哺乳动物GSTP1基因研究进展

谷胱甘肽硫转移酶P1(GSTP1)基因属于谷胱甘肽硫转移酶家族(GSTs)的P类,能够编码硫转移酶家族的酶。GSTP1分布在过氧化物酶体中,通过催化半胱氨酸残基的硫谷胱甘肽化改变某些靶蛋白的结构或功能特征,是参与异生物质代谢的一个重要调控基因。本文综述了GSTP1基因的定位、结构、表达、分子机制及GSTP1参与的代谢反应,为深入研究GSTP1基因提供参考。     

羊ACOX2基因功能的研究进展

ACOX2基因(Acyl-CoA oxidase 2)是脂酰辅酶A氧化酶2的编码基因,属于酰基辅酶A氧化酶(Acyl-CoA oxidase,ACOX)家族。该基因家族有ACOX1、ACOX2、ACOX3 3种亚型,均参与脂肪酸代谢过程。ACOX2基因在脂肪酸代谢途径中有高表达,是脂肪酸代谢过程中重要的调控基因。该基因在过氧化物酶体中含量最多,生物过程表现为在过氧化物酶体中将长支链脂肪酸氧化成短链脂肪酸,且通过氧化胆汁酸的辅酶A酯中间体,催化胆固醇转化为胆汁酸,从而影响脂肪酸含量。ACOX2基因在心脏、肝脏和肾脏中表达量最丰富。目前,科学家已研究出小鼠和人类的外显子编码区,在羊的外显子研究中只有预测结果。     

小尾寒羊ACAA1基因CDS克隆及组织表达谱分析

为探索乙酰辅酶A酰基转移酶1(acetyl-coenzyme A acyltransferase 1,ACAA1)基因的生物学功能,明确该基因在小尾寒羊不同组织中的表达差异,试验采集小尾寒羊心脏、肝脏、胃、十二指肠、小肠、背最长肌、皮下脂肪组织,提取总RNA,根据GenBank中公布的绵羊ACAA1基因序列(登录号:XM_004018227.3)设计引物,利用RT-PCR和分子克隆技术获得小尾寒羊ACAA1基因完整CDS,并对其进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR检测该基因在小尾寒羊不同组织中的表达差异。结果显示,小尾寒羊ACAA1基因CDS长为1 071 bp,编码356个氨基酸;小尾寒羊ACAA1基因氨基酸序列与绵羊、山羊同源性最高,约为100%,与食蟹猴、狒狒和野猪的同源性均为93.0%;系统进化树结果显示,小尾寒羊与绵羊、山羊位于同一分支,亲缘关系较近,与穿山甲、狒狒的亲缘关系较远;各物种间同源性较高,保守性较强。ACAA1蛋白分子质量约为36.92 ku,分子式为C_(1603)H_(2638)N_(458)O_(501)S_(18),理论等电点为7.48,半衰期为30 h,消光系数为9 440,稳定系数为40.88,脂溶系数为92.67,亲水性氨基酸残基约占58%,为不稳定的碱性脂溶性亲水蛋白;不存在跨膜结构与信号肽,不是分泌蛋白;主要分布在过氧化物酶体,存在25个磷酸化位点、3个潜在的N-糖基化位点和4个O-糖基化位点。ACAA1蛋白二级结构含有α-螺旋(37.92%)、β-折叠(12.64%)和无规则卷曲(49.44%),三级结构预测结果与其一致。实时荧光定量PCR结果显示,ACAA1基因在小尾寒羊不同组织中均有表达,其中在肝脏、皮下脂肪、小肠中表达量相对较高。本试验结果为进一步探索小尾寒羊ACAA1基因生物学功能及筛选与肉质性状相关的候选基因提供依据。     

牛ACAA1和ACAA2基因多态性及其与生产性状的关联分析

以鲁西牛、秦川牛、安格斯、海福特和西门塔尔与蒙古牛杂交牛5个品种共178头为试验材料,通过等位基因特异性聚合酶链式反应（AS-PCR）技术,发现牛乙酰辅酶A酰基转移酶1（ACAA1）基因的A1066G（GenBank登录号：EF576938）和A1452G（GenBank登录号：EF576938）2个单核苷酸多态（SNP）,其中A1066G突变位于外显子9,是同义突变,A1452G突变位于3′非翻译区（UTR）;发现牛乙酰辅酶A酰基转移酶2（ACAA2）基因的C33119T（GenBank登录号：EF583005）单核苷酸多态,位于内含子8上。对ACAA1基因的2个SNP进行分析没有发现单倍型。2个基因多态性与牛生长性状的关联分析表明：ACAA1基因A1066G突变位点的3种基因型间眼肌面积差异显著（P〈0.05）,AA型最高,AG型次之,GG型最低;ACAA1基因A1452G突变位点的3种基因型间眼肌面积差异显著（P〈0.05）,GG型最高,AG型次之,AA型最低;ACAA2基因C33119T突变3种基因型间日增重差异极显著（P〈0.01）,其中CT型最高,TT型次之,CC型最低;眼肌面积差异显著（P〈0.05）,其中CC型最高,TT型次之,CT型最低。     

细胞色素P4503A酶与双峰驼物质代谢的特性

细胞色素P4503A(CYP3A)是细胞色素P450(CYP)酶超家族在动物肝脏中最主要的功能形式,约占肝脏总CYP酶含量的30%,参与45%~60%常用药物在体内的代谢转化过程。人们对各种CYP3A酶开展较为系统的研究,包括CYP3A酶分子结构、遗传多样性、体内外活性及其影响因素等。论文从CYP3A亚家族的生物学特性、对内源性化合物和外源性化学物质代谢的意义、CYP3A基因的表达与调控、CYP3A酶的诱导与抑制及双峰驼CYP3A酶研究进展等方面加以综述。     

ACSL3基因研究现状

长链酰基辅酶A合成酶3(ACSL3)基因是长链酰基辅酶A合成酶(ACSLs)家族成员之一,ACSL3能促进卵磷脂的合成和细胞内脂滴形成,参与脂肪酸氧化和维持脂滴形成的两种代谢途径,ACSL3基因在脂肪酸代谢及癌症等疾病方面都发挥作用。目前,在国内关于ACSL3基因的研究相对较少。文章对国内外该基因的研究现状及牛ACSL3基因的研究进展进行综述,以期为后续对ACSL3基因分子机制的相关研究及育种工作提供参考。     

FADS2基因在奶牛乳腺细胞中的过表达和干扰研究

为了研究脂肪酸脱氢酶2(fatty acid desaturases 2,FADS2)基因在奶牛乳腺细胞脂肪酸代谢中的作用,本研究在奶牛乳腺上皮细胞中对FADS2基因进行过表达和干扰,研究FADS2基因表达对脂肪酸合成相关基因的调控及对奶牛乳腺上皮细胞中甘油三酯含量的影响。针对FADS2基因的CDS序列设计siRNA和过表达载体pcDNA3.1-FADS2-EGFP,转染奶牛乳腺细胞检测FADS2基因过表达和干扰对脂肪酸代谢相关基因表达的影响及细胞中甘油三酯含量的变化。结果显示,试验成功获得过表达载体pcDNA3.1-FADS2-EGFP和干扰片段,转染细胞后具有良好的过表达和干扰效果。FADS2基因过表达后,1-酰基甘油磷酸酰基转移酶(AGPAT1)、固醇调节元件结合蛋白裂解激活蛋白(SCAP)、3-磷酸甘油转移酶(GPAM)、脂肪酸延长链5(ELOVL5)、乙酰辅酶A酰基转移酶1(ACAA1)、脂肪酸脱氢酶1(FADS1)、二酰基甘油转酰基酶1(DGAT1)和过氧化物酶体增殖激活受体α(PPARα)基因显著下调(P<0.05),脂滴蛋白2(PLIN2)基因极显著上调(P<0.01)。FADS2基因干扰过后可引起AGPAT1、GPAM、ELOVL5、ACAA1、PLIN2和FADS1基因显著上调(P<0.05),脂肪酸合成胰岛素诱导基因1(INSIG1)极显著上调(P<0.01),DGAT1和PPARα基因显著下调(P<0.05)。甘油三酯检测结果显示,FADS2基因过表达和干扰均可降低奶牛乳腺上皮细胞中甘油三酯的含量。综上所述,在奶牛乳腺上皮细胞中,FADS2基因能调控脂质合成相关基因的表达,对乳腺脂质合成具有调控作用。     

FADS2基因在奶牛乳腺细胞中的过表达和干扰研究

为了研究脂肪酸脱氢酶2(fatty acid desaturases 2,FADS2)基因在奶牛乳腺细胞脂肪酸代谢中的作用,本研究在奶牛乳腺上皮细胞中对FADS2基因进行过表达和干扰,研究FADS2基因表达对脂肪酸合成相关基因的调控及对奶牛乳腺上皮细胞中甘油三酯含量的影响。针对FADS2基因的CDS序列设计siRNA和过表达载体pcDNA3.1-FADS2-EGFP,转染奶牛乳腺细胞检测FADS2基因过表达和干扰对脂肪酸代谢相关基因表达的影响及细胞中甘油三酯含量的变化。结果显示,试验成功获得过表达载体pcDNA3.1-FADS2-EGFP和干扰片段,转染细胞后具有良好的过表达和干扰效果。FADS2基因过表达后,1-酰基甘油磷酸酰基转移酶(AGPAT1)、固醇调节元件结合蛋白裂解激活蛋白(SCAP)、3-磷酸甘油转移酶(GPAM)、脂肪酸延长链5(ELOVL5)、乙酰辅酶A酰基转移酶1(ACAA1)、脂肪酸脱氢酶1(FADS1)、二酰基甘油转酰基酶1(DGAT1)和过氧化物酶体增殖激活受体α(PPARα)基因显著下调(P0.05),脂滴蛋白2(PLIN2)基因极显著上调(P0.01)。FADS2基因干扰过后可引起AGPAT1、GPAM、ELOVL5、ACAA1、PLIN2和FADS1基因显著上调(P0.05),脂肪酸合成胰岛素诱导基因1(INSIG1)极显著上调(P0.01),DGAT1和PPARα基因显著下调(P0.05)。甘油三酯检测结果显示,FADS2基因过表达和干扰均可降低奶牛乳腺上皮细胞中甘油三酯的含量。综上所述,在奶牛乳腺上皮细胞中,FADS2基因能调控脂质合成相关基因的表达,对乳腺脂质合成具有调控作用。     

鹅乙酰辅酶A酰基转移酶1基因的克隆、表达及生物信息分析

本实验旨在探究鹅乙酰辅酶A酰基转移酶1(ACAA1)基因的分子结构和功能特性,及其在鹅肥肝形成过程肝脏中的表达变化。选用体型和体重相当的70日龄健康朗德鹅42只,正常填饲,填饲到21 d转为限制饲养。然后分别在填饲前(OF0)、填饲第7天(OF7)、填饲第14天(OF14)、填饲第21天(OF21)、限制饲养第7天(F7)、限制饲养第14天(F14)和限制饲养第21天(F21)7个填饲阶段各采集6只鹅肝脏组织样本;采用RT-PCR和RACE方法克隆获得朗德鹅ACAA1基因cDNA全长序列并进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR方法检测ACAA1基因在朗德鹅不同填饲阶段肝脏中的表达。结果表明:鹅ACAA1基因cDNA全长为3 352 bp,其中CDS区为1 323 bp,5'UTR长度为77 bp,3'UTR长度为1 952 bp,编码441个氨基酸;在朗德鹅肥肝形成过程中,ACAA1基因在肝脏中的表达量呈先上升后下降的趋势,其在填饲14 d的鹅肝脏中表达量最高(P0.05),在填饲结束限饲阶段的鹅肝脏中表达最低(P0.05),限饲到21 d,其表达量恢复到填饲前水平。结果提示,ACAA1基因的表达与鹅肥肝的形成密切相关,为研究ACAA1基因在鹅肥肝形成中的生物学功能及其分子机制奠定基础。     

哺乳动物Acot2基因的研究进展

酰基辅酶A硫酯酶2(Acot2)是酰基辅酶A硫酯酶(Acots)家族成员之一,其将酰基辅酶A(CoA)水解成游离脂肪酸和CoA,具有维持细胞水平的游离脂肪酸和酰基CoA(游离脂肪酸的活化形式)的潜力,在脂质代谢中发挥重要作用。本文对Acot2基因的定位、结构特征、生理功能及其调控进行综述,以期对Acot2基因的进一步探究提供参考。     

小尾寒羊ACAA1基因CDS克隆及组织表达谱分析

为探索乙酰辅酶A酰基转移酶1（acetyl-coenzyme A acyltransferase 1,ACAA1）基因的生物学功能,明确该基因在小尾寒羊不同组织中的表达差异,试验采集小尾寒羊心脏、肝脏、胃、十二指肠、小肠、背最长肌、皮下脂肪组织,提取总RNA,根据GenBank中公布的绵羊ACAA1基因序列（登录号：XM_004018227.3）设计引物,利用RT-PCR和分子克隆技术获得小尾寒羊ACAA1基因完整CDS,并对其进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR检测该基因在小尾寒羊不同组织中的表达差异。结果显示,小尾寒羊ACAA1基因CDS长为1 071 bp,编码356个氨基酸;小尾寒羊ACAA1基因氨基酸序列与绵羊、山羊同源性最高,约为100%,与食蟹猴、狒狒和野猪的同源性均为93.0%;系统进化树结果显示,小尾寒羊与绵羊、山羊位于同一分支,亲缘关系较近,与穿山甲、狒狒的亲缘关系较远;各物种间同源性较高,保守性较强。ACAA1蛋白分子质量约为36.92 ku,分子式为C₁₆₀₃H₂₆₃₈N₄₅₈O₅₀₁S₁₈,理论等电点为7.48,半衰期为30 h,消光系数为9 440,稳定系数为40.88,脂溶系数为92.67,亲水性氨基酸残基约占58%,为不稳定的碱性脂溶性亲水蛋白;不存在跨膜结构与信号肽,不是分泌蛋白;主要分布在过氧化物酶体,存在25个磷酸化位点、3个潜在的N-糖基化位点和4个O-糖基化位点。ACAA1蛋白二级结构含有α-螺旋（37.92%）、β-折叠（12.64%）和无规则卷曲（49.44%）,三级结构预测结果与其一致。实时荧光定量PCR结果显示,ACAA1基因在小尾寒羊不同组织中均有表达,其中在肝脏、皮下脂肪、小肠中表达量相对较高。本试验结果为进一步探索小尾寒羊ACAA1基因生物学功能及筛选与肉质性状相关的候选基因提供依据。     

IGF2基因表达调控及其遗传变异在动物生长发育中的研究进展

胰岛素样生长因子2（insulin-like growth factor 2，IGF2）作为胰岛素类激素家族中重要成员之一，广泛参与机体众多生理代谢过程，在癌症发生、神经调节、糖代谢疾病、骨质疏松、肌肉发育和脂肪沉积等方面具有重要的作用，其功能行使主要通过与受体IGF1R和IGF2R结合或与胰岛素样生长因子结合蛋白IGFBPs和IGF2BPs竞争性结合发挥功能。鉴于IGF2基因在肌肉发育和脂肪沉积中的重要作用，发掘IGF2基因相关分子标记并解析其内在调控机理，在畜牧生产中具有重要的意义。研究发现，众多IGF2基因遗传变异与动物的生长发育之间存在显著相关关系，其可能通过影响IGF2基因印记、甲基化状态、转录因子结合或miRNA靶向结合型转录后调控等方式发挥作用。因此，文章综述了IGF2基因表达调控模式，包括IGF2与其受体的调控关系，基因印记与miRNA参与的表观遗传调控，转录因子对其的调节作用，遗传变异等方面的内容，以期为IGF2基因在动物生长发育调控相关研究中提供相应的借鉴，为分子育种提供有效线索。     

家蚕伴性赤蚁基因(sch)连锁的RAPD标记及相关分析

家蚕伴性赤蚁基因(sch)温敏性的发现为雄蚕品种选育研究开辟了新的途径。为获得sch基因的DNA序列,采用RAPD技术,对sch的近等位基因系进行随机扩增,得到一条能稳定扩增、与sch基因连锁的特异片段,并对该序列进行了克隆、测序与分析。结果表明,该序列是家蚕固醇载体蛋白-x(sterol carrier protein x,SCPx)基因的一部分,根据测序结果命名为OPD02-759。设计特异引物进行PCR扩增和测序,获得了sch蚕SCPx基因的酮酯酰CoA硫解酶结构域(3-ketoacyl-CoA thiolase)的完整序列。序列长1107 bp,编码369 aa,分子量为39.3 kD,与正常家蚕该结构域有15个核苷酸的差异,翻译后有5个氨基酸的差异,且其中2个发生在保守区域,此突变正好是RAPD扩增时出现特异带的随机引物结合位点。     

ANGPTL4基因的表达调控及功能研究进展

类血管生长因子4(ANGPTL4)是最新发现的与血管生成、脂类代谢、葡萄糖代谢、肿瘤及代谢性疾病相关的分泌性蛋白质因子.本文从ANGPTL4基因的基本结构、基因表达调控、基因功能及其与肿瘤及代谢性疾病的关系等四个方面对其研究进展进行了综述,并对ANGPTL4蛋白应用于治疗肥胖症、高甘油三酯血症以及各种血管病的前景做了展望.     

野桑蚕细胞色素P450基因CYP9A20V1的克隆与序列分析

研究和比较家蚕与野桑蚕细胞色素P450基因的结构和功能,可从分子生化机制上探索家蚕对农药的抗性。基于此,利用RT-PCR方法从野桑蚕中肠组织中克隆了一个P450家族基因CYP9A20V1(GenBank登录号:FJ378716)。序列分析表明,该基因的开放阅读框(ORF)为l 596 bp,编码531个氨基酸,预测分子质量约61.4 kD,等电点8.1。在线Blast分析结果表明:野桑蚕CYP9A20V1基因与家蚕CYP9A20的同源关系最近,同源性达到98.7%;与棉铃虫CYP9A12基因的同源性也达到57.1%。根据已知的P450蛋白序列结构进行比较分析,野桑蚕CYP9A20V1与家蚕CYP9A20编码氨基酸序列在底物识别位点SRS1、SRS2、SRS4、SRS6区域完全相同,在SRS3和SRS5区域的同源性分别是88.9%和94.1%,推测这2个基因具有相同的底物识别能力;野桑蚕CYP9A20V1与棉铃虫CYP9A12在SRS1、SRS4、SRS5、SRS6区域的同源性分别为47.1%、88.2%、76.5%和60%,在底物识别区域的同源性较高。初步推测野桑蚕CYP9A20V1基因可能与抗除虫菊脂类农药有关。     

Developmental changes in ketogenic enzyme gene expression during sheep rumen development

Ketogenesis is the conversion of acetyl-CoA to the ketone bodies acetoacetate and beta-hydroxybutyrate (BHBA). In hepatic ketogenesis, which occurs during fasting in both nonruminant and ruminant animals, the source of acetyl-CoA is the mitochondrial oxidation of predominantly long-chain fatty acids. In the mature, fed ruminant animal, the ruminal epithelium is also capable of producing ketone bodies. In this case, the source of acetyl-CoA is the mitochondrial oxidation of butyrate produced by the microbial fermentation of feed. The purposes of this study were to determine ontogenic and dietary effects on ketogenic enzyme gene expression in developing lamb ruminal epithelium. Twenty-seven conventionally reared lambs and twenty-seven milk-fed lambs were slaughtered between 1 and 84 d of age. Six additional milk-fed lambs were weaned (the fed group) or maintained on milk replacer with a volatile fatty acid gavage (the VFA group) until 84 d of age. At slaughter, total RNA was extracted from samples of ruminal epithelium. The expression of the genes encoding acetoacetyl-CoA thiolase, the first enzyme in the ketogenic pathway, and 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase, the rate-limiting enzyme in the ketogenic pathway in nonruminant liver, were examined. Acetoacetyl-CoA thiolase and 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase mRNA concentrations increased with age independent of diet. 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase mRNA levels in ruminal epithelium obtained from milk-fed lambs were low before 42 d of age, but a marked increase occurred by 42 d of age. At 84 d of age, there were no differences in acetoacetyl-CoA thiolase and 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase expression due to diet. The pattern of the expression of these genes, in particular, 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase, parallels the rate of production of BHBA by rumen epithelial cells isolated from the same lambs, which increased to conventionally reared adult levels at 42 d of age and did not differ with diet. In conclusion, development of the ketogenic capacity of the ruminal epithelium occurs as the animal ages, regardless of dietary treatment. Thus, the expression of the genes encoding the ketogenic enzymes are not affected by the presence of VFA in the ruminal lumen.     

牛科家养动物硬脂酰辅酶A脱氢酶1基因的研究进展

硬脂酰辅酶A脱氢酶1(stearoyl-CoA desaturase-1,SCD1)是哺乳动物脂肪细胞中饱和脂肪酸转换为单一不饱和脂肪酸的关键酶,对动物机体及动物产品中脂肪酸的组成和含量有重要的影响。本文对普通牛、水牛、山羊和绵羊等牛科常见家养动物的SCD1基因的结构与功能、变异类型及其与经济性状关联的研究进展进行了综述,并对该基因的未来研究进行了展望。     

瘦素(Leptin)与动物生殖调节

瘦素(Leptin)是一种由ob基因(肥胖基因)编码并主要由脂肪细胞分泌的蛋白质类激素,由167个氨基酸组成的分子量为16 000道尔顿的多肽,广泛存在于动物组织、器官中。它作为一种代谢信号对下丘脑-垂体-性腺轴发挥功能,对动物生殖的调控有重要意义。