡萝卜素生物合成的关键酶基因psy,该基因可能参与调控类胡萝卜素的合成。     

牦牛PRDX5基因的克隆测序及其在牦牛与犏牛睾丸中的表达差异

测定牦牛PRDX5基因序列,并比较其在牦牛和雄性不育犏牛睾丸组织中的表达差异,以探究该基因与犏牛雄性不育的关系。从牦牛睾丸组织中提取总RNA,采用RT-PCR技术克隆并测序获得牦牛PRDX5基因的c DNA序列;利用实时荧光定量RT-PCR技术检测该基因在牦牛与犏牛睾丸组织中的表达情况。结果表明:克隆获得的牦牛Prdx5序列长759 bp,包含长660 bp的CDS区,该序列与普通牛基因相差4个碱基,序列同源性为99.47%,相差的4个核苷酸导致推导的氨基酸序列存在3个氨基酸残基差异;Prdx5在牦牛和犏牛睾丸组织中均有表达,在牦牛睾丸组织中的表达量极显著高于犏牛(P0.01),是犏牛睾丸组织中表达量的6倍,提示Prdx5在犏牛睾丸组织中低水平表达可能与其雄性不育有关。     

美仁牦牛Akirin1基因克隆及在不同组织中的表达

【目的】Akirin1基因是调控成肌细胞分化的关键基因，克隆美仁牦牛Akirin1基因编码区（CDS）序列进行生物信息学分析，并检测该基因在各组织间的表达特征，为研究调控牦牛肌肉生长的基因功能提供理论依据。【方法】利用RT-PCR技术克隆美仁牦牛Akirin1基因CDS区序列，通过生物信息学软件分析蛋白理化性质和结构，预测蛋白信号肽和磷酸化位点及构建系统进化树；通过qPCR技术检测Akirin1基因在美仁牦牛成年牛各组织间及胎牛肌肉中mRNA的表达水平。【结果】美仁牦牛Akirin1基因CDS区全长579 bp，编192个氨基酸，蛋白相对分子质量为21 879.86 u，理论等电点8.91，总平均亲水性-0.822，为亲水性蛋白；系统进化树表明：美仁牦牛与普通牛和印度水牛亲缘关系最近，同源性分别为100%、98.44%;Akirin1蛋白有29处磷酸化位点，无信号肽和跨膜区，主要在细胞核中发挥生物学功能；美仁牦牛Akirin1蛋白主要是由α-螺旋和无规则卷曲组成。Akirin1基因在美仁牦牛脂肪组织中表达量最高，与其他组织比较差异显著（P<0.05），且肌肉和心脏组织中的表达量最...     

鸭肝脏基础型脂肪酸结合蛋白Lb-FABP基因的克隆、组织表达谱和序列特征分析

 【目的】克隆仙湖肉鸭肝脏基础型脂肪酸结合蛋白Lb-FABP基因的cDNA,并进行组织表达谱和蛋白结构分析,为肉鸭的分子育种提供基础资料。【方法】通过比较基因组学,采用RT-PCR和RACE技术,获得了Lb-FABP基因的cDNA序列全长序列;并采用半定量PCR分析了Lb-FABP基因在16个组织的表达;通过生物信息学方法预测了Lb-FABP基因的蛋白结构。【结果】仙湖肉鸭Lb-FABP基因的cDNA全长548bp,包括97bp长的5′非翻译区(5′UTR)和70 bp长的 3′非翻译区(3′UTR)以及381 bp开放阅读框(ORF,含终止密码子)。Lb-FABP基因组序列包括4个外显子和3个内含子,3个内含子分别长为991 bp、292 bp和713 bp。在所检测的16个组织中Lb-FABP基因mRNA均有表达,尤其在肝脏组织中的表达明显高于其它组织。Lb-FABP理化性质表明该蛋白为一偏碱性蛋白,无明显的信号肽和跨膜区域;蛋白二级结构主要由β折叠和少量的α螺旋、loop环构成,预测发现在第5—22氨基酸残基处存在一个细胞溶质脂肪酸结合蛋白活性功能区;其三维结构由反向平行的10条β链及2条短α链组成的有一开口的“蛋白桶”构成。Lb-FABP基因氨基酸序列与鸡的该基因氨基酸的相似性为97.0%,与其它非哺乳脊椎动物的同源性达80%以上,比对尚未发现哺乳动物存在该基因。【结论】成功克隆肉鸭Lb-FABP基因cDNA序列以及基因组序列,该基因在肝脏组织的表达高于其它组织,并获知在5—22氨基酸处存在其蛋白活性功能区。     

鹿茸顶端组织GHR基因的cDNA克隆及组织定位

【目的】检测鹿茸顶端组织GHR基因的表达,为鹿茸再生的分子机理研究提供理论依据。【方法】根据GenBank已发表的牛、山羊和绵羊生长激素受体(GHR)基因序列,用CLUSTAL W软件进行同源性分析,在保守序列设计克隆鹿GHR基因编码序列的引物。以3~4岁健康鹿生长30 d的鹿茸顶端组织提取的总RNA为模板,利用RT-PCR技术克隆GHR基因的cDNA序列;并用原位杂交技术对GHR基因在鹿茸顶端进行组织定位。【结果】成功克隆到了1 967 bp的序列(GenBank登陆号为EU381142),该序列包含GHR基因的全部编码序列。鹿GHR基因与牛、羊、人GHR核苷酸同源性分别为97%,97%和80%,GHR蛋白氨基酸序列同源性分别为97.9%,97.6%和77.3%。杂交结果显示,在皮肤层、间叶细胞层、软骨膜层和软骨层的阳性组均有蓝色杂交信号。【结论】利用RT-PCR技术和原位杂交技术在鹿茸顶端皮肤层、间叶细胞层、软骨膜层和软骨层均检测到GHR的表达。     

鸭Rab6基因cDNA的克隆及组织特异性表达

【目的】研究鸭Rab6基因序列并进行序列分析,揭示该基因的组织特异性表达规律。【方法】运用RT-PCR技术获得鸭Rab6基因序列,并用半定量RT-PCR方法研究该基因的组织特异性表达规律。【结果】从35周龄母鸭脂肪组织中克隆了Rab6基因的cDNA序列,大小为761 bp,包含1个627 bp完整开放阅读框,编码208个氨基酸。该序列与小鼠、狗、人等物种的Rab6有86.1%～93.1%的同源性,而相应蛋白的同源性达97.6%以上。蛋白预测的分子量为23 534 D,等电点预测为5.42,该蛋白在78～102氨基酸处有1个跨膜结构,这些特征与人、小鼠、狗等物种高度相似。半定量RT-PCR研究结果显示,Rab6基因在所测组织中均表达,在小肠、肝、脾、间脑、肾、脂肪组织中高度表达,腺胃、骨骼肌、肌胃组织中中度表达,心、肺、卵巢中低度表达。【结论】Rab6基因在动物进化中具有高度保守性,具有相似的生物学功能,该基因的表达具有组织特异性。     

槟榔江水牛Dmrt7基因克隆及分子特征、组织表达谱分析

【目的】Dmrt7基因是Dmrt基因家族成员之一,影响公畜精子形成。迄今,有关水牛精子发生的遗传基础的研究很少,本研究旨在对槟榔江水牛Dmrt7基因完整CDS区进行克隆和组织差异表达分析。【方法】采用RT-PCR和功能生物信息学方法。【结果】槟榔江水牛Dmrt7基因完整编码区序列长1 113 bp,编码370个氨基酸;Dmrt7包含DM和DMRT-like两个保守结构域,无信号肽,无跨膜结构,为核内蛋白。同源性分析显示,水牛与其他牛科物种Dmrt7氨基酸序列相似度达95%以上。在检测的10个组织中,Dmrt7基因仅在水牛睾丸组织中表达且高表达。在第6外显子发现1个SNP位点(c.665AG),引起了p.Q222R的替换,此位点的替换对Dmrt7蛋白功能无影响。【结论】有助于了解水牛Dmrt7基因的基本功能。     

猪Hepcidin基因的克隆与序列分析

通过RT-PCR技术从猪肝脏总RNA中扩增出Hepcidin基因的编码序列,将该序列及其推导的氨基酸序列与其它17个已知物种的相应序列进行同源性分析,并构建系统进化树。结果表明,克隆得到的Hepcidin基因cDNA序列长278 bp,编码82个氨基酸,预测的蛋白分子质量和等电点分别为8.76 ku和9.06;与已知牛的Hepcidin序列同源性最高,达81.71%,不同物种Hepcidin蛋白具有高度的保守性,Hepcidin蛋白物种进化树符合物种进化规律。本研究为今后阐明Hepeidin基因表达特性、表达产物理化性质、抗菌活性及其相关功能等奠定基础。     

龙眼咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶（DLCCoAOMT）基因的克隆和表达分析

【目的】克隆龙眼咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(DLCCoAOMT)基因,分析其序列特征和在低温胁迫下不同组织中的表达情况并进行原核表达研究。【方法】采用RT-PCR 和RACE 技术从龙眼叶片中克隆DLCCoAOMT基因,用生物信息学方法对获得的氨基酸序列进行分析,利用荧光定量PCR 研究DLCCoAOMT 基因在不同组织中的表达。【结果】克隆得到DLCCoAOMT 基因,GenBank 登录号为JN093023。该cDNA 全长993 bp,具有1 个744 bp 的完整开放阅读框（ORF）,编码247 个氨基酸。序列分析表明,DLCCoAOMT 编码的氨基酸序列与其它植物的 CCoAOMT 蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,龙眼 DLCCoAOMT 与桦木属的CCoAOMT 蛋白亲缘关系较近。利用荧光定量技术进行组织表达模式分析发现,DLCCoAOMT 基因在根、茎、叶中均有表达。总体上表达量在根和茎中较多,叶中较少,随着低温胁迫时间延长,DLCCoAOMT 基因在各组织的表达量也发生变化。原核表达结果表明,DLCCoAOMT 基因在大肠杆菌中获得表达。【结论】从龙眼中克隆到咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶基因,该基因可能参与调控低温胁迫。     

广西巴马小型猪PAQR3基因克隆及表达谱分析

[目的]克隆广西巴马小型猪孕激素和脂联素分子受体3(PAQR3)基因,并研究该基因在广西巴马小型猪不同组织中的表达特性,为揭示PAQR3的功能及其在疾病模型中的作用打下基础.[方法]采用RT-PCR扩增广西巴马小型猪PAQR3基因,应用在线预测软件对其功能和结构进行生物信息学分析,并以qRT-PCR分析PA QR3基因在不同组织中的表达特性及高脂高糖诱导后的表达水平.[结果]广西巴马小型猪PAQR基因编码区(CDS)序列全长936bp,编码3l2个氨基酸,与人类(XM 0067141062)、猕猴(NM 001257693.1)、牛(XM 010806259.1)、家犬(XM 014109889.1)、家鼠(XM 006534874.2)、羊(XM_012180242.1)、鸡(XM_001233720.3) PAQR3氨基酸序列的一致性在81%以上,其中与猕猴的亲缘关系最近,与牛的亲缘关系相对较远.PAQR3蛋白氨基酸序列包含保守的HlyI Ⅱ结构域,为亲水性蛋白,有7个跨膜螺旋结构;其二级结构主要是延伸链,占31.83%;该蛋白不存在信号肽,不属于分泌蛋白.qRT-PCR分析结果表明,PA QR3基因在广西巴马小型猪的不同组织中均有表达,以在肺脏中的表达量最高、脂肪中的表达量最低;经高脂高糖诱导后,PAQR3基因在广西巴马小型猪肝脏组织中的表达水平显著降低(P<0.05).[结论]PAQR3基因在广西巴马小型猪不同组织中广泛表达,在胆固醇和甘油三脂充裕的条件下,机体可通过下调PAQR3基因的表达量来平衡胆固醇含量.