猪PKM2基因的序列分析与组织表达及亚细胞定位

运用RT–PCR技术克隆猪PKM2基因的编码区序列,对该序列进行生物信息学分析,研究PKM2基因的组织表达及亚细胞定位。结果显示:猪PKM2基因CDS全长1 596 bp,编码531个氨基酸;预测其蛋白相对分子质量为5.79×104,等电点为7.96,含有多个磷酸化位点,为稳定蛋白;PKM2蛋白含有丙酮酸激酶家族的barreldomain和alpha/beta domain 2个结构域,其蛋白二级结构中α–螺旋和无规则卷曲占主要类型;猪PKM2蛋白序列在物种间非常保守,系统进化树分析表明,该蛋白与兔的亲缘关系最近;组织表达显示,猪PKM2基因在肾、小肠中相对高表达,而在肝脏与肌肉中相对低表达;亚细胞定位显示,PKM2蛋白在猪3D4/21和PK15细胞中表达于细胞质,而不表达于细胞核。     

猪HK2基因的克隆及序列分析

为克隆猪己糖激酶2基因,分析其生物功能,采用已报道的人及小鼠HK2的cDNA序列为依据,利用电脑克隆策略获得的ESTs设计引物,扩增新的猪HK2基因cDNA序列。将PCR产物克隆测序,分析获得的核苷酸序列及其编码蛋白的特性,分离的开放阅读框全长2754bp,编码917个氨基酸,与人和小鼠的核苷酸序列同源率分别为90%和87%,与人和小鼠的氨基酸序列同源率分别为96%和94%,利用生物信息学软件分析出此蛋白的理化特性并预测了其蛋白结构,为进一步开展猪HK2基因的结构功能、表达调控的相关研究奠定了基础。     

猪SOCS-2基因cDNA全长序列的克隆与组织表达

根据Genbank已登录的细胞因子信号转导抑制因子(SOCS-2)基因序列同源区设计1对引物,从8月龄健康雄性八眉猪肾脏组织中提取总RNA,利用RT-PCR技术扩增猪SOCS-2基因;用CLUSTAL W软件进行同源性分析,利用半定量(Semi-quantitative,SQ)RT-PCR技术检测八眉猪各组织中SOCS-2 mRNA的表达量。结果表明,猪SOCS-2基因cDNA全长克隆成功(Genbank登录号为EF121242);家猪SOCS-2基因与澳洲野猪、人、小鼠、大鼠SOCS-2核苷酸同源性分别为99%,94%,91%,89%,SOCS-2蛋白氨基酸序列同源性分别达到100%,95%,94%,93%;SOCS-2基因在心脏、肺、皮下脂肪组织、腹部脂肪组织、肝脏、脾、肾脏和肌肉组织中广泛表达,其中肾脏组织中最高,心脏次之,肌肉组织中表达量最低。表明猪SOCS-2序列保守性较高,在体内可能具有多种功能。     

山羊IGFBP-2基因的克隆、序列分析及其组织表达

【目的】克隆获得南江黄羊IGFBP-2（Insulin-like growth factor binding protein -2）基因的CDS区全序列,对其进行生物信息学分析,并分析IGFBP-2的mRNA和蛋白组织表达特征,为深入研究该基因在出生后山羊生长和发育过程中的作用以及表达调控提供基础资料。【方法】下载NCBI的GenBank数据库中公布的绵羊（Ovis aries,NM_001009436）和牛（Bos taurus,NM_174555）的IGFBP-2基因的mRNA序列,经序列比对后采用保守区域序列并利用Primer Premier 6.0软件设计克隆引物,经PCR扩增后采用TA克隆技术获取含有阳性克隆子的菌液,送公司测序得到山羊IGFBP-2基因的完整编码区序列,并利用EditSeq、DNAMAN 6.0、MEGA 6.0和ExPASy在线平台等软件对CDS区序列和其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析;获得山羊IGFBP-2基因CDS区序列后,利用该序列设计实时荧光定量PCR（Q-PCR）引物,采用Q-PCR和蛋白质免疫印迹杂交（Western blotting）方法检测了IGFBP-2的mRNA和蛋白在出生后南江黄羊不同组织（心脏、肝脏、肺、背最长肌、半膜肌和臂三头肌）和不同发育阶段（3、30、60、90和120 d）的表达情况。【结果】①克隆得到954bp的南江黄羊IGFBP-2基因的CDS区全序列,碱基组成为GC含量69.39%,AT含量30.61%,共编码317个氨基酸残基,预测的山羊IGFBP-2蛋白分子量大小为33.8808 kD,等电点为7.82,二级结构由无规卷曲（68.14%）、α-螺旋（18.30%）和延伸链（13.56%）三种形式组成;蛋白结构域分析发现,IGFBP-2蛋白序列包含保守的IB（IGFBP homologues）和TY（Thyroglobulin type Ι repeats）结构域,IB结构域位于第37-125位氨基酸处,TY结构域位于第250-302位氨基酸处;②磷酸化位点预测发现,IGFBP-2蛋白中存在Ser（5）和Thr（7）共12个磷酸化位点;糖基化位点预测发现,IGFBP-2蛋白序列中存在10个N-糖基化位点和2个O-糖基化位点;③CDS区序列相似性比较发现,山羊IGFBP-2与绵羊、牛、猪、人和小鼠的相似性分别达到98.99%、97.73%、87.12%、78.33%和76.26%;氨基酸序列相似性比较发现,山羊IGFBP-2与绵羊、牛、猪、人和小鼠的相似性分别达到99.24%、98.10%、87.07%、70.27%和73.00%;④系统进化树分析发现,山羊IGFBP-2与绵羊和牛的亲缘关系最近;⑤组织表达分析表明,IGFBP-2在肝脏中的mRNA和蛋白的相对表达量均最高(P<0.01),背最长肌次之;在不同发育阶段的肝脏组织中,IGFBP-2 mRNA和蛋白相对表达量均呈现一直上升的趋势;在不同发育阶段的背最长肌组织中,IGFBP-2的mRNA表达水平呈现一种“上升-下降-上升”的波动平衡。【结论】获得了山羊IGFBP-2基因完整的编码区序列和组织表达特征,生物信息学分析发现IGFBP-2基因的编码区序列具有物种间的保守性,肝脏是山羊IGFBP-2 的mRNA和蛋白表达的主要组织,同时在山羊不同发育阶段的肝脏和背最长肌组织中,IGFBP-2基因的mRNA和蛋白表达丰度呈现一定的规律性,表明IGFBP-2基因可能在出生后山羊的早期生长发育过程中发挥着重要的作用。     

大豆GmPLC2基因的序列分析及表达特性

提取大豆叶片总RNA,利用RT-PCR法克隆GmPLC2基因的全长序列;利用生物信息学软件分析GmPLC2的蛋白三维结构及氨基酸组成、构建系统发育树;同时,利用实时定量PCR方法分析在不同逆境胁迫下GmPLC2基因的表达模式。结果表明:从大豆中克隆得到的GmPLC2基因全长1779bp,编码592个氨基酸。GmPLC2基因与绿豆、红车轴草的PLC基因编码氨基酸相似性为84.29%和79.63%。荧光定量PCR分析发现,盐碱、盐、碱、干旱和ABA胁迫处理后大豆叶片中GmPLC2基因的表达量出现不同程度的升高,碱胁迫6h时GmPLC2基因的表达量为0h的4倍。     

猪FABP1和FABP2基因的分子特征及组织表达分析

【目的】明确脂肪酸结合蛋白(FABPs)对香苏杂交猪脂肪沉积的影响,为后续进一步探究猪脂肪细胞内FABP1和FABP2基因对脂肪酸代谢的调控作用打下基础。【方法】采集香苏杂交猪和柯乐猪的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、大肠、小肠、背最长肌及脂肪等组织样品提取总RNA,利用PCR克隆香苏杂交猪FABP1和FABP2基因编码区(CDS)序列,通过ProtParam、ProtScale、SOPMA、SWISS-MODEL、PSORT Ⅱ Preadict及SignalP-5.0等在线软件进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR检测FABP1和FABP2基因在香苏杂交猪和柯乐猪各组织中的表达情况。【结果】香苏杂交猪FABP1和FABP2基因CDS序列分别为384和399 bp,分别编码127和132个氨基酸残基,对应的编码蛋白相对分子量为14107.23和15217.34 Da,均为亲水性蛋白;其二、三级结构均以β-折叠和无规则卷曲为主,无信号肽剪切位点,主要定位于细胞质。香苏杂交猪FABP1和FABP2氨基酸序列表现为与人类、牛、山羊的FABP1和FABP2氨基酸序列高度同源,对应的相似性均在80.0%以上,除斑马鱼外,与其他参考物种的相似性也在74.0%以上,故推测FABP1和FABP2基因序列的保守性较高;STRING预测结果显示,与这2个蛋白可能互作的蛋白有FABP5、FABP7、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)、猪载脂蛋白A4(APOA4)、APOA1及脂酰辅酶A氧化酶1(ACOX1)等。FABP1和FABP2基因在香苏杂交猪和柯乐猪的各组织中均有表达,且以在肝脏、小肠和脂肪中的相对表达量较高,而背最长肌中的相对表达量最低;此外,FABP1和FABP2基因在香苏杂交猪肝脏和小肠中的相对表达量极显著高于其在柯乐猪对应组织中的相对表达量(P<0.01)。【结论】FABP1和FABP2基因在猪的各组织中均有表达,且以在甘油三酯和脂肪酸合成代谢的相关组织(肝脏、小肠和脂肪)中特异性高表达,可能对脂肪的合成代谢起重要调控作用。     

猪LXRα基因的克隆、序列分析及表达研究

采用RT-PCR结合克隆测序的方法,从猪的肝脏组织中克隆出了猪基因的LXRα(Liver X Receptors α)cDNA序列,编码区长度1344bp,编码447个氨基酸,基于Pfam数据库发现存在一个锌指蛋白和核受体的配体结合区;系统发育分析发现猪的LXRα所在的哺乳动物类群非常保守,与鸡和斑马鱼所构成的类群存在较大遗传距离;在大白猪和杂种野猪的脂肪组织中检测表明LXRα基因的表达自3月龄至12月龄逐渐增加,并在9月龄达到最高,而杂种野猪在9月龄开始高表达,12月龄最高.研究结果表明LXRα基因可能是猪脂质代谢的重要分子标识之一.     

猪ifitm基因克隆及其序列和组织表达分析

为了研究ifitm基因的功能,本研究从猪肾PK15细胞中克隆了猪的3个ifitm c DNA序列,分析了猪ifitm1、ifitm2和ifitm3基因的染色体定位及其与其他物种基因序列的同源关系,并对不同ifitm在不同组织的表达进行分析和检测。结果显示,猪ifitm和人、鼠ifitm具有相同的基因和蛋白结构,进化上与牛ifitm高度同源,ifitm1和ifitm3在脾、肾、心、肝等组织中大量表达,而ifitm2只在脾和肾中检测到表达,在其他组织中的表达量相对较小。猪ifitm基因的克隆、生物信息学及组织表达分析为进一步研究其在猪细胞中的功能奠定了基础。     

猪Tetherin基因的克隆及序列分析

为研究猪Tetherin基因的功能,应用RT-PCR手段从感染猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒的猪肺脏组织扩增得到猪源Tetherin基因,将其克隆到p MD19-T载体并进行测序,采用分子生物学软件将其编码的蛋白质序列与其他来源的Tetherin蛋白序列进行比对分析,采用真核转染的方法研究其在MARC-145细胞中的定位情况。结果显示,克隆得到的猪源Tetherin基因全长534 bp;猪源Tetherin蛋白与牛、绵羊、猫、人、黑猩猩、猫头鹰、猕猴Tetherin蛋白同源性分别为41.5%、44.1%、42.3%、43.7%、45.4%、35.6%、42.1%;猪源Tetherin蛋白为跨膜蛋白,该蛋白定位在MARC-145细胞的细胞膜中。     

猪Mighty基因的克隆与组织表达分析

Mighty基因是在骨骼肌中发现的一个新颖的肌形成前期因子。基于电子延伸序列,本试验成功克隆出了Mighty基因,其全长874 bp,开放阅读框为579 bp,编码有193个氨基酸,提交GenBank(EU559709)。同时,试验采取半定量RT-PCR法,以18S rRNA为内标,研究了Mighty基因在仔猪18个组织中的分布和mRNA的表达水平。     

猪miR-192/-215的组织表达谱及其关键靶基因分析

【目的】在前期通过Illumina Solexa高通量测序技术并结合荧光定量验证筛选出断奶仔猪E.coli F18菌株感染下表达量极显著上调的microRNAs-miR-192和miR-215的基础上,为了解miR-192和miR-215的组织表达情况,进一步筛选确定miR-192和miR-215靶向调控E.coli F18菌株感染的关键靶基因,为探讨miR-192和miR-215调控断奶仔猪E.coli F18感染的分子调控机制奠定基础。【方法】试验采用Real-time PCR方法检测miR-192和miR-215在35日龄梅山仔猪各个组织中的分布情况,同时利用MEGA 5.0分析了其保守性,TargetScan预测miR-192和miR-215的靶基因,并对靶基因分别进行Gene Ontology和Pathway通路的富集分析,进一步利用DAVID对靶基因蛋白进行功能分类,最后将预测的靶基因与课题组前期筛选出的断奶仔猪E.coli F18感染抗性相关的调控基因取交集。【结果】miR-192和miR-215在35日龄梅山仔猪十二指肠和空肠中均高度表达,二者成熟序列在脊椎动物中高度保守。miR-192和miR-215对应的靶基因相同,具有156个靶基因,只在轴突导向通路（axon guidance pathway）显著富集（P-value < 0.05）以及25个GO功能中显著富集（P-value < 0.05）。靶基因蛋白按功能分为12类,其中信号转导功能的磷蛋白（phosphoprotein）和DNA结合蛋白（dna-binding）占主要部分。靶基因与前期筛选的E.coli F18感染抗性相关的调控基因（GEO登录号：GSE26854）取交集,发现DLG5、ALCAM、FRMD4B、MIPOL1和ZFHX3 等5个基因为miR-192和miR-215的重要靶基因,其中DLG5为维持小肠上皮细胞结构完整性的重要因子。【结论】miR-192与miR-215是参与维持断奶仔猪肠道正常功能与抗F18大肠杆菌感染的重要因子,DLG5可能是miR-192和miR-215靶向调控E.coli F18菌株感染中关键的靶基因,今后需要进一步验证其能否作为梅山猪抗F18大肠杆菌的有效遗传标记。     

京海黄鸡FSHR基因组织表达谱及表达规律的研究

为探讨促卵泡素受体(FSHR)基因mRNA在不同组织中的相对表达量和表达规律,探究其调控机制,根据原鸡FSHR基因的编码序列,跨内含子设计1对荧光定量引物,采用qRT-PCR技术检测,研究组织表达谱及其在性腺轴中的表达规律。结果表明:FSHR基因在卵巢和睾丸中高表达,极显著高于其他组织。FSHR基因的表达呈不断变化的趋势,在母鸡卵巢中出壳时最高,持续下降至16周龄时最低, 20周龄稍有回升;FSHR表达量在公鸡睾丸中也于出壳时最高,持续下降至16周龄时表达量最低。在公母鸡的垂体组织中,FSHR基因表达呈小幅上升,母鸡较公鸡上升幅度稍大,卵巢中的表达量略高于睾丸。这一研究为进一步研究FSHR基因的作用机制和表达调控提供了素材。     

猪Caspase-3基因的克隆及序列分析

天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶(C aspase)是与细胞凋亡有关的一类蛋白酶,其中C aspase-3是细胞凋亡的最终执行者。为了进一步研究C aspase-3的生物学功能,从PK-15细胞中提取总RNA,用RT-PCR方法扩增出猪C aspase-3基因,序列分析表明克隆的C aspase-3基因与G enB ank上登录的猪C aspase-3基因核苷酸与推导的氨基酸序列同源性分别为98.9%和98.6%,与人和鼠的C aspase-3基因核苷酸、氨基酸序列同源性分别为88.6%、83.5%和87.8%、86.7%,而且猪、人、鼠的C aspase-3上的催化和剪切位点都极为保守。     

苏姜猪SIRT7基因组织表达定位分析

为深入分析去乙酰化转移酶Sirtuin 7(SIRT7)在苏姜猪不同脏器组织中的表达分布情况,采用实时荧光定量(RT-PCR)、酶联免疫吸附测定(ELISA)和免疫组织化学方法对苏姜猪11种脏器组织中SIRT7基因的表达分布进行研究。结果表明,SIRT7蛋白在所检测的组织样中均有表达,其中在胃和肠组织中表达量相对最高,显著高于其他组织(P<0.05);SIRT7蛋白主要分布于胃腺、大肠和小肠的腺细胞中,在心脏、腿肌、背最长肌和腹脂中的表达量相对最低,显著低于其他组织中表达量(P<0.05);在肺、肾和脾脏组织中,SIRT7蛋白主要分布于支气管上皮细胞、肺泡细胞、肾脏近远曲小管细胞、脾脏红髓区细胞;SIRT7基因在各脏器组织中mRNA和蛋白表达量间存在极显著正相关(P<0.01)。结果提示,SIRT7基因在苏姜猪组织中广泛表达,其转录和翻译水平存在极显著正相关,该基因功能主要与各脏器功能细胞的物质能量代谢和分泌功能有关。     

新西兰兔RBM4基因的克隆、序列分析及组织表达

为分析RBM4基因在新西兰兔不同组织的表达差异情况,本研究根据GenBank中公布的穴兔RBM4基因序列设计了特异性引物,从兔肾脏中扩增出RBM4基因并进行了生物信息学分析,同时采用实时荧光定量PCR技术研究了RBM4基因在新西兰兔各组织中的表达差异.结果表明,扩增出的新西兰兔RBM4基因长度为1080 bp,编码35...     

梅山猪Ghrelin和Motilin基因克隆、结构分析及组织表达谱

分析克隆梅山猪Ghrelin和M otilin基因全编码序列并分析其核苷酸和氨基酸序列,系统研究它们的组织表达分布;用RT-PCR方法克隆梅山猪M otilin和Ghrelin基因全编码序列,并利用生物信息学和分子生物学技术相结合的方法分析它们的核苷酸和氨基酸序列;采用半定量RT-PCR技术检测梅山猪不同组织M otilin和GhrelinmRNA的相对丰度;显示,梅山猪Ghrelin和M otilin基因具有编码区cDNA单核甘酸多肽性(cSNPs);Gh-relin和M otilin基因呈广泛分布,在所取组织中均有不同程度的Ghrelin和M otilinmRNA表达。     

广西巴马小型猪与长白猪的BMP2和FGFR3基因序列及表达差异分析

【目的】明确广西巴马小型猪与长白猪的BMP2和FGFR3基因序列及表达差异,为进一步阐明大型猪与小型猪的体型形成机制提供理论依据。【方法】以1日龄的广西巴马小型猪和长白猪为研究对象,采集其四肢骨生长板软骨组织提取总RNA,反转录合成cDNA后用于扩增BMP2和FGFR3基因的编码区（CDS）序列,采用PCR-RFLP检测FGFR3基因SNP位点多态性,并通过实时荧光定量PCR分析BMP2和FGFR3基因在1日龄广西巴马小型猪和1日龄长白猪生长板软骨组织中的表达差异。【结果】1日龄广西巴马小型猪与1日龄长白猪的体型差异明显,其体重、体长和体高的差异均达极显著水平（P<0.01,下同）,股骨长的差异达显著水平（P<0.05,下同）。广西巴马小型猪和长白猪的BMP2基因CDS序列全长1188 bp,且2个品种猪的CDS序列完全一致;广西巴马小型猪和长白猪的FGFR3基因CDS序列全长808 bp,与NCBI已公布的FGFR3基因序列（XM_005666479.1）比对发现存在8个碱基突变位点及1个碱基缺失位点。广西巴马小型猪和长白猪共有5个错义突变位点,分别为A124G、C190G、A204C、C205A和C245T,另外3个突变位点是广西巴马小型猪A438G和C549T的同义突变及长白猪A752C的错义突变;碱基缺失位点为长白猪第328~330个碱基（GCA）缺失。FGFR3基因A2374G和C2620T位点的基因型及基因频率在广西巴马小型猪与长白猪间的分布差异极显著,对应的等位基因分布均不符合Hardy-Weinberg平衡,且2个基因座均处于连锁平衡状态。1日龄广西巴马小型猪生长板软骨组织中的BMP2基因相对表达量显著低于1日龄长白猪,而FGFR3基因相对表达量极显著高于1日龄长白猪。【结论】BMP2和FGFR3基因在猪的软骨和骨骼形成方面具有重要意义,其中,BMP2基因对猪骨发育起促进作用,而FGFR3基因对猪骨发育起抑制作用。广西巴马小型猪体型矮小与FGFR3基因高表达及BMP2基因低表达存在直接关联。     

榕江香猪Noggin基因的组织表达

采用RT-PCR的方法对榕江香猪Noggin基因的组织表达进行研究,结果显示,Noggin基因在大脑、卵巢、子宫表达,其中大脑的表达量显著高于卵巢和子宫组织（P〈0．05）;脾、肺、脊髓、肝、肾等组织中未检测到Noggin基因的表达;对脑、子宫和卵巢检测分子长194bp的cDNA片段进行测序后,证实表达的片段为Noggin基因,与马、人、鼠、鸡和青蛙存在2～66个碱基的差别。研究结果证实Noggin基因在香猪的大脑、卵巢和子宫中表达,对这些组织可能有直接的调节作用。     

草鱼JAK2基因片段序列的克隆及其组织表达分析

通过实时荧光定量PCR(RT-PCR)法从草鱼肝脏中首次克隆获得草鱼JAK2基因的片段序列。该片段序列长671 bp,编码223个氨基酸,氨基酸序列分析表明草鱼JAK2基因片段与其他物种的相似性在70%～91%之间;系统进化树显示,鱼类的JAK2独立聚成一支,草鱼与斑马鱼聚成一支,与鳜鱼和墨绿凹鼻鲀聚成的一支再聚成一支。实时荧光定量PCR分析表明,草鱼JAK2基因在肝脏、肌肉、脑、心脏、脾脏和肠系膜脂肪组织中均有表达,其中在肝脏组织中表达量最高,显著高于其他组织(P<0.05),其次是肌肉、脑、脾脏和肠系膜脂肪组织,在心脏组织中表达量最低,且显著低于其他组织(P<0.05)。本研究为进一步研究草鱼JAK2基因的结构和功能奠定了基础。研究亮点:JAK2基因在鱼类上的研究报道甚少。本研究首次克隆了草鱼JAK2基因片段序列;且发现JAK2基因在肝脏组织中表达量最高,心脏组织中表达量最低,为草鱼JAK2基因的结构及其信号转导等生理功能的深入研究奠定了基础。