天祝白牦牛HSP60基因的克隆及其在下丘脑-垂体-睾丸中的表达定位研究

热休克蛋白60(HSP60)不仅在细胞保护方面发挥作用,也参与雄性动物生殖生理的调控。为研究HSP60基因序列特性及其在天祝白牦牛下丘脑-垂体-睾丸轴(HPT-axis)上的表达情况,探寻其在白牦牛睾丸发育、精子发生过程中的作用机制,本研究采用RT-PCR和RACE技术获得白牦牛HSP60基因全长cDNA序列,采用生物信息学方法分析HSP60蛋白的理化性质、结构及不同物种之间的同源性等,并利用qPCR、Western blotting、免疫组化法分析HSP60在白牦牛下丘脑-垂体-睾丸轴中的表达及定位。结果表明,白牦牛HSP60基因cDNA全长为2 300 bp,开放阅读框为1 722 bp,编码572个氨基酸;其理论分子量为60.977k Da、等电点为5.69,编码的蛋白为非跨膜可溶性蛋白。氨基酸序列比对结果显示,白牦牛HSP60氨基酸序列与牛、瘤牛、绵羊、藏羚羊、骆驼、白犀牛、兔和黑猩猩的氨基酸序列同源性高、进化水平相近。HSP60基因及蛋白在白牦牛的下丘脑、垂体及睾丸组织中均有表达,其中下丘脑及垂体组织表达量显著高于睾丸,下丘脑和垂体之间差异不显著。免疫组化结果显示,HSP60蛋白定位表达于白牦牛下丘脑组织的室旁核大细胞、室旁核小细胞和神经角演网、垂体组织的腺细胞、睾丸组织的精原细胞、精母细胞、支持细胞和间质细胞,而精子细胞中表达较弱。通过对健康成年白牦牛HSP60在下丘脑-垂体-睾丸轴的表达与定位检测,推断HSP60参与雄性白牦牛生殖轴调控,并参与睾丸发育与精子发生。本研究结果为进一步研究HSP60对雄性生殖调控奠定了基础。     

抑制素A对牦牛颗粒细胞FSH、LH及其受体表达的影响

为了探明抑制素A(INHA)对牦牛卵泡颗粒细胞中促卵泡素(FSH)和促黄体素(LH)与其受体结合发挥的作用,通过体外培养牦牛卵泡颗粒细胞,采用免疫荧光技术(IF)检测促卵泡素受体(FSHR)和促黄体素受体(LHR)在颗粒细胞中的分布情况,用不同浓度外源性INHA(0、1.25、2.5、5、10、20 ng·mL^-1)作用12 h后,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测颗粒细胞中FSHβ、LHβ、FSHR、LHR基因的表达情况,采用酶联免疫分析试验(ELISA)检测细胞内外FSH、LH的含量。结果显示,FSHR和LHR在颗粒细胞质与细胞核中均有表达。FSHβ和LHβ基因在颗粒细胞中的表达随INHA浓度的增大呈先降后升的趋势;INHA浓度接近5 ng·mL^-1时,FSHβ表达最低;INHA浓度接近10 ng·mL^-1时,LHβ表达最低;FSHR和LHR基因的表达与INHA浓度呈负相关。INHA浓度接近5 ng·mL^-1时,颗粒细胞内外FSH含量最低;INHA浓度接近10 ng·mL^...     

促黄体生成素和17β-雌二醇对牦牛输卵管糖蛋白表达的影响

为研究相关激素是否通过体细胞参与哺乳动物胚胎发育的调控,本研究探讨了促黄体生成素(luteinizing hormone,LH)和17ββ-雌二醇(17β-estradiol,E2)对牦牛(Bos grunniens)输卵管上皮细胞分泌输卵管糖蛋白(oviductin,Ovn)的影响.体外培养牦牛输卵管上皮细胞,分别添加0、10、25、50、100和200 ng/mLLH和E2,作用72h后,运用qRT-PCR和免疫荧光技术,从基因和蛋白水平检测Ovn表达.获得如下结果:(1)LH和E2可以提高牦牛输卵管上皮细胞的Ovn mRNA相对表达量;当LH浓度为10 ng/mL时,Ovn mRNA的相对表达量最高,显著高于LH浓度为25、50、100和200 ng/mL组(P＜0.05),对照组Ovn mRNA的表达量最低(P＜0.05);当E2浓度为25 ng/mL时,输卵管上皮细胞的Ovn mRNA相对表达量最高,显著高于E2浓度为10、50、100和200 ng/mL组(P＜0.05),对照组Ovn mRNA表达量最低(P＜0.05).(2)Ovn主要分布于核膜,细胞质也有表达;LH和E2可以提高输卵管上皮细胞的蛋白相对表达量,当LH浓度为10ng/mL时,Ovn的蛋白表达量达到最高,LH浓度达到25 ng/mL时,Ovn的蛋白表达量降低;当E2浓度为10～25 ng/mL时,Ovn的蛋白表达量随着E2浓度的上升不断增加,在25 ng/mL的E2作用后,Ovn的蛋白表达量达到最高,E2浓度达到50 ng/mL时,Ovn的蛋白表达量降低.上述结果表明,LH和E2对牦牛输卵管上皮细胞分泌Ovn具有明显的促进作用,LH的最佳作用浓度为10 ng/mL,E2的最佳作用浓度为25ng/mL.本研究为揭示LH和E2对输卵管上皮细胞分泌Ovn的作用机制提供了基础资料,为进一步研究相关激素对牦牛胚胎发育的调控提供了一定理论依据.     

天祝白牦牛金属硫蛋白基因(MT-1)全序列分子克隆及生物信息学分析

金属硫蛋白-1基因(metallothionein-1,MT-1)是一类广泛存在于动物体内的金属结合蛋白,除维持金属动态平衡和重金属解毒外,还可参与清除自由基、拮抗电离辐射和抗应激等。为深入研究MT-1基因参与动物机体抗逆性的分子机制,本研究采用RT-PCR和RACE(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术获得天祝白牦牛(Bos grunneins)MT-1基因全长cDNA序列,运用生物信息学方法分析MT-1蛋白的理化性质、结构和不同物种间的同源性,并利用RT-qPCR方法分析MT-1基因在天祝白牦牛各个脏器和组织中的表达丰度。结果表明,天祝白牦牛MT-1基因cDNA序列全长为408 bp(GenBank登录号:KF770836),开放阅读框(ORF)长186 bp,编码61个氨基酸,氨基酸的分子量为5.981 kD;氨基酸序列分析显示,天祝白牦牛MT-1基因编码氨基酸序列与牛(Bos taurus)的同源性高达100%,同时与大多数哺乳动物相似;荧光定量PCR结果发现,MT-1 mRNA在天祝白牦牛8个不同脏器和组织中均有表达,心脏中表达量最高。天祝白牦牛MT-1基因的成功克隆为进一步研究该基因的功能提供了基础资料。     

九龙牦牛脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白基因(A-FABP)的克隆及其表达谱

根据普通牛(Bos tarus)脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白基因(A-FABP)序列设计PCR引物,用成年九龙牦牛(B.grunniens)脂肪组织总RNA,经RT-PCR扩增获得了399 bp的A-FABP基因序列(GenBank登陆号:EU815937.1),该序列与普通牛A-FABP基因的同源性高达98.7%,有4个氨基酸发生突变,并导致等电点的变化.利用半定量RT-PCR分析了九龙牦牛A-FABP基因的mRNA表达特性,结果除肺以外,在脂肪、骨骼肌、心、肝、肾和脾中均检测到A-FABP基因的表达,并且在脂肪组织中表达量极显著高于其他组织(P<0.01),在肝和肌肉中亦有较高表达.A-FABP基因在背最长肌中的表达0.5和9岁以上九龙牦牛显著高于3.5和5.5岁九龙牦牛(P<0.05),并且其表达与背最长肌的肌肉脂肪含量存在显著相关性.     

黄芩苷对热应激犊牛睾丸支持细胞胶质细胞源性神经生长因子(GDNF)和干细胞因子(SCF)表达的影响

黄芩苷(baicalin)具有清热镇静、抑菌抗炎等作用,通过不同浓度黄芩苷对热应激下睾丸支持细胞(sertoli cells,SCs)表达胶质细胞源性神经生长因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)和干细胞因子(stem cell factor,SCF)的影响,探讨黄芩苷是否可以通过提高SCs的耐热性保护细胞,提高SCF与GDNF的表达。采用二步酶消化法分离犊牛(Bos taurus)睾丸组织获得SCs,4 h差速贴壁纯化,分别采用RT-PCR鉴定标志性基因GDNF和SCF的表达,福尔根染色鉴定细胞形态。选用第3代对数生长期的SCs,通过噻唑蓝(methyl thiazoletetrazolium,MTT)筛选黄芩苷安全使用浓度;设对照组(37℃)、42℃单纯热应激组和42℃热应激加黄芩苷(0.1,1,10和20μg/m L)组;用MTT检测细胞存活率,提取各组细胞总RNA和总蛋白,分别用实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,q RT-PCR)和酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测GDNF和SCF m RNA及其蛋白的表达。结果显示,第3代原代细胞生长良好,RT-PCR检测可见GDNF和SCF m RNA表达,福尔根染色显示有卫星核小体存在,表明分离培养的细胞为SCs。对第3代SCs进行热应激处理,与对照组(37℃)比较,42℃单纯热应激组细胞存活率极显著(P<0.01)下降,GDNF和SCF m RNA(P<0.01)与蛋白(P<0.05)的表达也降低。与42℃单纯热应激组比较,用浓度为1μg/m L(P<0.05)和10μg/m L(P<0.01)黄芩苷作用细胞的存活率升高;浓度在0.1~20μg/m L黄芩苷作用的细胞,其GDNF和SCF m RNA的表达量均极显著(P<0.01)高于42℃单纯热应激组,而在黄芩苷浓度为1μg/m L时,SCF(P<0.01)和GDNF(P<0.05)蛋白表达量高于42℃单纯热应激组,并且基因和蛋白的表达量随着黄芩苷浓度的增加呈现先上升后下降的趋势。结果表明,黄芩苷能提高热应激下SCs的存活率以及GDNF和SCF的表达量。本实验从分子水平研究黄芩苷对SCs的抗热作用,为在实践中增强机体抗热休克能力提供了理论依据。     

烟夜蛾泛素延伸蛋白基因的克隆与表达

应用RT-PCR技术，从烟夜蛾(Helicoverpa assulta)幼虫脂肪体组织总RNA中反转录扩增泛素延伸蛋白基因的cDNA片段，扩增得到的片段全长390bp，编码一个长为129个氨基酸残基的蛋白质，预测分子量14.8kDa。同源性分析表明，此cDNA序列为ubiquitin-53aa extension protein(ubi-53，UBE)基因，在泛素蛋白后融合了一个核糖体L40蛋白(ribosomal L40 protein)。使用Clustal W软件，对cDNA编码的氨基酸序列进行了同源性分析，分析表明：烟夜蛾的泛素延伸蛋白氨基酸序列与其他真核生物泛素延伸蛋白氨基酸序列高度同源（90%－98%），与棉铃虫核多角体病毒(HaSNPV)泛素的同源性为69%。将烟夜蛾的UBE基因克隆到原核表达载体pGEX-4T-2上，转化大肠杆菌BL21(DE3)，经IPTG进行诱导表达，电泳检测到一条约40kDa大小的外源蛋白，用鼠抗GST抗体进行Western blot检测表明原核表达蛋白是目的蛋白。     

NIX和LC3-Ⅱ在成年牦牛不同脑组织中的表达与定位分析

为了探讨牦牛（Bos grunniens）脑组织低氧适应性,选择成年（3～5岁）牦牛脑组织,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、免疫组织化学技术及免疫荧光技术检测低氧诱导因子2α(HIF2α)与促凋亡BNIP3L蛋白（BNIP3L/NIX）和微管相关蛋白轻链3(LC3-Ⅱ)在大脑皮质、海马、丘脑、延髓和小脑中的表达与定位情况,并用半胱氨酸天冬氨酸酶3(Caspase-3)检测脑组织中细胞的凋亡水平。qRT-PCR和免疫组织化学光密度分析结果显示,成年牦牛大脑皮质和海马的HIF2α、NIX、LC3-ⅡmRNA和蛋白水平显著高于丘脑、延髓及小脑（P<0.05）,另外Caspase-3 mRNA和蛋白水平在五个部位之间无显著差异。免疫组化镜下观察发现HIF2α阳性反应表达于神经元胞核及胞质,而NIX、LC3-Ⅱ和Caspase-3阳性反应均集中在细胞质,且上述四个因子主要分布于大脑皮质的多形细胞层和海马的CA区锥体细胞层,另外,在丘脑、延髓和小脑神经元中均有表达。免疫荧光结果显示,HIF2α、NIX、LC3-Ⅱ与神经元核抗原抗体NeuN在上述各部位神经元细胞共定位,Caspase...     

小金海棠MxYSL1基因的克隆与表达分析

小金海棠属于铁高效基因型。为了研究小金海棠的抗缺铁分子机理,根据苹果的EST库得到一个791 bp的YSL(yellow stripe 1-like protein)基因片段序列,设计特异引物,在苹果铁高效基因型小金海棠（Malus xiaojinenesis）中克隆到此基因片段。3'-RACE得到YSL基因的3'端序列,拼接后得到1 114 bp的3'端基因序列。预测该基因片段编码一个含7个跨膜区的蛋白多肽,与拟南芥AtYSL1同源性达74%,命名为MxYSL1。RT-PCR及Northern blot分析表明,该基因在小金海棠各个检测部位都有表达。在根、茎与成熟叶中,该基因在低铁(EDTA-NaFe,4 μmol/L)时减弱表达,在过量铁(EDTA-NaFe,320 μmol/L)供应时增强表达。MxYSL1基因在新叶中的表达趋势与以上器官中的表达趋势正好相反。     

常温核酸探针点杂交法检测对虾白斑综合征病毒的PCR扩增产物

聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)技术和核酸探针杂交技术已成为十分重要的病原检测手段,在对虾白斑综合征病毒(white spotsyndrome virus,WSSV)的检测中,已得到广泛的应用[1～3].     

Dazl基因在绵羊不同发育期睾丸组织中的表达与细胞定位

类无精症缺失基因(deleted in azoospermia-like gene,Dazl)在雄性动物生殖细胞分化过程中起重要调控作用,但对于不同物种或处于不同发育阶段的同一物种而言,其调控机制存在差异。为了探讨Dazl在绵羊(Ovis aries)不同发育期睾丸组织中的表达、定位及调控作用,本实验选取0、2、5、12和24月龄健康的绵羊15只,每组3只,采取睾丸、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏和肌肉组织。运用实时荧光定量PCR(quantitative Real time PCR,q RT-PCR)检测了0、2、5、12和24月龄绵羊睾丸组织及12月龄绵羊的不同体组织(心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏和肌肉)中Dazl m RNA的表达量,利用Western blot技术对Dazl基因编码蛋白的表达量进行检测,并采用免疫组织化学染色方法检测Dazl蛋白的阳性信号在不同月龄睾丸组织中的分布情况。结果显示,对于不同月龄睾丸组织,从m RNA和蛋白水平均检测到了Dazl基因的表达,并且二者的趋势基本相似。在0、2和5月龄睾丸中Dazl m RNA及蛋白表达量较低,12月龄中表达量较高且极显著高于0、2和5月龄(P0.01),而在24月龄中Dazl m RNA及蛋白的表达量均出现不同程度的下调现象。12月龄绵羊各组织的q RT-PCR检测结果显示,Dazl m RNA只在睾丸组织中高表达,在心脏中表达量很低,而在其他组织中不表达。免疫组织化学染色结果显示,Dazl蛋白在初情期前(0、2和5月龄)定位于睾丸间质细胞,而在12和24月龄定位于睾丸间质细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精子细胞。研究结果表明,Dazl基因在性成熟前公羊的睾丸间质细胞及成年羊的睾丸间质细胞、精母细胞和精细胞中表达,并且在他们的增殖过程中起调控作用。由此推测,在绵羊睾丸发育过程中,Dazl基因可能通过直接作用(调控精母细胞的成熟分裂)和间接作用(调控睾丸间质细胞的增殖)共同调控精子发生。本研究为进一步研究Dazl基因在雄性动物精子发生过程中的调控机制提供了科学依据和参考。     

鹅生长激素基因的克隆和组织表达

根据鸡的生长激素基因(GH)序列设计引物对鹅总RNA进行RT-PCR反应，将扩增片段进行克隆和测序。结果获得了包括从ATG开头到TGA结尾的651bp的鹅GH基因编码区序列。鹅与鸡的GH基因的编码区高度保守，同源性达92％，演译成氨基酸后同源性达96％；与人和鼠GH基因编码区序列同源性分别为63．81％和74．31％，演绎成氨基酸后同源性分别为52．51％和72．81％。同时用RT-PCR和Northern-blot对鹅12种组织表达差异分析表明鹅GH基因只在垂体和下丘脑中表达。在心脏、肺、肝脏、小肠、胃、腿肌、脾、肾脏、脂肪和睾丸中都不表达。     

毛竹液泡膜Na+/H+逆向运输蛋白基因克隆及表达分析

植物Na+/H+逆向转运蛋白具有稳定细胞质内Na+浓度和调节pH值的功能,对植物的耐盐性具有重要的作用。利用RT-PCR和RACE技术分离出毛竹(Phyllostachys pubescens)Na+/H+逆向转运蛋白编码基因PpNHX1的cDNA序列,全长2290bp(GenBank登录号为GU295174)。该基因的编码蛋白PpNHX1包含545个氨基酸残基,进行BLASTp比对,发现其与芦苇(Phragmites communis)PcNHX1、水稻(Oryza sativa)OsNHX1的序列同源性分别为89%和88%。系统发育分析表明,PpNHX1蛋白与禾本科植物液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白的亲缘关系较近,与质膜型Na+/H+逆向转运蛋白亲缘关系较远。以半定量RT-PCR检测PpNHX1基因的表达情况,发现PpNHX1受到200mmol/L NaCl胁迫的诱导,在4h内的表达量随NaCl处理时间延长持续增强,其中根部的表达增强幅度明显高于茎和叶;但4h后,PpNHX1在根与叶中的表达量均有所下降。推断PpNHX1基因在盐胁迫下的表达调控与毛竹耐盐能力密切相关。     

牦牛MT-I/Ⅲ基因cDNA 3′末端全长的克隆与序列分析

摘 要：分别利用基因特异引物YMT-ⅠSP、YMT-ⅢSP和M13 引物，通过RT-PCR和3′-RACE 方法从牦牛肝脏和大脑组织RNA中分别扩增并克隆出了牦牛MT-I / Ⅲ cDNA 3′ 端全长序列（分别为331bp和378bp），其中分别包含MT-I基因编码区全长（183bp）、MT-Ⅲ基因编码区全长（207bp），同时在MT-I / Ⅲ基因cDNA的3′ 末端具有加尾信号AATAAA和多聚腺苷酸尾巴Poly（A）。将牦牛MT-I / Ⅲ cDNA序列在CBI上进行同源性搜索发现，牦牛MT-I/Ⅲ核酸序列特别是其编码区序列在不同哺乳动物中相当保守。牦牛MT-I基因编码的MT-I蛋白由61个氨基酸组成，其中20个半胱氨酸(Cys)，具有保守的三肽结构如：C-X-C，C-C-X-C-C，C-X-X-C等，在分子进化上十分保守；MT-Ⅲ编码的蛋白质由68个氨基酸组成，其中19个Cys，除了具有与MT-Ⅰ相同的以上保守的短肽结构外，牦牛MT-Ⅲ蛋白质的氨基酸序列还具有T、CPCP、GEGAEA等MT-Ⅲ蛋白质特异的保守短肽结构结构，在分子进化上亦很保守。     

天祝白牦牛Y染色体性别决定基因(SRY)编码区的克隆和原核表达

从天祝白牦牛(Bos grunneins)的基因组DNA中扩增了Y染色体性别决定基N(SRY)编码区序列,将其克隆至pGEM-T easy载体,天祝白牦牛SRY基因编码区长687 bp,编码229个氨基酸(GenBank:FJ373272);对牦牛和奶牛(B.grunneins)的SRY基因编码区进行序列比对,发现存在2个碱基的变异,造成1个氨基酸的变异;将牦牛SRY基因编码区连接至pET-28a(+)载体,成功地构建了表达载体pET-28a/SRY;把表达载体pET-28a/SRY转入大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中,用IPTG在30℃ 200 r/min条件下诱导,获得了SRY蛋白的大量表达;对表达产物进行Western blot检测,结果显示获得的蛋白能与抗-His单抗特异性结合,确定了牦牛SRY蛋白的表达.     

山羊钴胺素转运蛋白受体基因CD320的克隆与表达模式

钴胺素转运蛋白受体CD320(cluster of differentiation 320)为低密度脂蛋白受体家族成员,在钴胺素转运过程中发挥重要作用,参与机体多种生理过程的调节。本研究采用RT-PCR克隆山羊(Capra hircus)CD320基因,并对其序列进行生物信息学分析,同时采用q RT-PCR技术分析CD320在成年山羊不同组织(心、肝、脾、肺、肾、卵巢、骨骼肌、睾丸)以及睾丸发育各时期中的表达谱。结果表明,成功克隆获得山羊CD320基因(Gen Bank登录号:MG560828),其c DNA序列全长877 bp,开放阅读框为768 bp,编码255个氨基酸,预测分子量约为27.18 k D;与其他物种同源比对及系统发生分析表明,该基因编码的蛋白在低密度脂蛋白受体A型结构域(low-density lipoprotein receptor type A domains,LDLRA)和跨膜域的核心位点高度保守;CD320在成年山羊各个组织中均有表达,在肺、睾丸、肌肉组织中表达水平显著高于其他组织(P0.01);在睾丸中,随着发育成熟,CD320的表达量持续升高,性成熟期时表达量最高(P0.01),在附睾中不同部位间的表达量也存在差异,整体也以6月龄(性成熟)时表达量最高。本研究表明CD320可能参与了山羊睾丸、附睾的发育和精子生成过程,为进一步探索该基因在山羊生殖细胞发育中的功能奠定了基础。     

山羊妊娠期日粮添加酵母硒对后代羔羊睾丸GPxs表达的影响

为探明妊娠母山羊日粮中酵母硒水平对其所产后代公羔睾丸GPxs活性、睾丸组织GPx1,GPx3和GPx4 mRNA表达及其GPx4蛋白表达的影响,采用实时定量PCR进行睾丸GPxs mRNA定量分析,并采用免疫荧光技术对GPx4蛋白定量分析.结果显示妊娠母山羊日粮中添加1.0 mg· kg-1硒组(Ⅱ组)可极显著提高后代公羔睾丸GPxs的活性(P＜0.01).与对照组相比,Ⅱ组GPx1 mRNA表达量提高了0.84倍,GPx3 mRNA表达量提高了2.6倍,GPx4 mRNA表达量提高5倍,GPx4蛋白表达量显著增加(P＜0.01),但4.0 mg·kg-1硒组后代睾丸GPx4蛋白有过表达现象.妊娠母羊日粮添加1.0 mg· kg-1酵母硒(日粮硒含量1.045 mg· kg-)可明显提高后代公羔睾丸中GPxs基因的表达.本研究不仅丰富了硒营养调控理论,而且对肉羊生产具有指导意义.