小鼠Agouti基因和毛色表型相关问题及其遗传变异探究

目的对小鼠Agouti基因和毛色表型相关问题及其遗传变异情况进行分析探讨。方法抽取存在毛色差异的8个染色体工程小鼠作为研究对象,经电脑测色配色仪对品系、C3H/He小鼠毛色进行检测,并对检测结果进行统计分析。结果所抽取的8个品系K/S值分别处在C3H/He小鼠的K/S值两侧,按照C3H/He小鼠的K/S值划分界限,将抽取的8个品系小鼠划分成浅灰色、深灰色两个类型,DNA芯片分析发现,有一个鼠灰色相关基因Agouti,将Agouti基因作为候选基因,经Sanger法对候选基因c DNA序列进行检测。结果发现,Agouti基因开放读码框长396bp,编码131个氨基酸的Agouti信号蛋白。结论在候选基因Agouti编码区检测到突变(R96G)为重要错义突变,对α-MSH结合受体MC1R等能力进行了抑制,导致Agouti小鼠毛色偏向于黑色。     

大鲵Agouti基因的克隆、表达及多态性分析

刺鼠信号蛋白(Agouti)是哺乳动物和鸟类黑色素合成过程中的重要调控因子,影响动物的体色(毛色)。为研究Agouti在两栖动物体色形成过程中的作用,本研究利用PCR技术扩增得到大鲵Andrias davidianus的Agouti基因部分cDNA序列并进行了相关的生物信息学分析,进一步使用实时荧光定量PCR检测了大鲵Agouti基因在皮肤、肝脏等10个组织和器官中的表达情况,并检测了4种不同体色大鲵皮肤组织中Agouti基因的表达量。同时采用直接测序法,比较了不同体色大鲵Agouti基因编码区的序列差异。结果显示,大鲵Agouti基因cDNA序列长1 068 bp,开放阅读框399 bp,编码132个氨基酸残基。蛋白质同源性分析表明,大鲵Agouti蛋白具有与其他物种一致的保守Agouti结构域,其蛋白质序列与两栖爬行类序列相似性较高,与哺乳动物和鸟类相似性较低。系统进化分析显示,大鲵Agouti基因与高山倭蛙Nanorana parkeri、美国短吻鳄Alligator mississippiensis、中华鳖Pelodiscus sinensis等物种的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析表明,Agouti基因mRNA在大鲵不同组织中均有表达,皮肤中的表达量最高。在4种不同体色大鲵皮肤组织中,黄色皮肤中的Agouti基因表达量高于其他体色。不同体色大鲵Agouti基因编码区序列一致。大鲵Agouti基因独特的序列特征及其表达的组织特异性暗示了其在两栖动物体色形成过程中可能具有与其他物种不同的调控机制。这些结果为进一步研究Agouti在大鲵体色形成过程中的作用提供了基础资料。     

Agouti和Agouti相关蛋白的一些生物学内涵

Agouti 有多方面的意义.首先,它是分属几种不同物种的哺乳动物的俗称.其次,它是一些啮齿类动物的属名.第三,它代表了一种啮齿类动物特有的毛色.第四,它是一个与黑素皮质素受体信号转导途径的调控有关,存在于从人(Homo sapiens)到啮齿类动物,乃至斑马鱼(Danio rerio)的一个特定基因的名称,又是该基因产生的一种特定信号蛋白的名称.Agouti和Agouti相关蛋白是肿瘤、肥胖与糖尿病等人类疾病的研究热点之一.Agouti黄色肥胖小鼠最近成了表观遗传学研究的一个重要模型动物.本文阐述并区分了与agouti有关的一些重要概念与科学术语,并综述了相关领域的研究进展.     

小鼠脂联素受体2基因编码区的克隆及序列分析

构建小鼠脂联素受体2(mAdipoR2)基因cDNA克隆,并进行序列及基因结构分析,为进一步研究小鼠AdipoR2的表达和生物学活性奠定基础。用RT—PCR方法扩增mAdipoR2基因cDNA,获得的片段连接至pGEM-T载体,转化JM109大肠杆菌,经酶切鉴定后,进行序列测定。利用因特网生物信息学资源分析mAdipoR2基因序列。结果成功地构建了mAdipoR2基因cDNA克隆,其序列与GenBank登录序列一致。通过与小鼠基因组序列比对,分析了mAdipoR2基因结构,其编码序列由7个外显子组成,编码1个含7个跨膜区的膜蛋白,但该受体不属于G蛋白偶联受体家族(GPCRs)。mAdipoR2与人及大鼠蛋白的同源性分别为91％和95％。     

绵羊黑色素合成相关基因的研究进展

毛色是一种可利用的遗传标记。在确定杂交组合、品种纯度和亲缘关系以及评价产品质量等方面均有一定的用途。哺乳动物毛色是由黑色素细胞产生的真黑素和褐黑素二者的分布和比例决定的。控制哺乳动物毛色色素的基因有很多,着重对黑色素合成相关基因酪氨酸酶基因(TYR)、黑素皮质激素受体1基因(MC1R)、鼠灰信号蛋白基因(Agouti)、酪氨酸酶相关蛋白1基因(TYRP1)的生物学功能及其遗传变异机制进行了综述。     

中国荷斯坦牛ABCG2基因编码区多态性检测及生物信息学分析

目的：研究中国荷斯坦牛ABCG2基因编码区（CDS）多态性,并进行生物信息学分析。方法：以中国荷斯坦牛为材料,利用PCR-SSCP技术对ABCG2基因CDS多态性进行检测,然后预测蛋白质序列的改变,并用生物信息学软件对蛋白质序列突变前后的结构及性质进行分析。结果：在外显子9中存在一个A→G碱基突变,导致氨基酸由酪氨酸突变为半胱氨酸,将此突变命名为Y367C;在外显子14中存在一个G→A突变,导致氨基酸由精氨酸突变为谷氨酰胺,将此突变命名为R578Q。2个突变一个位于功能区与跨膜区之间,一个位于跨膜区。生物信息学分析发现,蛋白质二级结构增加了1个卷曲（C）和2个转角（T）,同时减少了3个β折叠（E）,且ABCG2蛋白的组成和一些性质也发生了改变。结论：检测到的2个单核苷酸多态性引起了ABCG2蛋白性质和二级结构的改变;为进一步研究ABCG2蛋白对产乳性状的影响奠定了基础。     

一个常染色体显性遗传非综合征型耳聋家系致病基因及可能性分子遗传学机制研究

对一个中国常染色体显性遗传非综合征型耳聋家系(HBXG-712家系)进行了考察,主要采用了微阵列芯片法、全外显子组测序(whole exome sequencing,WES)技术以及Sanger测序法等方法检测该家系致病基因,另通过对蛋白产物进行三维重建进行生物信息学分析。经WES测序,本次研究共获得51个候选基因,通过将Sanger测序结果与标准序列进行比对及验证基因型与表型的一致性,确定EYA4为该家系致病基因,同时位于该基因上的错义突变c.T1301A(p.I434K)为其分子病因基础,且生物信息学分析认为该突变具有致病性。本研究结果提示:EYA4(c.T1301A;p.I434K)为HBXG-712家系耳聋的致病基因,提示发生于eya同源区域的错义突变可导致非综合征型耳聋的发生。     

野猪MC4R基因的克隆及变异初步研究

黑素皮质素受体4是在人类肥胖研究中发现的重要调节因子,参与调节动物的体重、采食量和能量稳态,缺失MC4R基因的突变纯合体小鼠出现遗传性肥胖。为了进一步揭示其群体遗传变异,寻找新的遗传标记,本研究对野猪(Sus scrofa ussuricus)MC4R基因进行了克隆(GenBank accession NoDQ388767)和序列分析,并对所发现的错义突变进行了基于限制性内切酶HindⅢ的PCR-RFLP分析。序列分析表明野猪与民猪MC4R基因的编码区序列完全相同,与大白猪相比存在4个SNPs;对14头野猪的酶切多态性分析表明该突变位点是多态位点,并且3种基因型的分布符合Hardy-Weinberg定律。结果表明,野猪具有独特的遗传信息。     

荷斯坦奶牛红毛性状的基因检测及红毛形成机制的探讨

荷斯坦奶牛黑素皮质素受体1(MC1R)基因310G缺失突变产生e等位基因,导致红白花毛色。实验利用PCR-RFLP和DNA测序技术建立了荷斯坦奶牛红毛性状的基因检测方法,并在4个荷斯坦奶牛全同胞家系中得到了证实,可见其可用于鉴定携带e等位基因的种公牛,以指导奶牛育种。通过分析黑素皮质素(MC)受体蛋白家族序列,找到了MC1R蛋白结构与功能的区域(TM3、TM6、TM7和EL3)。利用VHMPT软件预测MC1R突变蛋白的结构,结果显示其丢失了TM3、TM6、TM7和EL3区,也失去了与α-促黑素(α-MSH)结合的区域,最终导致红毛的产生。     

藏獒MC1R基因多态性与毛色表型的关联研究

目的:通过检测藏獒黑素皮质激素受体1(MC1R)基因的单链构象多态性(SSCP)在不同毛色群体中的分布,探讨MC1R基因多态性与毛色表型的相关性。方法:采用DNA测序技术,选择不同毛色藏獒的DNA为样本,根据GenBank发布的荷斯坦牛MC1R基因序列设计一对引物,采用PCR-SSCP技术分析MC1R基因在藏獒中的SSCP。结果:MC1R基因在藏獒中具有PCR-SSCP多态性,分别检测到3种基因型(AA、AB和BB);对MC1R基因多态性片段DNA克隆测序后发现,MC1R基因在编码区第313位存在单碱基突变(G→A),该突变导致第105位氨基酸发生由丙氨酸向苏氨酸的改变(T105A)。结论:MC1R基因的多态性与毛色性状不存在显著的相关性。     

马毛色遗传的分子基础与应用

毛色不仅是马品种和个体识别的重要依据,而且还可以作为某些疾病筛查的有力工具和手段。马的毛色主要由黑色素细胞产生的真黑素和褐黑素两种黑色素的分布及比例所决定,许多基因对黑色素的产生和分布的调控起着重要的作用,各基因相互间共同作用最终形成各种单毛色和复毛色,这些基因主要包括MC1R、ASIP、KIT、TYRP和EDNRB。另外STX17、MATP和PMEL17也在马毛色形成过程具有重要的作用,同时还发现个别毛色基因与黑色素瘤疾病有关。文章对近年来马主要毛色候选基因的作用机理、DNA序列多态性与毛色性状及黑色素瘤疾病的关系等研究进行了详细的阐述,为今后马匹育种工作和疾病防治提供重要理论依据。     

中国地方猪种黑素皮质激素受体1基因(MC1R)的单核苷酸多态性

以黑素皮质激素受体1基因作为影响猪毛色性状的候选基因, 应用PCR-SSCP(单链构象多态)法对11个中国地方猪种该基因的编码区进行单核苷酸多态性检测. 作为比较, 还研究了3个引入猪种. 结果发现11个品种的所有个体都存在3个突变: G284A, T309C和T364C, 与以往报道中欧洲大黑猪发生的突变相同, 推测中国地方猪种的毛色属于显性黑毛色性状. 而3个引入猪种发生的突变为68CC, C492T, G728A, 与地方猪种有明显区别, 二者分属截然不同的毛色遗传体系. 黑素皮质激素受体1基因对于中国地方猪种之间毛色的差异没有起到关键的影响作用, 但是它可为猪的分子进化研究提供一定的凭据.     

FZ6基因及其蛋白的生物信息学分析

目的:对frizzled6(FZ6)基因和Frizzled6(Fz6)蛋白进行生物信息学分析,更多的了解该基因的相关信息,为进一步研究Wnt-Fz信号通路以及FZ基因与神经管发育缺陷相关性研究提供基础。方法:运用Internet上的数据库及程序,对FZ6基因结构、单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)位点、Fz6蛋白的二级结构、蛋白相互作用网络以及Fz蛋白家族的多重序列比对进行生物信息学分析。结果:FZ6基因染色体定位于8q22.3-q23.1,基因全长33995bp,编码706个氨基酸;编码区存在8个SNPs位点,其中错义SNPs4个;多序列比对结果显示10个Fz蛋白家族成员分为4个亚类,Fz3和Fz6为同一类;Fz6蛋白有2个保守的结构域,蛋白序列羧基端缺少其他Fz蛋白普遍存在的S/T-X-V序列模式;其二级结构以α螺旋和随机卷曲为主。结论:通过对FZ6基因及其蛋白的生物信息学分析获得了其相应的生物学特征,为进一步研究奠定基础。     

与泛肽途径可能相关的新基因UBAP1的克隆和表达分析

在先前确定了鼻咽癌9p21-22区域的一个最小共同缺失区内的基础上,为了筛选和克隆鼻咽癌相关的修选抑瘤基因,应用EST介导的定位候选克隆策略,用RT－PCR及Northern杂交检测了22个表达序列标签(expressed sequence tag,EST）在鼻咽癌细胞株HNE－1和原代培养的正常鼻咽上皮细胞中的表达水平,发现其中一个EST w56112在鼻咽癌细胞株HNE－1中的表达显著下调,RNA印迹显示其代表一转录本为2.7kb的基因。进一步运用cDNA测序和RACE方法克隆了该EST代表的基因全长cDNA,Genbank登录呈AF222043,同时结合生物信息学方法克了该基因在小鼠中的同源基因,Genbank登录AF275549。该基因cDNA全长2.7kb,编码由502个氨基酸组成的、分子质量为55kD的蛋白质。数据库分析显示该基因编码的蛋白质羧基段含有两个重要的泛肽相关结构域（UBA domain）,属于泛肽相关蛋白家族的一个新成员,因此征得国际人类基因组命名委员会同意,将其命名为UBAP1基因。运用Northern杂交和 RT-PCR方法检测发现UBAP1基因在所检测的人和小鼠的组织中广泛表达。采用RT－PCR和直接测序的方法,未能发现UBAP1基因编码区在鼻咽癌细胞株HNE－1和10例鼻咽癌活检标本中存在突变。UBAP1基因作为一个泛肽相关蛋白家族的新成员,有可能参与泛肽信号途径;结合其在9p的定位信息及在鼻咽癌中的表达下调。有等对UBAP1基因进行为精细的突变分析,以进一步研究其表达下调参与鼻咽癌发生发展的可能机制。     

泛素特异性蛋白酶46的分子克隆及基因突变对其功能的影响

该文探讨了行为绝望相关基因—泛素特异性蛋白酶46(usp46)基因的生物学功能及编码区错义突变对其功能的影响。从人类食管癌细胞株TE-1中提取总RNA,RT-PCR扩增获得人类usp46基因,q RT-PCR检测小鼠各组织中该基因的m RNA相对表达水平;运用去泛素化酶活性检测体系,将USP46与模型底物表达质粒共转化,研究USP46的活性;采用定点突变法构建错义突变V89I,用上述方法检测突变对酶活性的影响。结果发现,人类usp46基因具有1 101 bp的开放阅读框,编码366个氨基酸;序列比对显示,其在各个物种中高度保守;在小鼠脾脏中m RNA表达量较高,而骨骼肌中表达较少;人类的USP46蛋白具有去泛素化酶活性,V89I突变后,其活性显著下降,仅为野生型的37.67%±2.52%(P0.05)。结果表明,usp46基因在小鼠各组织中的m RNA表达水平存在差异;人类USP46蛋白具有去泛素化酶活性,而且其编码区V89I错义突变后,其活性显著下降,为抑郁症等神经精神性疾病的病因学研究提供了新的线索。     

糖皮质激素受体的结构和功能

近年来已克隆出人、大鼠和小鼠糖皮质激素受体的cDNA,并利用定点突变等技术分析了受体结构和功能的关系。还利用小鼠乳腺瘤病毒、人金属硫蛋白II_A基因等详细研究了受体和DNA的相互作用,对糖皮质激素的诱导蛋白也进行了深入研究。     

人MGMT基因Cdna的克隆表达及表达蛋白修复功能的鉴定

克隆了Hela细胞O6 甲基鸟嘌呤 DNA 甲基转移酶 (MGMT)基因的cDNA序列 ,该序列与国外发表的cDNA完全一致。将此cDNA插入原核表达载体pET 2 1a后转化大肠杆菌BL2 1(DE3)获得表达的重组菌株pET 2 1a MGMT E .coliBL2 1(DE3) ,经IPTG诱导后产生分子量为 2 4kD的蛋白质。烷化类诱变剂致死突变实验表明 ,MGMT蛋白的表达能修复受体菌DNA分子因烷化类诱变剂导致的突变。     

内皮素A型受体胞内区cDNA的克隆及序列分析

为研究内皮素受体在细胞内的信号传导途径,通过聚合酶链反应(PCR)的方法获得了480bp的内皮素A型受体胞内区cDNA片段,将其克隆进载体pUC19进行核苷酸序列分析,结果表明克隆的cDNA片段与报道的内皮素A型受体cDNA序列只有一个碱基的不同且为同义突变。最后,将克隆的cDNA片段定向克隆进酵母双杂交系统中的引诱蛋白表达载体pGBT9,为探寻与内皮素A型受体相互作用的蛋白质打下了基础。     

昆明小鼠无毛基因cDNA全长序列的分子克隆

无毛基因是与皮肤和被毛结构有重要关联的核受体基因,编码一个锌指结构转录因子,是甲状腺激素受体的转录辅阻遏物,并参与毛发生长周期的调控,在维持毛囊及毛囊间上皮的增殖、分化、调亡的精致平衡中扮演重要角色。参考小鼠、人的无毛基因序列,用RT-PCR方法首次对昆明小鼠无毛基因的cDNA序列进行了克隆,获得了昆明小鼠无毛基因的全长4 014 bp cDNA序列（GenBank 登录号：AY547391）,基因的CDS长度为3 546 bp。AY547391基因编码的蛋白质在GenBank中的序号为AAT45233,由1181个氨基酸组成。昆明小鼠与国外报导的小鼠、大鼠、猪、羊、猴、人等6种动物CDS 序列同源性分别为99.9%、94.4%、83.1%、78.1%、81.9%、82.1%,氨基酸同源性分别是99.9%、92.2%、81.7%、 70.8%、 79.9%、 80.1% 。这一结果反应了无毛基因在进化过程的高度保守性。通过Blast比较昆明小鼠无毛基因与GenBank 数据库中收集的Hr 基因的mRNA,发现了4个SNP和一个缺失突变,其中3个位点没有改变氨基酸残基的性质,两个位点有氨基酸改变并证实为多态性突变位点,研究结果为无毛基因的SNPs的数据库提供了新的信息。     

一个新鼻咽癌抑瘤候选基因的克隆及其功能初步分析

从cDNA 代表差异分析法（cDNA representational difference analysis, cDNA RDA）分离的新cDNA片段入手,进一步采用RT-PCR验证,其中发现AF152605片段在74%鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)活检组织中表达下调和缺失,DNA印迹显示其代表一转录本为2.1 kb的基因,结合生物信息学,运用文库筛选克隆该基因,命名为NAG4基因,GenBank登录号AF179285,定位于6q22.1～22.33,至少含有两个外显子,并在第一外显子的上游有TATA盒样序列,编码一个508个氨基酸组成的、分子质量为57.4 ku的蛋白质;功能预测NAG4基因产物与小鼠溴区蛋白BP75有84%同源,是含有多个磷酸化位点和溴区结构域的核内转录因子;突变分析表明NAG4基因在HeLa细胞株中发生整码突变.以上结果说明NAG4基因是鼻咽癌抑瘤基因的良好候选者,其表达的下调参与了鼻咽癌的发生.