牦牛雌激素受体ERα和ERβ基因分子特征及组织表达研究

为研究牦牛雌激素受体(ERα和ERβ)基因序列特征及其在不同组织中的表达差异.根据NCBI上已公布的普通牛ERα和ERβ基因序列,设计特异性引物,利用RT-PCR技术克隆麦洼牦牛ERα和ERβ基因序列,同时利用荧光定量PCR技术检测ERα和ERβ基因在牦牛不同组织的表达分布.结果表明,分别获得2 100 bp ERα(Gen Ban K登录号:KJ011123)和1 791 bp ERβ(Gen Ban K登录号:KJ011124)基因序列,其中ERα的ORF为1 658 bp,编码596个氨基酸,ERβ的ORF为1 584 bp,编码527个氨基酸.多重序列分析表明,牦牛ERα和ERβ与普通牛、原鸡、人、小鼠、大鼠、扬子鳄、蟾蜍及斑马鱼的氨基酸序列同源性分别为45.3%-99.5%和53.9%-99.1%.荧光定量PCR结果显示,ERα和ERβ基因在牦牛的各种组织中均有表达,且除睾丸外,ERα在输卵管、子宫及乳腺中的表达高于ERβ.此外,就ERα而言,ERα在牦牛乳腺中表达最高,子宫、输卵管及卵巢次之,心、肝、脾、肺、肾及睾丸相对表达较低.而牦牛ERβ基因在卵巢中表达最高,子宫和输卵管次之,心、肝、脾、肺、肾、睾丸及乳腺表达较低.为进一步了解牦牛ERα和ERβ基因的生物学功能及其分子繁殖机制提供了基础.     

牦牛雌激素受体ERα和 ERβ 基因分子特征及组织表达研究

为研究牦牛雌激素受体(ERα和ERβ)基因序列特征及其在不同组织中的表达差异。根据NCBI上已公布的普通牛ERα和ERβ基因序列,设计特异性引物,利用RT-PCR技术克隆麦洼牦牛ERα和ERβ基因序列,同时利用荧光定量PCR技术检测ERα和ERβ基因在牦牛不同组织的表达分布。结果表明,分别获得2 100 bp ERα(GenBanK登录号：KJ011123)和1 791 bp ERβ(GenBanK登录号：KJ011124)基因序列,其中ERα的ORF为1 658 bp,编码596个氨基酸,ERβ的ORF为1 584 bp,编码527个氨基酸。多重序列分析表明,牦牛ERα和ERβ与普通牛、原鸡、人、小鼠、大鼠、扬子鳄、蟾蜍及斑马鱼的氨基酸序列同源性分别为45.3%-99.5% 和 53.9%-99.1%。荧光定量PCR结果显示,ERα和ERβ基因在牦牛的各种组织中均有表达,且除睾丸外,ERα在输卵管、子宫及乳腺中的表达高于ERβ。此外,就ERα而言,ERα在牦牛乳腺中表达最高,子宫、输卵管及卵巢次之,心、肝、脾、肺、肾及睾丸相对表达较低。而牦牛ERβ基因在卵巢中表达最高,子宫和输卵管次之, 心、肝、脾、肺、肾、睾丸及乳腺表达较低。本研究为进一步了解牦牛ERα 和 ERβ基因的生物学功能及其分子繁殖机制提供了基础。     

牦牛Caspase-3克隆、序列分析与组织表达研究

半胱天冬酶3(Aspartate-specific cysteinyl proteinase 3,Caspase-3)是哺乳动物最重要的细胞凋亡执行者,为探究Caspase-3基因在牦牛繁殖活动中的调控作用奠定基础,试验对牦牛Caspase-3编码区进行克隆和生物信息学分析,并比较牦牛和黄牛下丘脑、垂体、卵巢、输卵管及子宫等组织的表达差异.结果表明:牦牛Caspase-3基因编码区全长834 bp,编码277个氨基酸,与黄牛Caspase-3基因相比同源性最高(99. 52%)且遗传距离最近,发生4个碱基突变;与鸡同源性最低(71. 32%)且遗传距离最远,保守且符合动物进化进程.q PCR结果显示Caspase-3在牦牛生殖轴中的表达量均高于黄牛,其中,在下丘脑、输卵管中达到P 0. 01水平,在子宫中达到P 0. 05水平.推测极端环境应激引起Caspase-3基因的高表达可能影响母牦牛的繁殖性能.     

牦牛UCP1基因生物学特性及组织表达分析

旨在克隆牦牛解偶联蛋白1(UCP1)基因序列,并对其进行生物信息学分析,进一步研究该基因在牦牛各组织的表达规律.以牦牛为实验对象,利用RT-PCR克隆得到牦牛UCP1基因全长序列,生物信息学分析牦牛CDS区,qPCR检测UCP1基因在牦牛不同组织中的表达模式.结果表明,UCP1基因全长为954 bp(GenBank N...     

牦牛GRB2基因克隆及其在生殖轴的表达研究

生长因子受体结合蛋白2(GRB2)是一种信号转导分子,通过细胞信号传导参与细胞增殖和分化过程.为了探讨GRB2基因在牦牛繁殖中的调控作用,采集5头成年母牦牛和5头母黄牛的下丘脑、脑垂体前叶、卵巢、输卵管和子宫组织,利用反转录PCR、生物信息学分析方法和RT-qPCR技术进行GRB2基因克隆、蛋白质结构预测及在生殖轴组织表达检测.结果表明,牦牛GRB2基因的CDS全长为654 bp,编码217个氨基酸,与黄牛、绵羊和山羊的同源性高,蛋白质一级结构中天冬氨酸所占比例最高,无跨膜结构和信号肽.二级结构主要包括自由卷曲、延伸链和α螺旋,三级结构的分析结果与二级结构相似.细胞定位分析发现GRB2蛋白主要存在于细胞核和细胞质中.RT-qPCR结果显示GRB2基因在牦牛下丘脑和脑垂体前叶表达量显著高于输卵管、卵巢和子宫(P0.05);GRB2基因在黄牛脑垂体前叶和卵巢表达量显著高于牦牛(P0.05),而在两物种的其余三个组织没有显著差异(P0.05).推测GRB2基因可能影响母牦牛的繁殖能力.     

山羊PGRMC1基因序列分析及表达特性分析

旨在克隆获得山羊PGRMC1基因序列,并明确该基因的生物学特征,阐明其在山羊各组织及诱导分化不同阶段皮下脂肪细胞中的表达模式.利用RT-PCR技术克隆获得山羊PGRMC1基因序列,通过生物信息学方法分析其生物学特性;通过实时荧光定量PCR(Real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)技术检测其在各个组织及不同分化阶段皮下脂肪细胞中的表达水平.结果显示,克隆得到山羊PGRMC1基因序列1 024 bp,其中CDS区585 bp,共编码194个氨基酸,是主要定位于细胞质、细胞核以及线粒体的酸性亲水性不稳定蛋白;分析显示山羊PGRMC1的核苷酸序列与其他物种如绵羊、牛、猪、羊驼、猩猩、人、马、猫、骆驼、狐狸相似程度为88.79%～99.69%不等,说明该基因在不同物种中具有高度保守性;构建进化树显示,山羊PGRMC1与绵羊亲缘关系最近,与马的亲缘关系最远,符合物种进化规律;组织表达谱显示,PGRMC1在山羊心、肝、脾、肺、肾、背最长肌中广泛表达,其中在肝脏中的表达量极显著高于其他组织(P<0.01),其次是在背最长肌和脾脏中的表达水平...     

牦牛DIO2基因克隆及其在骨骼肌的表达分析

为探索DIO2基因调控牦牛骨骼肌发育及肌纤维类型组成的潜在功能,克隆DIO2基因CDS序列并进行相关的生物信息学分析,以及比较分析其在牦牛骨骼肌的差异表达.结果显示,DIO2基因的CDS全长为789 bp,编码132个氨基酸.序列同源性比对及系统进化树分析发现,牦牛DIO2基因与普通牛的亲缘关系最近,核酸及蛋白序列与普通牛一致;与小鼠的亲缘关系较远,序列同源性仅为86.75%和87.12%,与原鸡的亲缘关系最远,二者的同源性分别为79.17%和76.30%.理化性质预测表明DIO2蛋白为不稳定疏水性蛋白,有跨膜结构域,具有24个磷酸化位点,蛋白结构为无规则卷曲、α-螺旋和延伸链三者交替出现.采用实时荧光定量PCR分析显示,DIO2基因在牦牛的脾、肺等内脏组织表达无显著差异;在背最长肌和半腱肌的表达量显著高于脂肪和肝脏组织(P0.01).此外,DIO2在金川牦牛半腱肌的表达量显著高于麦洼牦牛(P0.05).以上结果为研究DIO2在牦牛骨骼肌的功能提供参考资料.     

牦牛ATF4基因组织表达与雌性生殖器官中定位分析

旨在克隆牦牛转录激活因子4(ATF4)基因,并检测其在不同组织的表达及雌性生殖器官中定位分析,探索ATF4在母牦牛繁殖的影响.以牦牛为实验对象,利用RT-PCR克隆得到牦牛ATF4基因CDS序列,生物信息学分析牦牛CDS区,RT-qPCR检测ATF4基因在牦牛不同组织中的表达模式,免疫组化(IHC)分析ATF4蛋白在雌...     

牦牛GPRIN3基因的克隆及组织表达分析

为探索GPRIN3基因的生物学特性,以麦洼牦牛为试验材料,利用RT-PCR技术扩增GPRIN3基因编码区序列并对其进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR技术检测GPRIN3在牦牛不同组织的mRNA表达水平.结果表明,克隆得到GPRIN3基因编码区序列大小为2 343 bp,编码780个氨基酸残基;麦洼牦牛与野牦牛氨基酸序列相比,一致性为99.62%,共有3个位点发生突变,分别是103(G→R)、366(T→M)、404(E→K).系统进化分析显示,牦牛与野牦牛亲缘关系最近,其次是普通牛,与黑猩猩的亲缘关系最远;含有GRIN-C超家族保守功能结构域;实时荧光定量PCR结果表明,GPRIN3在麦洼牦牛肺脏组织中表达量最高,其次是肝脏,在臀肌中表达量最低.本研究为进一步探讨牦牛GPRIN3基因及其编码蛋白的结构和功能提供理论基础,为牦牛分子育种提供新思路.     

山羊SAMD12基因分子及表达特征分析

旨在克隆山羊SAMD12基因,明确SAMD12分子特征及表达特征,探究SAMD12基因对山羊肌内脂肪细胞分化的影响.首先通过RT-PCR技术扩增获得山羊SAMD12基因序列,利用生物信息学分析软件及qPCR技术明确山羊SAMD12分子特征及其在山羊组织、肌内脂肪细胞分化过程中的表达模式.结果表明,扩增获得山羊SAMD12基因序列734 bp, CDS区486 bp,编码氨基酸161个.山羊SAMD12特征分析结果显示SAMD12蛋白带正电且属于碱性亲水不稳定蛋白,主要分布于细胞核(52.2%),含有SAM家族所特有的SAM功能结构域.SAMD12蛋白二级结构中大部分氨基酸以α-螺旋、无规卷曲的方式存在.同源性比对结果显示山羊SAMD12与绵羊SAMD12同源性高达90.7%,同源性最低的为马(23.4%).系统进化树结果显示：山羊与绵羊、家牛划分为一支,说明山羊SAMD12与这两种哺乳动物亲缘关系最近.组织表达特征分析显示：SAMD12在山羊多个组织中均有表达,在瘤胃中表达量最高,其次为肾,这两种组织中的表达量都显著高于其他组织(P<0.05).细胞时序表达特征谱分析显示：成脂诱...     

山羊KLF17基因克隆与组织表达

克隆山羊Krüppel样因子17基因(KLF17)的c DNA序列,并检测其组织表达水平,为KLF17基因的功能研究奠定基础.随机选取2~3周岁的健康简州大耳羊和藏山羊羯羊各4只,屠宰采集山羊不同组织样品(心、肝、脾、肺、肾、肌肉和皮下脂肪),提取组织总RNA,利用RT-PCR法克隆山羊KLF17基因序列,进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR(q PCR)法检测KLF17基因mRNA的表达水平.结果表明,克隆得到山羊KLF17基因c DNA序列1 450 bp,包含CDS区全长858 bp,5'UTR序列12 bp,5'UTR序列580 bp,编码285个氨基酸残基.其CDS区与牛、绵羊相比在5'端少99 bp,而在531位多出361 bp,这导致其编码区在858位提前终止.山羊蛋白序列较牛、绵羊少113个氨基酸残基.组织表达结果显示,KLF17基因在藏山羊肺中具有最高的表达水平,而在简州大耳羊皮下脂肪中具有最高的表达水平.两种山羊均在背最长肌中具有最低的KLF17表达量.这些结果表明KLF17可能在山羊脂质代谢过程中具有重要调控作用.     

绵羊母源基因TRIM28克隆、表达及生物信息学分析

为了研究TRIM28基因在绵羊早期克隆胚胎发育过程中基因组去甲基化与重新甲基化及其维持的机制,探索母源关键基因在体细胞克隆效率中的作用,本研究通过提取中国美利奴细毛羊卵巢组织RNA,经反转录获得cDNA,利用特异性引物扩增TRIM28基因编码区序列,测序后采用生物信息学软件对编码区序列及氨基酸序列进行相关生物信息学分析和结构预测,进一步采用RT-PCR对绵羊不同组织中TRIM28表达量进行检测。结果显示:克隆获得了绵羊TRIM28基因编码区序列全长2441bp,编码811个氨基酸。生物信息学分析结果表明,不同物种TRIM28基因编码区核苷酸和氨基酸序列具有较高保守性。组织表达谱结果显示,TRIM28 mRNA在中国美利奴细毛羊肺脏、脾脏和卵巢中高丰度表达,且与Zfp57表达情况一致。结论:TRIM28基因结构和进化方面高度保守,推测其在不同组织中行使转录中介因子这一特定的生物学功能相关,TRIM8与ZFP57复合体在分化组织中对基因组甲基化的维持起着重要作用。     

大鼠CHOP基因克隆及其在颅脑损伤模型中的表达分析

利用巢式PCR(nest PCR)克隆大鼠CHOP基因.该基因ORF区全长507bp,编码168个氨基酸,推测其分子量为19.03kDa,等电点4.59.大鼠CHOP蛋白在第95~160位氨基酸残基位点存在一个"碱性亮氨酸拉链"结构域.蛋白进化分析显示:大鼠CHOP蛋白与啮齿类该蛋白具有较近的亲缘关系.实时荧光定量PCR结果显示:大鼠早期颅脑损伤中,CHOP基因表达呈逐步上升趋势,颅脑损伤24h表达量达到顶峰,为对照组的11.47倍.     

斜带石斑鱼Frizzled 4基因的克隆及表达分析

利用同源克隆和RACE的方法,从斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)卵巢中克隆了Frizzled4(g FZD4)的全长c DNA序列.g FZD4的c DNA序列全长2 033bp,其中开放阅读框1 596bp、编码531个氨基酸.氨基酸序列比对和系统树分析显示,g FZD4的结构十分保守,斜带石斑鱼与鲈形目罗非鱼的亲缘关系最近.RT-PCR分析表明,g FZD4基因在斜带石斑鱼组织中广泛表达,其中脑、肾脏、心脏和腮组织的表达量较高.荧光定量PCR检测结果显示,g FZD4基因的表达水平在胚胎发育的早期较低、在桑葚期显著升高、在囊胚期最高,其后除了肌节形成期外均基本与桑葚期的表达水平相似;g FZD4基因在卵巢发育过程中表达水平较低,而在性逆转的精巢发育过程中表达水平显著升高,表明g FZD4介导的Wnt信号通路在石斑鱼的性逆转过程中可能发挥了重要作用.     

藏黄牛褪黑激素合成酶AA-NAT基因cDNA克隆及序列的比较分析

哺乳动物季节性繁殖主要受褪黑激素调控, 而褪黑激素的分泌受其2个合成酶HIOMT和AA-NAT调控. 分布于青藏高原的藏黄牛和牦牛是典型的季节性繁殖动物, 普通黄牛繁殖则季节性不明显. 比较分析它们三者的AA-NAT序列, 从而进一步研究它们繁殖的季节性. 采用RT-PCR技术,从2个公藏黄牛个体的松果体组织总RNA中分别克隆到AA-NAT基因的表达序列, 并对其进行生物信息学分析. 结果表明:藏黄牛AA-NAT基因的表达序列全长为624bp, 开放阅读框(ORF)为621 bp, 编码207个氨基酸, 预测其表达蛋白分子量为52.3005kDa, 等电点为5.06, 不具有信号肽, 有两个具有较高可能性的跨膜区, 存在4个O连接糖基化位点, 而不存在N连接糖基化位点, 有3个潜在的Ser和3个Thr磷酸化位点. 藏黄牛该基因表达序列核苷酸及编码氨基酸与亲缘关系较远的牦牛一致, 而与亲缘关系较近的普通黄牛却有一定差异, 这可能与繁殖的季节性有关.     

金银花叶绿素a/b结合蛋白基因LjCab克隆与表达特性分析

采用设计简并性引物和RACE克隆相结合,从金银花中克隆了捕光叶绿素a/b结合蛋白基因全长,命名为LjCab(GenBank号：JQ621945.1).基因全长为960 bp,开放阅读框为798 bp,其编码265个氨基酸,基因不含内含子属于光系统II的Cab基因.对LjCab基因核苷酸序列进行亲缘关系分析发现其与烟草和五彩椒的Cab基因亲缘关系较近.金银花在不同条件处理下,对LjCab基因进行定量PCR检测分析,结果显示：LjCab基因受光、6-BA、GA3和NAA诱导表达,但是黑暗和ABA激素处理对LjCab基因的表达没有明显的影响.本研究为进一步解析金银花光合作用机理及其相关基因的诱导表达特性提供了参考.     

牛精子发生相关新基因b-DAZL的克隆、生物信息学分析与组织表达研究

人和多种动物的DAZL(Deleted in AZoosPermia-like)基因是精子发生的重要调控因子,DAZL基因突变或表达缺乏将导致精子发生过程减数分裂障碍和雄性不育.文中采用电子克隆和克隆测序方法获得了黄牛DAZL,基因cDNA全序列,利用生物信息学方法进行黄牛DAZL基因序列和蛋白结构分析,并对黄牛、牦牛和犏牛DAZL基因的组织表达特征进行了分析.结果发现黄牛DAZL,基因cDNA全长2509 bp,编码295个氨基酸(命名为b-DAZL);b-DAZL基因含有12个外显子和11个内含子,定位于牛1号染色体末端;b-DAZL基因与哺乳纲各物种同功能基因开放阅读框的同源性为90%一94%,其编码蛋白含有DAZL典型的RNA识别基序(RRM),DAZ重复基序,Pumilio一2和PABP作用位点.RT-PCR结果显示b-DAZL,基因仅在成年黄牛和成年牦牛睾丸、卵巢组织中表达,在成年F1代犏牛的卵巢组织中表达而在睾丸组织中检测不到表达信号,且犏牛睾丸组织切片表现出DAZL,基因缺失的典型精子发生障碍表型,因此推测b-DAZL基因在牛精子发生过程中发挥重要作用,可能与F1代犏牛雄性不育相关,是犏牛雄性不育的候选基因.     

牛精子发生相关新基因b-DAZL的克隆、生物信息学分析与组织表达研究

人和多种动物的DAZL(Deleted in AZoospermia-like)基因是精子发生的重要调控因子,DAZL基因突变或表达缺乏将导致精子发生过程减数分裂障碍和雄性不育.文中采用电子克隆和克隆测序方法获得了黄牛DAZL基因cDNA全序列,利用生物信息学方法进行黄牛DAZL基因序列和蛋白结构分析,并对黄牛、牦牛和犏牛DAZL基因的组织表达特征进行了分析.结果发现：黄牛DAZL基因cDNA全长2509bp,编码295个氨基酸(命名为b-DAZL);b-DAZL基因含有12个外显子和11个内含子,定位于牛1号染色体末端;b-DAZL基因与哺乳纲各物种同功能基因开放阅读框的同源性为90%—94%,其编码蛋白含有DAZL典型的RNA识别基序（RRM）,DAZ 重复基序,Pumilio-2 和PABP 作用位点.RT-PCR结果显示：b-DAZL基因仅在成年黄牛和成年牦牛睾丸、卵巢组织中表达,在成年F1代犏牛的卵巢组织中表达而在睾丸组织中检测不到表达信号,且犏牛睾丸组织切片表现出DAZL基因缺失的典型精子发生障碍表型,因此推测b-DAZL基因在牛精子发生过程中发挥重要作用,可能与F1代犏牛雄性不育相关,是犏牛雄性不育的候选基因.     

山楂Actin基因片段克隆及序列分析

依据GenBank中已知的蔷薇科梨属Actin基因的保守序列设计1对特异性引物,以山楂叶片总DNA和总RNA为模板,分别利用PCR和RT-PCR技术从山楂中克隆得到Actin基因的DNA片段和cDNA片段,测序得到山楂Actin基因DNA片段长度为1 578 bp,cDNA片段长度为1 005 bp,编码334个氨基酸。生物信息学软件分析表明,该核苷酸序列与苹果、梨、桃的Actin基因同源性较高,分别为98%,97%,95%,而编码的氨基酸序列与苹果、梨、桃则完全相同,属间具有很好的保守性。试验克隆得到的基因为山楂Actin基因,命名为CpActin。进化树分析结果进一步表明,该Actin序列与苹果、梨、桃和草莓等亲缘关系最近;半定量RT-PCR结果显示,CpActin在山楂的叶片、花柱和花粉中能够稳定表达,可作为山楂的内参基因。     

藏绵羊KAP3.2基因的cDNA克隆、序列分析及组织表达的研究

为研究藏绵羊角蛋白相关蛋白(KAP3.2)基因结构与功能,揭示该基因的组织特异性表达规律.以藏绵羊为研究对象,分别提取藏绵羊心、肝、脾、肾及皮肤组织中总RNA,并以此为模板,通过RT-PCR技术对藏绵羊KAP3.2基因的c DNA进行克隆、序列分析;利用Real-time PCR技术进行组织表达研究.结果表明:藏绵羊KAP3.2基因编码区全长297bp,编码98个氨基酸;藏绵羊与普通绵羊、山羊、藏羚羊、草原鼠、家鼠、人的相应核苷酸同源性分别为99%、97%、96%、79%、75%、73%;藏绵羊KAP3.2基因在皮肤中高表达,而在其它组织中相对表达量较低,说明该基因的表达具有组织特异性.