鸡8个功能基因5'-侧翼区与内含子的 SNP多样性比较

本研究旨在探讨鸡功能基因5'-侧翼区的单核苷酸多态性(SNP)水平.作者以自来航鸡、隐性白洛克鸡、杏花鸡、丝羽乌骨鸡、固始鸡、红色原鸡为材料,扩增了GH、DDBC1、RIKEN、RASGRP3、IGF1、THRSP、VIP及PRL共8个基因的5'-侧翼区DNA序列.扩增序列全长为8,399 bp,SNP的总数为161个,平均每52 bp出现一个SNP.8个功能基因5'-侧翼区核苷酸多样性的θ均值和π均值分别为0.00620±0.00110和0.00559±0.00100.比较检验表明,5'-侧翼区的SNP多样性显著低于内含子区域.5'-侧翼区是基因表达的一个重要调控区域,在分子进化和系统发生过程中承受着比内含子区域更大的选择压,其较低的SNP多样性是适应性较好的表现.Tajima检验与Fu和Li检验表明,与鸡繁殖性状显著关联的VIP基因和PRL基因很可能是人工选择或自然选择的目的基因.     

鸡6个功能基因microRNA靶标区域SNP的生物信息学预测

GDF-8、IGF-I、IGF-III、IGF2R、IGFBP2和GHR是鸡的重要经济性状候选基因。利用miRanda和Targetscan软件预测6个基因3′UTR潜在的microRNA靶标, 并发掘靶标区域SNP位点。结果表明: 在6个基因的26个microRNA靶标区域, 共检测到125个SNP位点, 在靶标及其5′和3′邻接等长侧翼区分别检测到47个、44个和35个SNPs位点, 其中12个SNP定位于靶标种子序列互补区。种子序列互补区及其3′侧翼区的SNP位点可能会影响microRNA的调控, 导致家禽的表型变异     

扩展青霉PF898碱性脂肪酶基因组DNA的克隆及序列分析

扩展青霉 (Penicilliumexpansum)PF898可产生一种具有重要工业生产价值的碱性脂肪酶(PEL) .在通过 3′RACE和 5′RACE获得PEL完整的cDNA序列的基础上 ,通过PCR方法首次克隆了该脂肪酶的完整的基因组DNA序列 (GenBank登录号为AF330 6 35 ) .该脂肪酶DNA全长 14 0 4bp ,包括PEL编码区、3′非翻译区和部分 5′非翻译区基因的序列 .编码区DNA由 1135个碱基组成 ,含有 5个内含子 ,大小分别为 5 8bp、4 7bp、5 0bp、5 6bp和 6 9bp .在已报道的丝状真菌脂肪酶中 ,PEL基因的内含子数量最多 ,而其大小与其它丝状真菌脂肪酶基因的内含子一样 ,均为只有几十个碱基的小内含子 .PCR扩增获得的PLEDNA序列还包括由 195个碱基组成的 3′端非编码区序列 ,74个碱基的部分 5′端非编码区序列 .PELDNA全长序列中的 - 2 4至 - 2 7nt为TATAbox ,终止码TGA下游15 6nt出现AATAAA序列 ,TGA下游 182位出现poly(A)尾 ,为典型的真核基因结构 .同源性序列分析表明 ,PEL与其它真菌来源脂肪酶的基因组DNA序列同源性约为 39%～ 4 9% ,PEL内含子之间或PEL内含子与其它丝状真菌脂肪酶基因的内含子之间的序列同源性约 4 2 %～ 5 7% .     

鲢鱼可溶性谷胱甘肽S-转移酶(sGST)基因cDNA全序列与5′调控区的克隆与分析

淡水鱼类可溶性谷胱甘肽S-转移酶(sGST)在微囊藻毒素去毒代谢过程中具有独特 的关键作用,因而也称为微囊藻毒素去毒酶. 从淡水食毒藻鱼类鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)肝脏通过简并引物克隆微囊藻毒素去毒酶基因cDNA核心序列,应用5′RACE和3′RACE技术分别扩增该序列的5′末端和3′末端序列,最后通过序列拼接获得鲢鱼肝脏微囊藻毒素去毒酶基因cDNA全序列. 序列分析结果表明,鲢鱼肝脏微囊藻毒素去毒酶基因cDNA全长920 bp,其中5′-UTR长74 bp,3′-UTR长174 bp,编码区长672 bp,编码223个氨基酸. 应用基因组步行法,在鲢鱼克隆得到淡水鱼类微囊藻毒素去毒酶基因5′侧翼区878 bp序列. 与哺乳动物及海水鱼sGST基因不同,鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因的5′侧翼区,发现存在多个脂多糖反应元件(LPSRE),表明来源于毒藻的脂多糖可能对鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因表达有潜在调控作用.     

鲢鱼可溶性谷胱甘肽S-转移酶(sGST)基因cDNA全序列与5′调控区的克隆与分析

淡水鱼类可溶性谷胱甘肽S-转移酶(sGST)在微囊藻毒素去毒代谢过程中具有独特的关键作用,因而也称为微囊藻毒素去毒酶.从淡水食毒藻鱼类鲢鱼(Hypophthalmichthysmolitrix)肝脏通过简并引物克隆微囊藻毒素去毒酶基因cDNA核心序列,应用5′RACE和3′RACE技术分别扩增该序列的5′末端和3′末端序列,最后通过序列拼接获得鲢鱼肝脏微囊藻毒素去毒酶基因cDNA全序列.序列分析结果表明,鲢鱼肝脏微囊藻毒素去毒酶基因cDNA全长920bp,其中5′-UTR长74bp,3′-UTR长174bp,编码区长672bp,编码223个氨基酸.应用基因组步行法,在鲢鱼克隆得到淡水鱼类微囊藻毒素去毒酶基因5′侧翼区878bp序列.与哺乳动物及海水鱼sGST基因不同,鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因的5′侧翼区,发现存在多个脂多糖反应元件(LPSRE),表明来源于毒藻的脂多糖可能对鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因表达有潜在调控作用.     

马铃薯GBSS基因的克隆与DNA顺序分析

构建了中国马铃薯 (Solanum tuberosum)栽培品种“东农 30 3”基因文库 ,用 PCR扩增得到淀粉粒结合淀粉合成酶基因 (GBSS,granule- bound starch synthase)的部分顺序 (GB3) ,以此为探针从基因文库中筛选到 2 0个阳性克隆。测定其中 1个克隆 (GBSS1 7- 1 )的 DNA顺序共 542 8bp;它包括 GBSS基因 5′侧翼区 1 82 3 bp、结构基因 2 964 bp和 3′侧翼区 641 bp。该顺序与已报道的 GBSS顺序同源性很高 ,但 5′侧翼区最上游 730 bp尚未见文献报道 ;并存在较多的茎环结构。     

鸡生长激素基因5′端部分调控区的克隆分析

利用PCR技术扩增、克隆、测序了7个跨越不同生长速度的鸡品种(系)的生长激素(GH)基因的5′端部分调控区。这7个品种(系)分别为:高生长速度的宝罗肉鸡父本;较高生长速度和一定的产蛋性能的宝罗肉鸡母本;肉蛋兼用型的芦花鸡;中等生长速度和中等体重的蛋鸡品种洛岛红和农大褐;生长速度较慢体重较轻的蛋鸡品种北京白鸡和生长速度很慢但又不是矮小型的地方品种丝毛乌骨鸡。所扩增的片段长度为760bp,包括了转录起始位点5′端侧翼区的473bp、两个可能的TATA框、组织特异性转录因子结合位点、第一个外显子和部分第一内含子。所有克隆的鸡GH基因5′端调控区与Tanaka发表的序列相比,均在-34碱基的位置上缺失一个胞嘧啶C,在 160与 161碱基之间多1个胸腺嘧啶丁,在 175碱基的位置上出现了以腺嘌呤A替换了鸟嘌呤G的情况。7个品种(系)之间的比较显示,鸡GH基因启动区具有极高的保守性,在具有不同生长速度的鸡品种间不存在任何差异。说明鸡的不同生长速度和成年体重,不是由于生长激素5′调控区变异造成的。鸡生长激素基因表达的差异可能受到内含子或3′端侧翼序列的影响。     

奶牛乳铁蛋白基因5′侧翼区PCR-SSCP多态性分析

采用PCR-SSCP技术,对奶牛乳铁蛋白基因5′侧翼区1122bp序列进行多态性分析.在该区所划分的5个亚片段上,发现Blf 5′-1(227bp),Blf 5′-3(175bp)和Blf 5′-5(293bp)3个DNA片段存在多态.进一步对这3个片段进行测序分析,在Blf 5′-1序列中,发现位于转录起始位点上游-926和-915位分别有G→A及T→G点突变;在Blf 5′-3片段中,-478位存在G的插入;Blf 5′-5位点上,发生-28位的C颠换为A和 33位的G颠换为C两处突变.利用TFSEARCH (ver.1.3)软件对乳铁蛋白基因5′侧翼区潜在调控元件及蛋白质结合位点进行了预测,结果显示5′侧翼区的突变引起了蛋白质结合因子的变化.     

中华绒螯蟹蜕皮抑制激素1(Ers-MIH1)基因组DNA的分子克隆和序列分析

运用反向PCR (IPCR)技术首次克隆得到全长为 3 50 6bp的中华绒螯蟹 (Eriocheirjaponicasinensis)蜕皮抑制激素 1(MIH 1)基因组DNA序列 (GenBank检索号 :AY3 10 3 13 )。该序列包括 3个外显子、 2个内含子、 412bp的 5′端上游调控区和 917bp的 3′端UTR。编码区的第 1个内含子将信号肽分开 ,第 2个内含子将成熟肽分开。MIH 1基因的外显子和内含子接头区符合受体拼接点和供体拼接点的GT AG法则。MIH 1基因412bp的 5′端侧翼区含有和其它真核基因相似的启动子元件 ,即包括与其它节肢动物高度相似的起始子、TATA盒以及cAMP效应元件结合蛋白的结合位点序列。中华绒螯蟹MIH 1基因的组织方式与斑纹和食用黄道蟹的MIH基因相同。推导的多肽由 75个氨基酸的成熟肽和 3 5个氨基酸的信号肽组成 ,成熟肽的氨基酸序列和食用黄道蟹、三叶真蟹及美洲黄道蟹的一致性在 64% -65%之间     

鸡6个功能基因microRNA靶标区域SNP的生物信息学预测

GDF-8、IGF-I,IGF-III、IGF2R、,IGFBP2和GHR是鸡的重要经济性状候选基因.利用miRanda和Targetscan软件预测6个基因3'UTR潜在的microRNA靶标,并发掘靶标区域SNP位点.结果表明:在6个基因的26个microRNA靶标区域,共检测到125个SNP位点,在靶标及其5'和3'邻接等长侧翼区分别检测到47个,44个和35个SNPs位点,其中12个SNP定位于靶标种子序列互补区.种子序列互补区及其3'侧翼区的SNP位点可能会影响microRNA的调控,导致家禽的表型变异.     

鳜鱼胰蛋白酶和淀粉酶与胃蛋白酶原基因的克隆与序列分析

采用RT-PCR及RACE法,克隆得到鳜鱼(Siniperca chuatsi)肝胰脏胰蛋白酶(trypsin, Try)、淀粉酶(amylase, Amy)基因 cDNA全序列.结果表明,鳜鱼Try基因cDNA全长为896 bp,其中开放阅读框 (open reading frame,ORF)为744 bp,编码247个氨基酸. 序列同源性分析发现,鳜鱼Try与 斑马鱼(Danio rerio)、非洲爪蟾(Xenopus laevis)、 小鼠Try和人TRY氨基酸序列同源性分别为81.4%、75.3%、74.5%和71.4%.鳜鱼Amy 基因cDNA全长为1 647 bp,其中ORF为1 539 bp,编码512个氨基酸.鳜鱼Amy与斑马鱼 、非洲爪蟾、小鼠Amy和人AMY氨基酸序列同源性分别为79.7%、75.4%、71.9%和70.9%. 同时对鳜鱼基因组进行PCR,获得鳜鱼Try、Amy与胃蛋白酶原(pepsinogen, Pep)全基因组DNA序列.序列分析表明,鳜鱼Try基因由4个内含子和5个外显子组成,全长1 362 bp;鳜鱼Amy基因由8个内含子和9个外显子组成,全长4 267 bp;鳜鱼Pep基因由8个内含子和9个外显子组成,全长 4 032 bp,与其它脊椎动物基因结构相似.应用Genome walker方法在鳜鱼克隆得到长度分别为1 189 bp、413 bp和527 bp的Try、Amy和Pep基因的5′侧翼区序列以及1段长为704 bp的Pep 基因3′侧翼区序列,并利用相关软件预测其中具有多个可调节其表达的调控元件.鳜鱼Try、Am y和Pep基因组全序列的克隆及其序列、结构分析和分子系统进化等的研究,为鱼类消化代谢相关基因的生理功能及表达调控机理进一步研究提供依据.     

藏鸡诱导型一氧化氮合酶基因低氧适应功能分析

低氧刺激诱导型一氧化氮合酶(Inducible nitric-oxide synthase, iNOS)催化产生NO, 增加血流, 改善组织供氧。文章采用测序和PCR-RFLP技术检测藏鸡及低地鸡iNOS基因编码区、5′侧翼区(2.0 kb片段)序列和3′侧翼序列SNP, 并测定低氧和常氧孵化时鸡胚尿囊绒毛膜组织iNOS基因表达量和酶活力。结果在iNOS基因 5′侧翼区发现一个与低氧适应相关的藏鸡高频率突变SNP位点(-870C→T), 藏鸡该突变的等位基因T频率高于低地鸡种。藏鸡iNOS基因表达量和酶活力在低氧孵化环境中多高于矮小鸡。结果表明藏鸡群体iNOS基因的突变及其低氧表达量的增加是其适应低氧环境的重要基础。     

犏牛FSHβ基因的5'端侧翼区的序列测定和比较研究

目的:为探求犏牛FSHβ基因的5’端侧翼区的序列特征,揭示该基因的变异和对家畜产仔率的意义,方法:根据奶牛FSHβ基因的5’端侧翼区的基因序列设计引物,应用PCR方法扩增并克隆了犏牛FSHβ基因的5’端侧翼区的序列,扩增序列长度为2022bp,包括5’端上游调控序列、第一外显子和部分第一内含子,并与奶牛该区段序列进行了比较研究。结果:序列分析结果表明:犏牛FSHβ基因的5’端侧翼区与文献报道的奶牛该基因的同源性为98.37%。结论:这为研究杂交一代犏牛雄性雄性不育,为开展牦牛功能基因组计划和分子育种提供了一定的科学的理论依据。     

血红密孔菌(Pycnoporussanguineus)漆酶基因的克隆与序列分析

为克隆血红密孔菌 (Pycnoporussanguineus)漆酶基因 ,根据真菌漆酶氨基酸序列保守区设计了 1对简并引物 .以血红密孔菌基因组DNA为模板 ,PCR扩增出长 12 2 7bp的漆酶基因片段 .以此序列为基础 ,通过 5′及 3′RACE技术克隆出漆酶全长cDNA序列 ,序列长为 190 2bp ,其 5′端和 3′端非编码区长分别为 5 1bp和 2 97bp ,开放阅读框长 15 5 4bp ,编码 5 18个氨基酸的蛋白 .该蛋白具有 4个铜离子结合区域 ,预测其相对分子量为 5 6 313 2 ,等电点为 5 5 9,其氨基酸序列与Pycnoporuscinnabarinus漆酶 (lcc3 2 )的同源性最高 ,为 96 % .以该cDNA编码区的两端序列为引物 ,PCR扩增得到漆酶的长度为 2 15 4bp的全长DNA序列 ,序列中包括 10个内含子序列 ,长为 5 2～ 70bp     

牛催乳素基因组及其cDNA全长序列的分子克隆和分析

通过LongPCR等技术首次克隆得到全长9388bp的牛催乳素（bPRL)基因组序列（GenBank登录号AF426315）,其中包括bPRL基因全部5个外显子和4个内含子,5′端854bp的上游调控区以及3′端69bp的UTR,AF426315基因编码的蛋白质在GenBank中的序号为AAL28075,由229个氨基酸残基组成,1-30位氨基酸残基为信号肽序列,成熟的多肽含有199个氨基酸残基,将bPRL基因组DNA真核表达载体转染COS-7细胞后通过RT-PCR得到长度为804bp的bPRLcDNA序列,该序列涵盖了bPRL基因的全部ORF区,证明本研究所获得的bPRL基因组DNA具有转录的生物学功能,Blast搜索结果显示,GenBank数据库中收集有多条bPRL基因的mRNA和EST序列,各序列间存在多个SNP位点,主要分布于下游编码区和3′端的UTR,这些位点均未改变相应的氨基酸残基的性质,此外,5′端编码信号肽序列的区域呈现高度保守性。     

鸡催乳素基因序列多态及生物信息学分析

选择繁殖性能具有明显差异的4个鸡品种（莱航鸡、阳山鸡、丝羽乌骨鸡和隐性白洛克鸡）构建品种DNA池,采用测序的方法快速筛查鸡催乳素基因（chicken prolactin,cPRL）5′侧翼调控区、外显子区和部分内含子区约4500 bp范围内可能与产蛋性能相关的序列多态,共检测到13个SNPs和两个短片段（24 bp和15 bp）插入/缺失多态,其中在5′侧翼序列筛查到9个SNPs及两个短片段插入/缺失多态,在第2外显子筛查到1个SNP,在第5外显子筛查到两个SNPs,在第2内含子筛查到1个SNP;进一步利用生物信息学分析cPRL基因的5′侧翼调控序列,发现24 bp短片段的插入使莱航鸡比阳山鸡多出了1个Evi-1可能的结合位点（93分）,C-2402T的变异则使阳山鸡比莱航鸡多出了1个C/EBPbeta可能的结合位点（94分）,这两个结合位点是否影响cPRL基因的表达,影响鸡的就巢性和产蛋性能,还需要进一步研究。Abstract：Four chicken breeds (White Leghorn, Yangshan, Taihe Silkies, White Recessive Rocks) with different reproduction were applied to screen potential SNPs related to laying performance in the 5′flanking region, exon region and partial intron region of chicken prolactin (cPRL) gene. Totally almost 4500 bp were screened rapidly based on DNA pooling and sequencing, and thirteen single nucleotide polymorphisms (SNPs) and two indels (24 bp and 15 bp) were found, including nine SNPs and two indels in the 5′flanking region, one SNP in Exon 2, two SNPs in Exon 5 and one SNP in Intron 2 respectively. Furthermore, 5′flanking region of cPRL gene was analyzed by the website of http://motif.genome.ad.jp/. A possible Evi-1 binding site (score 93) was found in White Leghorn cPRL gene because of the 24 bp insertion, another possible C/EBPbeta binding site (score 94) was found in Yangshan cPRL gene because of the variation of C-2402T. Further studies need to be carried out to verify their effects on the expression of cPRL gene, the broodiness and laying performance of chickens.     

犏牛FSHβ基因的5'端侧翼区的序列测定和比较研究

目的：为探求犏牛FSHβ基因的5＇端侧翼区的序列特征,揭示该基因的变异和对家畜产仔率的意义,方法：根据奶牛FSHβ基因的5＇端侧翼区的基因序列设 计引物,应用PCR方法扩增并克隆了犏牛FSHβ基因的5＇端侧翼区的序列,扩增序列 长度为2022bp,包括5＇端上游调控序列、第一外显子和部分第一内含子,并与奶牛 该区段序列进行了比较研究.结果：序列分析结果表明：犏牛FSHβ基因的5＇端侧翼 区与文献报道的奶牛该基因的同源性为98.37%.结论：这为研究杂交一代犏牛雄性 雄性不育,为开展牦牛功能基因组计划和分子育种提供了一定的科学的理论依据.     

LRP16基因启动子克隆及特征分析

克隆LRP16基因启动子分子,并对启动子特征进行分析,预测启动子区调控元件,为深入研究LRP16基因的表达调控机制奠定基础。在NCBI的人类基因组数据库中截取并下载LRP16基因转录起始位点5′侧翼区2.7kb的基因组序列,设计PCR引物,从健康外周血单个核细胞中扩增,利用Genomatix程序对5′侧翼区近1000bp进行启动子特征分析,获得了与GenBank序列一致,长度为2.7kb的LRP16基因启动子DNA序列,该序列具有典型的真核生物RNA聚合酶Ⅱ启动子特征及多个核受体结合位点,如α视黄酸受体及RAR相关孤生受体。     

虾夷扇贝β-actin基因的克隆和序列分析

为进一步研究虾夷扇贝功能基因的表达调控。利用SMART cDNA文库构建试剂盒成功构建了健康虾夷扇贝外套膜和肾脏两种组织的cDNA文库。对随机选取的4009个克隆进行5′端测序,比对,筛选出1条β肌动蛋白同源序列,对此EST序列两端进行扩增、测序,得到肌动蛋白基因cDNA全长序列。肌动蛋白基因cDNA全长1536bp(不包括polyA),5′端非编码区84bp,3′端非翻译区321bp,阅读框1131bp,编码377个氨基酸。在基因组DNA中,该基因被一个内含子分为两段,内含子位于第41和第42个氨基酸之间,长度为1498bp。系统发育分析显示该肌动蛋白属于β类型。本研究得到的虾夷扇贝β-肌动蛋白基因可以被用于作为定量某种虾夷扇贝mRNA的标准,这为继续研究虾夷扇贝其它功能基因,及其分子生物的进一步研究、促进其他相关分子发育和系统进化研究奠定了基础。     

Cloning of IGF2b 5'Flanking Region and Methylation Analysis of Its GC-rich Sequence in Common Carp (Cyprinus carpio)

鲤(Cyprinus carpio)胰岛素样生长因子2b(insulin-like growth factor 2b,IGF2b)基因为鲤IGF基因家族重要的成员,已有的研究表明5’侧翼区序列对其功能的发挥有重要作用.因此,采用基因组步移法获取5′侧翼区序列,通过亚硫酸盐修饰的方法分析不同品种该区域GC富集区的甲基化状况.本文成功从鲤基因组DNA中获得695 bp的IGF2b 5'侧翼区序列.已获取的IGF2b 5'侧翼区序列经过TFSEARCH分析后发现了多个转录因子结合位点和TATA框,通过BLAST比对发现,鲤IGF2b 5'侧翼区DNA序列与斑马鱼( Danio rerio) IGF2b基因相比,相似性为87％.检测该区域富含GC的序列17个位点,发现建鲤(C.c.var.jian)有2个个体的3个位点出现甲基化,而黄河鲤(C.c.haematopterus)只有1个个体1个位点出现甲基化,这说明2个品种鲤在这个区域出现甲基化修饰的几率低,也验证了这2品种在该基因该区域GC富集区是稳定的.