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。     

鸡HSP90AA1基因SNP检测及启动子区CpG岛的甲基化研究

试验旨在获得鸡热休克蛋白90α(HSP90AA1)基因序列并分析其基因结构和相关遗传变异,检测HSP90AA1基因启动子区CpG岛的甲基化状态,初步探索HSP90AA1基因在肌肉组织生长发育中的作用。以文昌鸡和北京油鸡为试验材料,利用PCR扩增鸡HSP90AA1基因组序列;通过基因测序寻找该基因中的单核苷酸多态性(SNP)位点;使用在线软件MethPrimer预测鸡HSP90AA1基因中CpG岛的位置;应用MassArray质谱法检测鸡胸肌中HSP90AA1基因启动子区CpG岛的甲基化水平,比较分析文昌鸡和北京油鸡HSP90AA1基因的甲基化差异。结果显示,在鸡HSP90AA1基因组中共发现7个SNPs位点,分别位于启动子区(A-189G,C-109T)、第1外显子(A+6G)、第2外显子(C+343T)、第2内含子(A+634G、A+836G)和第7内含子(A+3449G);鸡HSP90AA1基因包含10个外显子和9个内含子,其启动子区存在1个CpG岛,位于-1 802～-469bp处;在HSP90AA1基因启动子区共检测了42个CpG位点的甲基化水平,文昌鸡和北京油鸡中分别有9个(CpG_16.17.18、CpG_21.22.23、CpG_32.33和CpG_57)和4个CpG位点(CpG_1、CpG_5.6和CpG_57)在胸肌生长发育过程中发生甲基化改变。结果表明,文昌鸡与北京油鸡HSP90AA1基因序列信息和启动子区CpG岛的甲基化水平不同,这可能导致两种鸡对于应激反应具有不同的耐受程度。以上试验结果将为文昌鸡和北京油鸡生长发育规律、系统选育等方面的研究提供表观遗传学依据。     

鸡NRF1基因启动子区生物信息学分析

NRF1 (Nuclear Respiratory Factor 1)是调控线粒体功能的重要转录因子.笔者前期研究发现NRF1负调控鸡PPARγ基因,并抑制鸡前脂肪细胞的分化.但是,目前鸡脂肪生成中影响NRF1基因表达的机制尚不清楚.本研究重点开展了鸡NRF1基因启动子区的生物信息学分析.利用NCBI获得鸡NRF1基因...     

UCP3基因在巴马猪和藏猪脂肪组织中的表达和甲基化分析

为探究解偶联蛋白3（uncoupling protein 3,UCP3）基因在巴马猪和藏猪皮下脂肪组织中的表达和甲基化水平,试验采用实时荧光定量PCR技术检测UCP3基因在巴马猪和藏猪皮下脂肪组织中的mRNA表达水平;针对猪UCP3基因启动子区域（-3 580~+920 bp）,利用在线软件MethPrimer对该区域进行CpG岛预测,并采用亚硫酸氢盐测序法（bisulfite sequencing PCR,BSP）检测其甲基化水平,探究UCP3基因甲基化水平在巴马猪和藏猪中的差异。结果显示,巴马猪皮下脂肪组织UCP3基因表达量显著高于藏猪（P<0.05）;在UCP3基因启动子区预测到3个CpG甲基化岛,分别是CpG island1（-3 171~-2 928 bp）、CpG island2（-154~-2 bp）和CpG island3（+648~+806 bp）,其中CpG island1和CpG island3的甲基化水平在巴马猪和藏猪中差异较小,而藏猪CpG island2的甲基化水平（42.61%）高于巴马猪（24.49%）。本研究绘制了2个猪种CpG island2甲基化水平的黑白点图,其中CpG位点为4、8、9、10、11、12、15,藏猪甲基化频率分别比巴马猪高28.26%、17.39%、26.09%、26.09%、26.09%、23.91%和34.78%。在CpG island2处预测到3个转录因子结合位点（SP2、PPARγ和EGR1）。结果表明,巴马猪和藏猪皮下脂肪组织中UCP3基因mRNA水平的表达差异可能是由于CpG island2的甲基化水平不同所导致,藏猪DNA甲基化水平在一定程度上阻碍了转录因子与启动子调控区域的结合,从而抑制了UCP3基因的表达。     

感染禽流感病毒SPF鸡与SPF鸡心脏和肺脏全基因组DNA甲基化差异分析

为研究禽流感病毒感染对宿主全基因组甲基化的影响,本试验使用荧光甲基化敏感扩增片段多态性方法(fluorescent labeled methylation sensitive amplified polymorphism,F-MSAP)检测了SPF鸡心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、气管上段、气管下段、胸腺、法氏囊9个不同组织,和感染A/Goose/Guangdong/1/96,H5N1,A/Duck/Anhui/1/2006(安徽),H5N1 2株禽流感病毒SPF鸡心脏和肺脏2种组织全基因组甲基化在CCGG位点的CC碱基对甲基化状态,并分别对比了2组感染试验组与SPF对照组全基因组甲基化差异.结果显示,SPF对照组的甲基化程度,9种组织的总甲基化比率均在53％左右,其中气管上段最低(50.00％),肝脏最高(57.33％).在心脏中,2个感染组样品内甲基化比率、外甲基化比率和总甲基化比率均高于SPF鸡对照组;而在肺脏中,广东株感染组各甲基化比率均低于对照组,安徽株感染组均高于对照组.本研究初步揭示了禽流感病毒感染过程中H5N1对宿主(鸡)不同组织全基因组甲基化水平的影响,为后续家禽抗病性状的分子机制研究提供了理论依据.     

鸡NLRC5基因启动子多态性分析

为了研究NLRC5基因启动子区的SNP及其对启动子功能元件的影响,采用目标捕获测序和PCR产物直接测序的方法对27个鸡品种和2种细胞的NLRC5基因启动子区进行SNP检测,总共检测到37个SNP位点,其中斗鸡未发现SNP存在,SNP9存在于除斗鸡以外的其他鸡种和细胞。生物信息学软件预测得到NLRC5基因启动子区转录因子结合位点和CpG岛,SNP位点对转录因子结合位点和CpG岛大小均有影响,表明NLRC5启动子区SNP可能通过不同方式影响基因表达调控。     

梅花鹿茸不同生长期顶端茸皮组织NGF基因DNA甲基化差异研究

以梅花鹿茸生长过程的3个重要时期——小鞍子(前期)、二杠(中期)、三杈(后期)的顶端茸皮组织为试验材料,采用BSP法对前、中、后期鹿茸茸皮组织NGF基因启动子区进行DNA甲基化检测与甲基化率的比较分析。结果表明：NGF基因在前、中、后期的茸皮组织均发生不同程度的甲基化,甲基化率分别为(23.99±0.66)%、(22.22±1.78)%和(15.10±1.55)%,但它们之间的甲基化率无显著差异(P>0.05)。NGF基因启动子区的甲基化区域共有30个CG位点,在35,39,42,52,66,95 bp处均发生甲基化,但差异不显著(P>0.05);在115,125,135 bp处前期与后期甲基化率差异显著(P<0.05),前期与中期、中期与后期均差异不显著(P>0.05);223,225,227 bp处的甲基化率前期与中期均显著高于后期(P<0.05),前期与中期差异不显著(P>0.05);在246 bp处甲基化率前期与中期、中期与后期、前期与后期均差异极显著(P<0.01);在347 bp处甲基化率前期显著高于中期与后期(P<0.05),中期与后期甲基化率差异不显著(P>0.05)。     

新疆巴什拜羊肌肉生长抑制素基因DNA甲基化与mRNA表达量分析

为了探究肌肉生长抑制素（myostatin,MSTN）基因在肌肉和脂肪中的DNA甲基化模式及mRNA表达水平,试验以5月龄巴什拜羊羔羊为研究对象,采用亚硫酸氢盐测序法（bisulfite sequencing PCR,BSP）检测MSTN基因启动子区和第1外显子甲基化模式,并通过实时荧光定量PCR检测MSTN基因在巴什拜羊股二头肌、股三头肌、半腱肌、半膜肌、背最长肌和尾脂中的mRNA表达水平。结果显示,肌肉组织甲基化概率高于脂肪组织,其中,股二头肌、股三头肌、半腱肌、半膜肌、背最长肌和尾脂的甲基化概率分别为74.2%、74.2%、83.2%、83.7%、82.1%和25.3%,MSTN基因在股二头肌、股三头肌、半腱肌、半膜肌、背最长肌中的表达水平显著低于尾脂（P < 0.05）,股二头肌、股三头肌、半腱肌、半膜肌和背最长肌之间差异不显著（P > 0.05）,巴什拜羊肌肉和脂肪MSTN基因DNA甲基化水平与MSTN基因表达量呈显著负相关（r=－0.886,P < 0.05）。     

DNA甲基化与肿瘤研究进展

对肿瘤研究的不断深入,发现除了基因突变之外,表观遗传改变也与肿瘤的发生发展密切相关。肿瘤表观遗传的改变以DNA的异常甲基化为主。DNA的异常甲基化几乎存在于任何类型的人类肿瘤中,包括皮肤恶性肿瘤。DNA甲基化是指在DNA甲基化酶的作用下,以S-腺苷酸-L-甲硫氨酸为甲基供体,将甲基转移到特定碱基上的过程。基因的正常功能除了依赖于正常结构外,还依赖于正常的甲基化状态。DNA的异常甲基化在肿瘤发生中起重要作用。     

鸡种间基因组甲基化水平的研究

以红色原鸡和茶花鸡为例,对鸡的全基因组DNA甲基化分布及其与基因表达水平的关系进行了研究,初步探讨了鸡的全基因组表观型的进化和选择进展.     

鸡BMP7基因组织表达特性及其在高、低脂系脂肪组织中表达差异研究

骨形态发生蛋白7(Bone morphogenetic proteins7,BMP7)是一类与骨骼发育密切相关的酸性多肽,属于TGF-β超家族,能够诱导血管周围及结缔组织中的间充质细胞向骨细胞方向分化。近期研究结果表明,BMP7在哺乳动物棕色脂肪组织发育过程中发挥重要作用。目前还没有关于鸡BMP7基因表达规律的研究。本研究以东北农业大学高脂系肉鸡为试验材料,采用半定量RT-PCR的方法检测BMP7基因在不同组织中的表达特性,发现BMP7在鸡23种组织中均有表达;采用半定量RT-PCR和Real-time PCR的方法检测BMP7基因在高、低脂系肉鸡脂肪组织间的表达差异,发现BMP7基因在高脂系肉鸡脂肪组织中的表达量显著高于低脂系(P<0.05)。本研究为进一步揭示BMP7基因与鸡脂肪组织发育之间的关系奠定了基础。     

日粮代谢能水平对北京油鸡脂肪沉积和LPL基因表达的影响

试验旨在研究不同日粮代谢能水平对北京油鸡脂肪沉积及脂蛋白酯酶（LPL）基因mRNA表达影响。试验以3周龄北京油鸡公鸡为研究对象,将480只公鸡随机分为4组,分别饲喂4个代谢能水平的日粮（12.122、12.540、12.958和13.376 MJ/kg）,每个处理组5个重复,每个重复24只鸡。试验期为10周。采用荧光定量PCR方法检测LPL基因mRNA表达水平。结果表明,日粮代谢能水平对鸡体脂沉积各项指标和LPL基因mRNA表达水平影响极显著,随日粮代谢能水平提高,各项体脂沉积指标极显著上升,胸肌和腿肌IMF、皮脂重和皮脂率在ME3达到峰值,LPL基因mRNA表达水平在ME2组达到峰值（P＜0.01）。LPL基因mRNA表达水平与腹脂率、皮脂重和皮脂率呈显著正相关（P＜0.05）。研究结果提示,日粮代谢能水平显著影响北京油鸡体脂沉积和LPL基因mRNA表达;LPL基因表达影响北京油鸡体脂沉积状况。     

Tissue Expression and Bioinformatics Analysis of HOXC10 Gene in Jinghai Yellow Chicken

HOX genes express in nearly all eukaryotic cells such as yeast and human.To study tissue expression and bioinformatics of HOXC10 gene,the samples of heart,liver,spleen,lung,kidney,chest muscle,leg muscle,hypothalamus and ovary tissues were collected from 6 Jinghai Yellow chicken with 8-week-old to analyze the expression pattern of HOXC10 gene in different tissues by qRT-PCR method,and the different expression level were detected in ovary of 300 days old chickens in high yield group and low yield group.The bioinformatics of HOXC10 gene were analyzed by a variety of online softwares of Gallus gallus.The result showed that the expression level of HOXC10 gene in leg muscle was extremely significantly higher than that in other tissues of Jinghai Yellow chicken (P < 0.01);And it's expression level in low yield group was significantly higher than that in high yield group (P < 0.05);HOXC10 gene of Gallus gallus shared 77.4%,94.8%,98.6%,68.3%,67.9%,66.0%,59.0%,68.1% and 79.4% with Meleagris gallopavo,Columba,Anas platyrhynchos,Homo sapiens,Mus musculus,Bos taurus,Sus scrofa,Capra aegagrus hircus and Xenopus laevis,respectively;HOXC10 gene encoded 354 amino acids in which serine was the most abundant;There were 24 potential phosphorylation sites and a HD in 280 to 342 position of amino acid sequence;The subcellular of the encoding protein was mainly located in the cell nucleus,and it had no cross membrane structure.HOXC10 gene might play an important role in regulation network of growth and reproduction in Jinghai Yellow chicken.     

京海黄鸡中HOXC10基因表达规律及其生物信息学分析

同源异型盒基因（homeobox genes,HOX）是在酵母乃至人类等几乎所有的真核细胞中均表达的一类基因。为了探究HOXC10基因表达规律及其生物信息学,采用qRT-PCR方法研究HOXC10基因在8周龄京海黄鸡心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胸肌、腿肌、下丘脑和卵巢组织中的表达规律,检测其在300日龄高、低产组卵巢组织的表达差异,并通过多种在线软件对原鸡HOXC10基因进行生物信息学分析。结果显示,HOXC10基因在京海黄鸡腿肌中表达丰度极显著高于其他组织（P < 0.01）,且300日龄高产组中HOXC10基因表达丰度显著低于低产组（P < 0.05）。原鸡HOXC10基因序列与火鸡、野鸽、绿头鸭、人、小鼠、牛、猪、山羊及非洲爪蟾的同源性分别为77.4%、94.8%、98.6%、68.3%、67.9%、66.0%、59.0%、68.1%和79.4%;HOXC10基因共编码354个氨基酸,其中丝氨酸的含量最高,潜在的磷酸化位点有24个,在280~342的氨基酸序列内存在一个同源结构域,蛋白质亚细胞主要定位在细胞核中,且不包含跨膜结构。HOXC10基因在京海黄鸡生长和繁殖的基因调控网络中发挥了重要作用。     

绵羊PDGFD基因克隆及其在不同部位脂肪组织中的表达

试验旨在获得绵羊血小板源性生长因子D （PDGFD）基因的编码区（coding sequence,CDS）全长序列,并了解其在体内不同部位脂肪组织中的表达规律。以阿勒泰母羊和中国美利奴母羊为研究对象,克隆获得了PDGFD基因CDS区全长序列并对其进行了生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR方法对PDGFD基因在2个品种羊沉积在尾部、肠系膜、背部和肾脏周围4个不同部位脂肪组织中的表达水平进行定量分析。结果显示,绵羊PDGFD基因CDS区序列长度为1 113 bp,编码370个氨基酸;PDGFD基因CDS区序列及其编码序列与山羊的相似性最高,其次是牛、猪、马、人,与鼠的相似性最低,系统进化树分析结果与其一致;预测PDGFD蛋白属于稳定的亲水性蛋白,且无跨膜区,存在信号肽序列,属于分泌型蛋白;PDGFD蛋白含有1个糖基化位点、1个CUB结构域和1个PDGF结构域,PDGFD蛋白二级结构由α-螺旋、β-转角、延伸链、无规则卷曲构成,三级结构与结构域和二级结构分析结果基本吻合。实时荧光定量PCR结果显示,PDGFD基因在阿勒泰羊4个脂肪组织的表达量均高于中国美利奴羊,其中阿勒泰羊尾脂和背部脂肪的表达量显著高于中国美利奴羊（P<0.05）。本研究结果为进一步探究PDGFD基因在绵羊脂肪沉积中的作用机制提供参考。     

钙蛋白酶基因在鸡不同组织和品种中的表达差异

为了探讨钙蛋白酶(calpain,CAPN)基因在鸡不同组织和品种中的表达差异,本研究采用半定量RT-PCR方法研究了CAPN基因在鸡不同组织和品种中的表达差异。结果表明:CAPN基因表达于优质鸡的10个不同组织中,肝脏和胸肌中的表达量最高并显著高于其他组织(P<0.05);优质鸡胸肌组织中CAPN基因的表达量显著高于艾维茵肉鸡和宝万斯尼拉蛋鸡品种(P<0.05),优质鸡品种之间以及肉鸡与蛋鸡品种间差异不显著(P>0.05)。结果证明钙蛋白酶是一种在鸡体内普遍存在的蛋白,CAPN基因在鸡不同组织和品种中的表达存在显著差异。     

饲粮能量水平对乌金猪脂肪组织脂类分解代谢相关基因表达的影响

本试验旨在研究饲粮不同能量水平对乌金猪脂肪组织脂类分解代谢相关基因表达的影响.选取体重约15 kg的乌金猪54头,随机分为3组,每组3个重复,每个重复6头猪,分别饲喂消化能为11.74(低能组)、12.89(中能组)和14.22 MJ/kg(高能组)的饲粮,在体重30、60和100 kg时屠宰取皮下脂肪组织,提取总RN...