猪C1QTNF3基因可变剪接体的鉴定及介导miR-101调控成脂分化的研究

旨在研究猪C1QTNF3基因可变剪接体的特性及miR-101通过C1QTNF3基因促进猪脂肪SV细胞成脂分化的机制。本研究采集3头30日龄健康马身猪仔公猪心、肝、脾、肺、肾、胃、股二头肌、腰大肌、皮下脂肪和背部脂肪组织样品,首先利用RT-PCR技术和生物信息学方法对C1QTNF3基因的不同转录本进行扩增和生物学特性分析,采用qRT-PCR技术检测C1QTNF3基因不同转录本在猪组织中的表达变化。随后,利用生物信息学预测发现,C1QTNF3上游的调控因子是miR-101,采用双荧光素酶报告试验验证miR-101对C1QTNF3的调控作用。最后,利用油红O染色和qRT-PCR技术检测过表达miR-101对猪脂肪SV细胞成脂分化的影响。基因克隆得到猪C1QTNF3存在两个转录本C1QTNF3和C1QTNF3-1,其中C1QTNF3-1为新鉴定的转录本;测序分析显示,与C1QTNF3相比,C1QTNF3-1的第1外显子区域缺失了219个碱基,少编码73个氨基酸。进化树分析显示,猪C1QTNF3和C1QTNF3-1蛋白序列与人和马来亚穿山甲等物种的亲缘关系较近。C1QTNF3和C1QTNF3-1在猪各组织中均有表达,且在各组织中C1QTNF3-1的表达量均极显著高于C1QTNF3（P<0.01）。过表达miR-101极显著下调C1QTNF3 3'UTR区域的荧光素酶活性（P<0.01）和C1QTNF3 mRNA的表达（P<0.01）,同时增加了脂肪细胞成脂分化关键基因PPARγ、C/EBPβ、SREBP-1c和FABP4的mRNA表达量（P<0.01）。本试验成功克隆了猪C1QTNF3基因的两个可变剪接体,其中C1QTNF3-1在猪不同组织中均高表达,推测该转录本为基因发挥功能的主要亚型。并深入研究了C1QTNF3基因的上游调控因子,揭示了miR-101靶向C1QTNF3促进成脂分化的机制,丰富了C1QTNF3的生物学作用和调控网络。     

Molecular cloning and tissue distribution of a short form chicken leptin receptor mRNA

In mammals, alternative splicing of the leptin receptor (LEPR) produces several C-terminal truncated isoforms that are believed to play a role in the transport, cellular internalisation and degradation of the hormone leptin. The chicken leptin receptor (chLEPR) is similar to its mammalian counterparts in terms of its intron/exon structure and conserved motifs. However, it is unknown whether the chLEPR also undergoes alternative splicing. To test this, structural analysis of intron 19 of the chLEPR, equivalent to the intron in which alternative splicing occurs in mammals, was combined with 3'-rapid amplification of cDNA ends (3'-RACE) to search for chLEPR splice variants. A 44-amino acid alternative exon 20 was identified that is spliced to generate a short isoform of the chLEPR (chLEPR-SF). Comparative sequence analysis of intron 19 identified two regions that are highly conserved between the chicken and mammals, indicating their possible importance as intronic elements in the regulation of alternative splicing of the LEPR in vertebrates. Tissue expression of the chLEPR-SF was lower and more restricted than that of the chLEPR long isoform. Collectively these data demonstrate that the chLEPR is alternatively spliced to produce at least one short isoform, as is the case in mammals.     

水稻矮秆突变体Zj88d的鉴定与基因定位

 用甲基磺酸乙酯诱变处理常规粳稻浙粳88,获得了矮秆水稻突变体Zj88d,多代自交稳定遗传。遗传分析表明突变体Zj88d的矮秆性状受一对隐性核基因控制。采用图位克隆方法,将目的基因定位在水稻第7染色体短臂末端7 44w和RM5344间的603 kb区间。排查该区间包含的100个候选基因,发现已克隆的矮秆基因OSH15也位于其中。测序结果显示,突变体Zj88d中的OSH15基因在第2内含子最末位发生“g→a”单碱基突变。     

山羊TNNT3基因可变剪切及其对骨骼肌细胞分化的作用

【目的】快速骨骼肌肌钙蛋白T（fast skeletal troponin T3,TNNT3）作为肌钙蛋白(troponin, Tn)家族成员,调节横纹肌收缩、参与骨骼肌的生长发育并影响家畜肉质性状。通过获得山羊TNNT3基因的可变剪切体,分析山羊TNNT3基因可变剪切的表达模式及其在肌细胞分化中的作用,深入解析TNNT3基因在山羊骨骼肌生长发育过程中的作用机制。【方法】基于NCBI已公布山羊TNNT3基因（NM_001314210.1）和牛TNNT3基因（XM_010821200）mRNA序列,使用软件Primer Premier 6.0设计引物,以简州大耳羊胚胎期和出生后7个阶段骨骼肌为试验材料,克隆测序获得山羊TNNT3基因的CDS区可变剪切体,利用软件ORF Finder、EditSeq、DNAMAN、ClustalW和MEGA_X_10.1.8等对序列进行生物信息学分析;进一步设计实时荧光定量（real-time PCR,RT-qPCR）及半定量引物,研究TNNT3基因剪切体在7个不同组织（背最长肌（longissimus dorsi muscle,LD）、半膜肌（semimembranosus muscle,SM）、心、肝、脾、肺、肾）和7个发育阶段（胚胎期E75、E90、E105和出生后B3、B45、B150、B300）肌肉组织（背最长肌和半膜肌）中表达模式;此外,对转录本TNNT3_3进行体外编码能力检测确定其具有编码蛋白的能力,并在山羊骨骼肌卫星细胞（skeletal muscle satellite cells,MuSCs）中过表达,观察细胞形态变化以及检测标志基因的表达变化,研究其对山羊MuSCs分化的作用。【结果】①TNNT3（NM_001314210.1）CDS区全序列主要含有18个外显子,其中外显子16/17相互排斥,转录后单一表达。克隆发现山羊TNNT3基因 5个新转录本（TNNT3_1—5）,其外显子数分别是15、15、20、16、14。②生物信息学分析结果显示山羊TNNT3基因核苷酸序列和氨基酸序列与绵羊、牛、猪等哺乳动物具有很高的一致性,而与鱼类和爬行类动物的一致性较低,说明TNNT3基因序列在哺乳动物高度保守。③TNNT3 mRNA在背最长肌、半膜肌、心、肝、脾、肺、肾7个组织中都有表达,其中在骨骼肌中高度富集(P < 0.01),心脏及肺次之,其余组织中较低;TNNT3 mRNA在背最长肌和半膜肌中的表达始终处于一个动态变化中,胚胎期TNNT3在半膜肌的表达量高于背最长肌（P<0.05）;出生后则背最长肌中高于半膜肌（P<0.05）。④山羊TNNT3基因转录本TNNT3_3重复出现保守的外显子9—11（138bp）,体外翻译实验显示其可编码蛋白且蛋白大小与预期基本相符（37 kD）;相较于对照组,在山羊MuSCs中过表达该转录本使肌分化标志基因Myomaker、MyoG和MyH4 mRNA极显著升高(P < 0.01)。【结论】获得了山羊TNNT3基因具有完整CDS区5个新可变剪切体,TNNT3主要在肌肉组织（背最长肌和半膜肌）中高表达,在哺乳动物中高度保守且促进成肌分化。初步表明TNNT3基因在动物肌肉生长发育中具有重要的生物学功能。     

可变剪接体WNT4-β对山羊卵泡颗粒细胞增殖和激素分泌的影响

旨在研究WNT4的一个可变剪接体（WNT4-β）对山羊卵泡颗粒细胞增殖的影响。本研究选取4~6月龄健康母羊20只,采集双侧卵巢,体外分离卵泡颗粒细胞进行培养。通过免疫荧光染色技术确定WNT4-β的表达位置;在山羊颗粒细胞中过表达或干扰WNT4-β后,利用RT-qPCR、Western blot检测WNT4-β和WNT信号通路中关键标记因子ROA1、RHOA及颗粒细胞增殖标记基因cyclin-D2、CDK4的表达变化;CCK-8技术检测颗粒细胞增殖情况;并通过ELISA分析颗粒细胞中生殖激素水平的变化。免疫荧光染色结果显示,WNT4-β只在山羊卵泡颗粒细胞中表达,在卵母细胞不表达;过表达WNT4-β后,WNT4-β和颗粒细胞增殖因子cyclin-D2、CDK4的mRNA相对表达量极显著增加（P<0.01）,蛋白表达水平显著增加（P<0.05）;WNT信号通路标记因子ROA1、RHOA mRNA表达水平显著增加（P<0.05）,β-catenin蛋白表达水平显著增加（P<0.05）;干扰WNT4-β后,WNT4-β、cyclin-D2、CDK4、ROA1和RHOA 的mRNA表达显著降低（P<0.05）,WNT4-β、cyclin-D2、CDK4及β-catenin蛋白表达显著降低（P<0.05）。CCK-8结果显示,过表达WNT4-β促进颗粒细胞增殖（P<0.05）;ELISA结果显示,过表达WNT4-β后,颗粒细胞中雌二醇（estradiol,E₂）水平显著增加（P<0.05）,孕酮（progesterone,P₄）水平升高但不显著（P>0.05）;干扰WNT4-β后则结果相反,颗粒细胞增殖受到抑制（P<0.05）,E₂和P₄的水平显著降低（P<0.05）。综上所述,WNT4可变剪接体WNT4-β通过调控WNT信号通路促进山羊卵泡颗粒细胞增殖及类固醇激素分泌,本研究为解析WNT4调控山羊颗粒细胞增殖的潜在分子机制提供理论基础。     

小麦TaNAC基因基于可变剪切和microRNA的转录后调控分析

【目的】以条锈菌和白粉菌胁迫的普通小麦（Triticum aestivum L.）为研究对象,分析由可变剪切（alternative splicing,AS）形成的TaNAC结构变异转录本,同时分析TaNAC基因的microRNA调控位点,为进一步解析TaNAC基因通过转录后调控参与小麦响应真菌胁迫奠定基础。【方法】普通小麦兼抗种质N9134在被白粉菌和条锈菌分别侵染后,各8个时间点取样并混合,然后从混合样本中克隆得到大量TaNAC转录本。参考中国春小麦基因组注释信息（IWGSC RefSeq v1.1）进行比对,选择由可变剪切形成的TaNAC序列结构变异转录本,分析它们的序列结构特征。利用生物信息学软件和在线工具,对这些TaNAC结构变异转录本编码产物的功能结构域、高级结构、理化性质、亚细胞定位等特征和变异情况进行比对分析。同时,利用洋葱表皮细胞瞬时表达系统验证其中1对TaNAC结构变异转录本的亚细胞定位预测结果,并选取5组TaNAC基因的可变剪切序列结构变异转录本进行酵母转录自激活试验,研究序列结构变异对TaNAC基因转录调控活性的影响。此外,利用miRBase数据库收录的小麦中已报道的miRNAs和TaNAC基因,进行靶基因预测分析,建立小麦TaNAC家族成员与miRNAs的靶向关系。【结果】以条锈菌和白粉菌侵染的普通小麦兼抗种质N9134为材料,克隆得到的TaNAC转录本中的35条序列结构变异转录本由13个TaNAC基因可变剪切形成。通过分析发现,同一TaNAC基因由可变剪切形成的不同结构变异转录本的核酸序列结构存在差异,而且其对应编码产物的功能结构域、高级结构、理化性质和亚细胞定位等方面均会存在差异,同时也会表现出不同的转录调控活性;不同TaNAC基因的可变剪切方式存在差异,而且它们的结构变异转录本及其编码产物在结构特征、理化性质和转录调控活性等方面也均呈现出多样性的特征。通过分析TaNAC基因与其在编码序列区域的靶标tae-miRNAs,发现具有可变剪切转录本的TaNAC基因与tae-miRNA的结合位点均在其非可变剪切区域。【结论】TaNAC基因可以通过可变剪切这种转录后调控方式参与小麦对真菌胁迫的响应;同时发现,调控TaNAC基因的tae-miRNA可以独立于可变剪切这种转录后调控方式行使功能。     

油气田管道HDPE内衬技术的应用

随着国内外油气田的深度开发,介质工况愈发复杂苛刻,高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)内衬技术是控制油气田地面集输系统及注水系统腐蚀泄漏、延长管道服役寿命的重要措施之一。基于等径压缩HDPE管的内衬原理,结合国内外标准规范,从设计、施工、经济性3方面进行对比分析,提出了HDPE内衬管的材料性能要求、HDPE内衬技术的适用工况、内衬管与基管的结合形式、放空口设计原则,以及基于安装和存储最小壁厚、内衬层稳定性和抗塌陷强度三个方面确定的HDPE内衬管壁厚。对比了不同HDPE内衬管技术的接头形式,提出优先考虑法兰连接方式。介绍了HDPE内衬技术的施工安装工序和热煨弯头内衬的形式,并对施工质量控制关键点和要求进行总结。对比不同油气田管道选材方案的经济性,以期推动HDPE内衬管在油气田管道的应用,从而更好地解决管道腐蚀泄漏问题。     

斑点叉尾趋化因子SCYA126基因及其可变剪接

通过探针杂交筛选斑点叉尾(Ictalurus punctatus)BAC基因组文库,利用引物步移的方法对阳性克隆BAC047 K12进行序列测定,得到2 815 bp的SCYA126基因组序列。序列分析表明,SCYA126基因由2个外显子和1个内含子组成;外显子拼接的序列与SCYA126cDNA序列完全一致,编码92个氨基酸,在N端含有2个相邻的半胱氨酸(CC)和2个不相邻的半胱氨酸,为典型的CC趋化因子亚家族成员;其上游调控序列包含TATA框启动子序列和一些与免疫相关的转录因子结合位点。另外,根据与GenBank接收号为BM029630的EST序列的比较分析,发现SCYA126基因组中的内含子没有被剪接,导致翻译后可能产生N端部分缺失的SCYA126蛋白。在胰脏和肝脏中确认了高表达的包含内含子的mRNA的存在,而且其表达量要明显高于正常剪接的SCYA126mRNA。[中国水产科学,2007,14(1):1-7]