应用iTRAQ技术对滩羊裘皮差异表达蛋白的研究

为了研究与滩羊羊毛纤维粗细及弯曲度和特定花穗构成相关的差异蛋白,试验应用同位素标记相对和绝对定量（iTRAQ）蛋白质组学方法,联合多维液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）技术对滩羊、内蒙古苏尼特羊、中卫山羊和新吉细毛羊的羊皮肤蛋白进行鉴定和筛选,并应用Proteome Discoverer 1.4软件进行定量分析,结合数据库搜索,鉴定出差异蛋白;最后应用生物信息学技术对差异蛋白进行GO分析和Pathway分析。4种羊皮肤中共鉴定到1 161个蛋白,其中内蒙古苏尼特羊与滩羊比对发现30个差异蛋白,中卫山羊与滩羊比对发现112个差异蛋白,新吉细毛羊与滩羊比对发现107个差异蛋白,对各比对组的皮肤差异蛋白进行分析,发现14-3-3蛋白σ亚型、KRT25、KRT34、KRT85、TCHH、KAP6和KAP11.1可能与滩羊羊毛纤维粗细及弯曲度和特定花穗形状的形成有关。本研究可为滩羊优质二毛裘皮选育研究提供科学依据。     

牛冻、鲜精子差异蛋白的双向电泳和质谱鉴定的初步研究

采用适合于精子裂解的热Trizol法制备牛精子全蛋白质,应用线性固相IPG胶条（pH 3～7、24 cm）进行精子全蛋白2-DE电泳,在冻精和鲜精蛋白图谱中分别检测到839±34个蛋白点和564±16个蛋白点,经差异比较和显著性检验,在冻、鲜精子中共得到19个具有显著差异的蛋白点,在冻精中表达上调的蛋白点有9个,表达下调的蛋白点有1个,只在冻精中表达的蛋白点有9个。经过酶解和质谱鉴定,获得了3个差异蛋白点的质谱信息,生物信息学分析结果发现,这3个差异点分别为中性鞘磷脂酶激活结合因子（FAN）、谷胱甘肽S转移酶（GST-Mu5）及锌离子结合细胞色素氧化酶,分别与细胞应激和凋亡有关。推测认为,这3种与细胞应激反应及凋亡相关的蛋白在冻精中显著增高可能与精子冷冻损伤有关。     

Hoxc13基因在滩羊羔羊不同生长时期皮肤组织的表达分析

试验旨在研究Hoxc13基因在滩羊羔羊不同生长时期皮肤组织的表达差异。利用实时荧光定量聚合酶链反应（q RT-PCR）分析Hoxc13基因在滩羊羔羊不同生长时期（35、55日龄）皮肤组织中表达差异。结果显示,Hoxc13基因在55日龄滩羊羔羊皮肤组织含量极显著高于35日龄皮肤组织（P<0.01）。研究表明,Hoxc13基因在35、55日龄滩羊羔羊皮肤组织中存在差异表达,55日龄皮肤的表达高于35日龄,Hoxc13基因可能与毛囊发育的过程密切相关。     

维生素D调控OC形成的差异蛋白表达及生物信息学分析

旨在研究维生素D对破骨细胞(osteoclast,OC)形成中蛋白表达的影响。本试验利用差异蛋白组学检测1α,25-(OH)_2D_3处理后蛋白表达的变化,并对差异表达蛋白进行生物信息学分析。结果表明,质谱鉴定获得23个差异表达蛋白点,除去蛋白亚型,实际为19种蛋白。主要涉及氧化还原、结合与能量代谢等分子功能,参与细胞凋亡、蛋白折叠调控等生物学过程。其中,巨噬细胞游走抑制因子(MIF)、半乳糖凝集素-3(Gal-3)、膜联蛋白A2(Anxa2)、原肌球蛋白α-3链亚型X6(Tpm3)及SH3域结合谷氨酸富含样蛋白3(Sh3bgrl3)与OC形成密切相关。本试验为动物钙磷代谢紊乱性疾病研究奠定了基础。     

双向凝胶电泳分析感染禽脑脊髓炎病毒鸡脑组织蛋白表达图谱

本研究采用双向凝胶电泳分离接毒组（感染AEV）和对照组（不接毒）的鸡脑组织全蛋白,经过银染后,用Image ScannerⅡ光密度扫描仪获取凝胶图像,并用Image Master 2D Platinum软件进行差异蛋白分析。对蛋白斑点编辑后,接毒组中检测到793个蛋白点,对照组中检测到827个蛋白点,两张图谱的匹配蛋白点数为614个,凝胶匹配率为75．8％。差异蛋白分析后,发现在接毒组中有16个蛋白点表达量显著下调,这些蛋白质成份可能与组织细胞病变有关,它们将为认识禽脑脊髓炎的发病机理提供线索。     

成年滩羊和小尾寒羊皮肤毛囊差异表达miRNA的筛选

为比较miRNA在小尾寒羊和滩羊皮肤毛囊中的表达差异,本研究利用高通量测序技术分析了成年滩羊(TY_1)和小尾寒羊(XWHY_1)皮肤毛囊组织中miRNAs的表达谱,在2个品种绵羊皮肤毛囊组织中共鉴定出561个miRNAs,其中包括138个已知和423个新发现的miRNAs。鉴定出的miRNAs进行表达量差异分析发现,在TY_1与XWHY_1共筛选到63个上调和16个下调的miRNAs。对差异表达miRNA靶基因预测后与基因本体数据库(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)比对,分别获得靶基因的注释信息为3 886个和4 449个。GO统计发现,差异表达miRNA的靶基因主要参与代谢过程、催化活性、细胞进程和细胞组分等;而KEGG通路分析表明,4 449个靶基因富集到113个信号通路上,其中在嘌呤代谢、内吞作用和糖酵解/糖异生等信号通路上富集显著。综上,在小尾寒羊和滩羊皮肤毛囊中筛选到的差异表达miRNA可能通过调控其靶基因最终参与了绵羊皮肤毛囊的发育。     

滩羊TCHH基因CDS区遗传结构及表达模式分析

试验旨在分析滩羊TCHH基因的遗传结构，并检测该基因在同一月龄不同组织及不同月龄皮肤组织中的表达模式。通过基因同源扩增获得滩羊TCHH基因编码区（CDS）全长，并利用生物信息学技术对序列的同源性、蛋白基本性质及重复序列特征进行分析，同时利用半定量RT-PCR、实时荧光定量PCR对该基因在皮肤组织中的表达模式进行分析。结果显示，TCHH基因CDS区全长4 425 bp，包含两段重复序列，共编码1 474个氨基酸，滩羊TCHH氨基酸序列在物种内同源性较高，与山羊同源性可达96.3%，物种间的同源性较差，与人和家鼠的同源性分别为48.4%和40.5%。TCHH蛋白分子式为C₈₀₀₆H₁₃₁₈₇N₂₇₈₇O₂₆₆₁S₆，分子质量大小为191.26 ku，理论等电点为5.76，为亲水蛋白，其蛋白不稳定指数为119.37，稳定性较差。TCHH蛋白的氨基酸序列共包含2个保守区，分别为S-100型钙结合域和蛋白激酶结构域，富含α-螺旋，高达89.89%，推测其二级结构为长条棒状分子结构。组织表达谱结果发现，TCHH基因在皮肤组织中特异性表达，其mRNA表达量随着滩羊月龄的增加逐渐降低，与滩羊毛发卷曲性状的生长趋势一致，TCHH基因特殊的结构和表达模式表明该基因在滩羊的毛发卷曲性状中发挥着重要作用。本研究可为滩羊毛发生长的生物学机制研究提供重要的参考依据。     

滩羊FGF21基因CDS区克隆表达及生物信息学分析

为了探究滩羊卷曲被毛时空变化特征,本研究运用基因克隆技术对滩羊FGF21基因的编码区全长序列进行克隆测序,利用生物信息学方法进行序列分析,并对FGF21基因在滩羊不同生长时期皮肤中的表达模式进行分析。结果表明:滩羊FGF21基因的CDS区有1个630 bp的开放阅读框,编码209个氨基酸,其编码蛋白分子量和理论等电点分别为22645.8 ku和6.08 ku,该蛋白不存在跨膜结构,为膜外蛋白,且属于亲水性蛋白;二级结构由α-螺旋、延伸、β-折叠及无规则卷曲4种结构组成;滩羊FGF21基因序列与山羊、牛等物种间同源性较高,所构建系统发生树与其物种同源性关系吻合。半定量RT-PCR分析FGF21基因在滩羊不同组织中分布发现,FGF21仅在肝脏、肺脏、胃和皮肤中表达,在皮肤中表达量低于在肝脏中的表达量,但高于在胃中的表达量;不同时期滩羊皮肤组织荧光定量PCR结果显示,FGF21基因在幼龄组(1月龄)滩羊皮肤中表达量极显著高于成年组(48月龄)表达量(P0.01),表明FGF21基因有可能是调控滩羊皮肤被毛卷曲差异的候选基因之一。本研究将为滩羊毛发生长的生物学机制研究提供一定的参考价值。     

滩羊TCHH基因CDS区遗传结构及表达模式分析

试验旨在分析滩羊TCHH基因的遗传结构,并检测该基因在同一月龄不同组织及不同月龄皮肤组织中的表达模式。通过基因同源扩增获得滩羊TCHH基因编码区(CDS)全长,并利用生物信息学技术对序列的同源性、蛋白基本性质及重复序列特征进行分析,同时利用半定量RT-PCR、实时荧光定量PCR对该基因在皮肤组织中的表达模式进行分析。结果显示,TCHH基因CDS区全长4 425 bp,包含两段重复序列,共编码1 474个氨基酸,滩羊TCHH氨基酸序列在物种内同源性较高,与山羊同源性可达96.3%,物种间的同源性较差,与人和家鼠的同源性分别为48.4%和40.5%。TCHH蛋白分子式为C_(8006)H_(13187)N_(2787)O_(2661)S_6,分子质量大小为191.26 ku,理论等电点为5.76,为亲水蛋白,其蛋白不稳定指数为119.37,稳定性较差。TCHH蛋白的氨基酸序列共包含2个保守区,分别为S-100型钙结合域和蛋白激酶结构域,富含α-螺旋,高达89.89%,推测其二级结构为长条棒状分子结构。组织表达谱结果发现,TCHH基因在皮肤组织中特异性表达,其mRNA表达量随着滩羊月龄的增加逐渐降低,与滩羊毛发卷曲性状的生长趋势一致,TCHH基因特殊的结构和表达模式表明该基因在滩羊的毛发卷曲性状中发挥着重要作用。本研究可为滩羊毛发生长的生物学机制研究提供重要的参考依据。     

百合鳞茎休眠解除过程中差异蛋白表达分析

通过低温处理打破细叶百合(Lilium pumilum)鳞茎休眠,利用荧光差异凝胶电泳和质谱技术,借助生物信息学分析手段,分析百合鳞茎休眠解除过程中蛋白质组的变化,以期进一步理解百合鳞茎休眠机制奠定基础。结果表明,分离得到31个差异表达蛋白点;相对于休眠鳞茎,休眠解除鳞茎中上调表达的蛋白点有15个,下调表达的蛋白点有16个;应用MS质谱成功鉴定12个差异蛋白点,按功能划分为6类,主要为胁迫类蛋白,可能涉及鳞茎内物质的代谢过程,进而调控鳞茎的休眠解除;根据细叶百合鳞茎休眠解除过程中差异蛋白表达谱比较,获得了几种与鳞茎休眠相关的蛋白质,鳞茎休眠时胁迫类蛋白高表达,休眠解除时蛋白水解酶类高表达。     

Study on Skin Differential Expression Proteins of Tan Sheep Within One Year Old

In order to study different expressed proteins of one-year-old Tan sheep skin, two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) was used to separate the Tan sheep skin proteins of different growth stages by Coomassie blue staining, with PDQuest 8.0 software to detect and analyze differences in protein spots,and were identified by MALDITOF/TOF-MS/MS.Protein maps of four growth stages were performed between pairwise, after testing found a total of 19 differentially expressed proteins, mass spectrometry successfully identified 15 protein spots and a total of 13 proteins, of which 14-3-3 σ protein isoforms, annexin A2, keratin 25 and tubulin α chain might be related to growth regulation sheep skin. Those different expressed proteins might be associated with different stages of growth of Tan sheep skin follicles cyclical changes. The different proteins of one-year-old Tan sheep skin provided theoretical basis for annual variation of Tan sheep skin.     

Study on Differentially Expressed Proteins of Tan Sheep Skin Using iTRAQ Technology

In order to study the differential protein associated with the thickness and curvature of the flax fiber and the specific spike composition of Tan sheep, this study used the isotope labeling relative and absolute quantification (iTRAQ) proteomics methods,and combined with multidimensional liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) identification and screening of skin protein from Tan sheep,Inner Mongolia Sunitou sheep,Zhongwei goat and Xinji Fine-wool sheep,and the Proteome Discoverer 1.4 software was used for quantitative analysis, combined with database search, identification of differential protein. Finally, the differential proteins was analyzed by the GO and Pathway analysis methods. 1 161 proteins were identified from the four kinds of sheep skin,30 different proteins were found between Inner Mongolia Sunitou sheep and Tan sheep,112 differential proteins were found between Zhongwei goats and Tan sheep,107 differential proteins were found between Xinji Fine-wool sheep and Tan sheep,the skin differential proteins were analyzed for each group,it was found that the 14-3-3 protein sigma, KRT25, KRT34, KRT85, TCHH, KAP6 and KAP11.1 might be related to the thickness and curvature of the flax fiber and the formation of specific spike shape of Tan sheep. The result would provide a scientific basis for the breeding of Tan sheep fur quality.     

不同羊毛纤维直径细毛羊皮肤组织差异表达蛋白质研究

试验旨在研究不同纤维直径的细毛羊皮肤组织中毛囊差异表达的蛋白质,探讨与羊毛细度相关的蛋白质功能。应用双向凝胶电泳技术建立细毛羊皮肤组织中毛囊差异表达蛋白质图谱;运用ImageMaster 2D Platinum软件检测细毛羊毛囊组织差异表达蛋白质;通过质谱鉴定技术和数据库比对等方法开展细毛羊皮肤组织毛囊特异性蛋白质分类和功能鉴定。结果成功鉴定出94个差异蛋白质,其中,相同年龄超细型细毛羊和细型细毛羊皮肤毛囊组织中有73个差异蛋白质;不同年龄的超细型细毛羊毛囊组织中有21个差异蛋白质。按功能属性划分得到了角蛋白、分子伴侣类蛋白、细胞骨架结构类蛋白、14-3-3蛋白、蛋白酶类、肌球蛋白、血清白蛋白和其他蛋白8类功能蛋白。结果提示,应用生物信息学技术分析这些差异蛋白与羊毛纤维直径的内在联系,为优质细毛羊的培育提供直接有效的基因资源信息,对提高羊毛品质具有重要的意义。     

Proteome Array on Differentially Expressed Proteins of Skin Tissue in Fine-wool Sheep with Different Fiber Diameter

The purpose of this paper was to study the differentially expressed proteins of hair follicles in skin tissue with different fiber diameter of Fine-wool sheep, and discussed the function of proteins related to wool fineness.The differentially expressed protein maps of Fine-wool sheep skin hair follicle were established by two-dimensional gel electrophoresis, and the differentially expressed protein spots were detected and analyzed by the ImageMaster 2D Platinum software, Fine-wool sheep skin hair follicle specific proteins were classified and functional identified by mass spectrum identification technology and database matching method.The results showed that 94 different proteins were successfully identified in Fine-wool sheep with different fiber diameter, including 73 different proteins between superfine wool sheep and Fine-wool sheep at the same age, and 21 different proteins of superfine wool sheep at the different age.According to the functional properties got eight kind of functional proteins, keratin, molecular chaperone protein, cytoskeleton protein, 14-3-3 protein, protease, myosin, serum albumin, other protein, respectively.These results indicated that the internal relation between the differentially expressed protein and the wool fiber diameter was analyzed by the bioinformatics knowledge, which would provide effective genetic resources information directly for high quality breeding of Fine-wool sheep, and had important practical significance for improving the quality of the wool.     

绵羊精浆蛋白质组2-DE图谱的构建及初步分析

本研究比较了丙酮沉淀法制备蛋白质不同上样量对绵羊精浆蛋白质二维电泳图谱的影响。结果显示,精浆总蛋白经SDS-PAGE电泳,得到分子质量在14.4~116 ku的28条蛋白质条带。二维电泳图经PDQuest 8.0分析,上样量为0.8、1.0、1.2 mg时检测出的蛋白质点分别为207±10、281±13和374±16个,分子质量基本分布在20~80 ku、等电点为4~9的区域内,随着上样量的增加,分子质量在20~80 ku的蛋白质点明显增多,但每个分子质量区间的蛋白质点所占的比率较为恒定。研究结果表明,采丙酮沉淀制备精浆蛋白结合合适的上样量能够建立绵羊精浆全蛋白质图谱,为进一步研究绵羊精浆蛋白质组学奠定基础。     

滩羊Eph A3基因克隆表达分析及生物信息学初步研究

本研究以滩羊不同时期(1月龄和48月龄)被毛卷曲性状差异为基础,对在前期构建的消减文库中获得与滩羊被毛卷曲形成相关的重要候选基因EphA3进一步分析。首先通过PCR扩增技术获得EphA3基因的编码区CDS全长,并利用生物信息学方法分析该基因所编码的蛋白结构及其在不同物种中的同源性和进化关系。结果表明:滩羊EphA3基因序列在不同物种间高度保守,在皮肤组织中表达量最高;该基因在48月龄滩羊皮肤组织中的表达量显著高于1月龄个体(P<0.05)。EphA3基因可能是影响不同时期滩羊被毛卷曲差异的候选基因之一。     

滩羊和湖羊背最长肌全基因组甲基化差异分析

本研究旨在通过不同品种绵羊背最长肌的全基因组甲基化差异分析,鉴定差异甲基化区域（DMR）和差异甲基化基因（DMG）,为解析绵羊骨骼肌发育差异奠定基础。采用全基因组重亚硫酸盐测序（WGBS）技术开展了周岁龄滩羊、湖羊和滩湖F2代背最长肌全基因组DNA的甲基化水平检测和差异甲基化区域分析,探讨品种间DNA甲基化水平的差异。结果显示,全基因组范围内滩羊、湖羊和滩湖F2代胞嘧啶（C）甲基化（mC）率分别为3.55%、3.18%和3.56%,3个群体的甲基化水平基本一致。对滩羊和湖羊的甲基化水平进行比较,在不同序列环境下共检测到97 731个DMRs和10 784个DMGs。在CG、CHH、CHG序列环境下3个群体甲基化水平无显著差异。对DMGs通过基因本体（GO）和相关信号通路（KEGG）分析,共检测到419个GO条目和20个信号通路,显著富集在细胞过程、细胞组分、结合、长期抑制等相关条目中。筛选出5个与肌肉调控有关的候选基因ACTA2、ROCK1、CALD1、MYH3、MYH10。本研究绘制了滩羊、湖羊和滩湖F2代全基因组甲基化图谱,为表观遗传调控肌肉发育研究和肉质候选基因的筛选提供理论参考。