KIT基因影响哺乳动物白色被毛形成的研究进展

KIT基因可编码酪氨酸激酶受体蛋白家族中的肥大/干细胞生长因子受体(mast/stem cell growth factor receptors),是哺乳动物产生白色被毛的关键基因。该基因对哺乳动物体内成黑色素细胞的增殖、分化以及在生皮节与上表皮的通道中的迁移具有重要作用。KIT基因突变会导致成黑色素细胞不能正常迁移,可直接影响黑色素细胞的数量。本文综述了KIT基因的保守性以及KITLG基因的结构和功能,并指出了哺乳动物白色被毛形成原因及KIT基因对白色表型的作用,主要在马、牛、羊驼以及犬科动物中的KIT基因多态性进行阐述,同时指出目前在白色被毛形成机理研究中的不足,以期为进一步研究KIT基因与哺乳动物白色被毛形成机制提供参考。     

白色被毛突变乌苏里貉的生产性能测定研究

试验以乌苏里貉为对照,分别从繁殖性能、生长性能、毛皮品质和血液生理生化指标等四个方面对白貉进行了测定,进一步了解其生物学特性。结果表明,在相同的饲养和管理条件下,白貉和乌苏里貉窝产仔数和分窝成活率差异不显著(P0.05);生长性能中,不同毛色个体30-210日龄体重和体高差异不显著(P0.05);毛皮品质中,白貉背部绒毛长度显著高于乌苏里貉的公貉(P0.05),白貉母貉被毛密度显著高于其他种类貉(P0.05);血液生理生化指标中,除了个别指标有差异外,其他各项指标在这两种毛色的貉中无差异(P0.05)。     

黑貉TYRP1基因的克隆及生物信息学分析

为探明黑貉酪氨酸酶相关蛋白1（tyrosinase-related protein 1,TYRP1）基因CDS序列并对其进行生物信息学分析,试验采集黑貉背部皮肤组织提取RNA后反转录为cDNA,根据GenBank中犬科TYRP1基因mRNA序列（登录号：NM_001194966.1）设计1对特异性引物,通过RT-PCR扩增TYRP1基因CDS区,将其插入到克隆载体中,对阳性菌落经PCR验证和序列测定后进行生物信息学分析。结果显示,黑貉TYRP1基因CDS序列全长为1 614 bp,编码537个氨基酸,所编码蛋白属于不稳定可溶性的亲水蛋白质。TYRP1基因与狐的遗传距离较近,说明该基因在不同物种及进化过程中具有高度保守性。TYRP1蛋白二级结构中,无规则卷曲所占比例最高,为54.0%;α-螺旋次之,为29.8%。TYRP1蛋白三级结构主要由大量无规则卷曲和α-螺旋构成,与二级结构相一致。TYRP1蛋白具有氧化还原酶活性,参与DNA修复和复制、蛋白质合成和降解,可与TYR、DCT、TP53、TRPC1等多种蛋白相互作用。本试验结果为进一步探索TYRP1基因在哺乳动物毛色遗传机制中的功能提供了理论依据。     

基于RNA-Seqs的乌苏里貉agouti基因结构特征预测及分子进化分析

为了进一步分析agouti基因的分子结构特征,利用生物信息学方法对RNA-Seqs试验获得乌苏里貉agouti基因的完整编码区序列的碱基组成及其编码蛋白的结构特征进行了预测和分析,并采用非对组算数平均法（UPGMA）法构建系统发育树。结果表明,获得的乌苏里貉agouti基因cDNA长度为530 bp,含396 bp开放阅读框（ORF）,编码131个氨基酸。预测乌苏里貉agouti蛋白分子质量为14.41 ku,等电点（pI）为9.68,为不稳定疏水性蛋白;含有11个磷酸化位点、1个糖基化位点和1个长达24个氨基酸的信号肽;预测发现无规则卷曲为其主要二级结构。系统进化树结果显示乌苏里貉与赤狐、家犬遗传距离最近,这与传统的动物分类学一致。通过对乌苏里貉agouti基因分子结构特征的分析,为揭示其影响毛色多样性的分子遗传学机制提供理论依据。     

黑貉TYRP1基因的克隆及生物信息学分析

为探明黑貉酪氨酸酶相关蛋白1(tyrosinase-related protein 1,TYRP1)基因CDS序列并对其进行生物信息学分析,试验采集黑貉背部皮肤组织提取RNA后反转录为cDNA,根据GenBank中犬科TYRP1基因mRNA序列(登录号:NM_001194966.1)设计1对特异性引物,通过RT-PCR扩增TYRP1基因CDS区,将其插入到克隆载体中,对阳性菌落经PCR验证和序列测定后进行生物信息学分析。结果显示,黑貉TYRP1基因CDS序列全长为1 614 bp,编码537个氨基酸,所编码蛋白属于不稳定可溶性的亲水蛋白质。TYRP1基因与狐的遗传距离较近,说明该基因在不同物种及进化过程中具有高度保守性。TYRP1蛋白二级结构中,无规则卷曲所占比例最高,为54.0%;α-螺旋次之,为29.8%。TYRP1蛋白三级结构主要由大量无规则卷曲和α-螺旋构成,与二级结构相一致。TYRP1蛋白具有氧化还原酶活性,参与DNA修复和复制、蛋白质合成和降解,可与TYR、DCT、TP53、TRPC1等多种蛋白相互作用。本试验结果为进一步探索TYRP1基因在哺乳动物毛色遗传机制中的功能提供了理论依据。     

酪氨酸酶转运对黑色素生成影响研究进展

哺乳动物毛色的形成依赖于黑色素细胞中黑色素数量及分布比例,酪氨酸酶类(TYR/TYRP1)的转运及其活性是黑色素合成的关键。衔接蛋白(AP-1/3)和溶酶体相关细胞器生物合成复合物(BLOC-1,2,3)将TYR/TYRP1从早期核内体转运至黑素小体,若TYR/TYRP1无法转运至黑素小体中,黑色素合成则会受到抑制。ATP7A将铜离子转移到TYR/TYRP1,从而激活TYR/TYRP1活性,ATP7A的减少同样会使黑色素细胞中黑色素合成量减少。关注这些复合物在转运TYR/TYRP1的作用及影响其活性的因素,可以从不同的角度解析黑色素合成机理,以此为基础探索哺乳动物毛色的淡化机制,以期为阐明人类黑色素合成障碍的相关疾病提供理论依据。