PERV在猪外周血白细胞DNA和组织mRNA中的表达及其差异性分析

为了解我国家猪猪内源性逆转录病毒(PERV)生物学的基本特征,为评价应用猪器官、组织、细胞进行猪一人间跨种移植的生物安全性提供理论基础。本文采用PCR方法调查12个家猪品系外周血白细胞DNA基因组PERV的生物学特征,并应用SS-SSCP、RFLP-PCR方法分析PERV基因片段的差异性及采用RT-PCR方法和半定量方法分析2个品系小型猪13种组织PERV表达的差异。结果表明12个品系猪外周血白细胞DNA基因组普遍存在PERV-A、-B基因序列,未发现单链构象多态性;部分品系猪PER Venv基因序列片段存在限制性片段长度多态性。分析2个品系13种组织均表达PERV-A、-B、-C,肾、淋巴结、肝为高表达器官,胰腺和脑组织为低表达器官,PERV-C mRNA丰度明显低于PERV-A、-B mRNA。PERV env存在限制性片段长度多态性、PERV-A存在碱基缺失和错配的现象,有可能在猪异种移植中构成PERV感染的潜在危险性,这是在猪异种移植过程中值得高度关注的问题。     

PERV在猪外周血白细胞DNA和组织mRNA中的表达及其差异性分析

为了解我国家猪猪内源性逆转录病毒(PERV)生物学的基本特征,为评价应用猪器官、组织、细胞进行猪-人间跨种移植的生物安全性提供理论基础.本文采用PCR方法调查12个家猪品系外周血白细胞DNA基因组PERV的生物学特征,并应用SS-SSCP、RFLP-PCR方法分析PERV基因片段的差异性及采用RT-PCR方法和半定量方法分析2个品系小型猪13种组织PERV表达的差异.结果表明12个品系猪外周血白细胞DNA基因组普遍存在PERV-A、-B基因序列,未发现单链构象多态性;部分品系猪PERV env基因序列片段存在限制性片段长度多态性.分析2个品系13种组织均表达PERV-A、-B、-C,肾、淋巴结、肝为高表达器官,胰腺和脑组织为低表达器官,PERV-C mRNA丰度明显低于PERV-A、-B mRNA.PERV env存在限制性片段长度多态性、PERVA存在碱基缺失和错配的现象,有可能在猪异种移植中构成PERV感染的潜在危险性,这是在猪异种移植过程中值得高度关注的问题.     

猪内源性反转录病毒在中国实验小型猪中的存在与表达

目的对中国实验小型猪中内源性反转录病毒的存在与mRNA的表达进行检测,摸清中国实验小型猪中内源性反转录病毒的携带情况.方法根据已发表的PERV的序列设计并合成了三对引物,分别用于检测PERV核心蛋白基因(gag)、多聚酶基因(pol)及囊膜基因(env)的存在与表达;同时,根据目前通用的env基因分型方法合成了三对用于分型检测的引物env-A、env-B、env-C.应用PCR、RT-PCR扩增的方法,对来自于中国实验小型猪外周血淋巴细胞的DNA和RNA样品进行了检测.结果在6个被检DNA样品中均检出了PERV特异性DNA的存在;同样,在被检RNA样品中均有PERV特异性RNA的表达,且所表达的PERV均为A型和B型,在所有样品中均未检出C型PERV的表达.结论初步表明中国实验小型猪中存在内源性反转录病毒序列,且能以mRNA的形式表达,这一结果为我国特有小型猪的开发、利用及其病毒安全性评价奠定了基础.     

广西巴马小型猪克隆胚的构建及胚胎移植

通过胚胎移植验证构建的广西巴马小型猪克隆胚是否可以发育到期.利用刺入式手术胚胎移植法,将0.5～1.5日龄巴马小型猪克隆胚移植到2头巴马小型猪和2头陆川猪的输卵管壶腹部.其中2头巴马小型猪和1头陆川猪返情,另外一头陆川猪于2007年10月13日产下1头克隆雄性巴马小型猪.说明巴马小型猪克隆胚能够在受体猪体内发育到期并产仔.     

湖南沙子岭猪内源性逆转录病毒的研究

为评价从猪到人异种移植的生物安全性提供依据,从湖南沙子岭猪的保种群内随机采集31头个体的耳样组织,应用PCR和RT-PCR技术分别检测这些组织中内源性逆转录病毒（porcine endogenous retrovirus,PERV）的前病毒DNA和mRNA,并对PCR扩增的灵敏性进行评估。多组织RT-PCR检测3头沙子岭猪肾、心、肝、肺、脾 等组织中PERV的表达情况,了解其在各组织中的分布情况;最后,扩增、测序该猪种的env基因,结果用NCBI中的BLAST软件进行分析。PCR和RT-PCR结果表明,所检测的31头沙子岭猪均带有PERV前病毒DNA,耳样组织中均有PERV mRNA表达,其中有2头个体携带 env-A、env-B、env-C 3种囊膜蛋白基因,而其余的29头个体只带有env-A、env-B 两种囊膜蛋白基因,未检测到env-C基因。多组织RT-PCR扩增结果表明,3头沙子岭猪的肾、心、肝、肺、脾等组织中,pol、gag、env-A、env-B 基因均有表达,未检测到env-C基因表达。测序沙子岭猪的env基因,结果发现,沙子岭猪env-B 和env-C基因与其他猪种序列比较分别存在2 和10个碱基的差异,而env-A基因序列没有差异,说明不同的猪种之间 env基因存在多态性。以上结果表明,沙子岭猪种群携带PERV,其亚型主要以PERV-A,B为主;PERV在该猪种肾、心、肝、肺、脾等多种组织中的分布没有明显组织特异性,且93.5 % (29/31)个体表现为 env-C 基因缺失,提示沙子岭猪作为候选猪种可能在异种移植中具有较好的应用前景。     

广西巴马小型猪PGC-1α基因克隆与组织表达分析

目的克隆广西巴马小型猪PGC-1α基因编码区（CDS）序列,利用RT-PCR和QRT-PCR方法分析PGC-1αmRNA组织表达情况。方法本实验以广西巴马小型猪背最长肌cDNA为模版,PCR扩增PGC-1α基因CDS序列,将其连接至pEASY-T5载体,转染细菌、验证和序列测定;通过RT-PCR半定量和QRT-PCR实时荧光定量检测PGC-1α基因在小型猪多个组织中的表达情况。结果克隆获得广西巴马小型猪PGC-1α基因CDS序列,全长2391 bp,编码796个氨基酸,与参考序列的同源性为99.9%,两处碱基发生同义突变,分别是C-A1105和GA1524;PGC-1α基因在广西巴马小型猪心脏和肾脏中的表达丰度最高,其次是肝脏、皮下脂肪和背最长肌,而在胰腺中未检测到其表达。结论成功克隆了广西巴马小型猪PGC-1α基因编码区序列并进行了多种组织表达分析,为后续研究PGC-1α在小型猪2型糖尿病发生过程中作用途径打下基础。     

五指山小型猪不同器官内猪内源性反转录病毒的存在与表达

目的:检测五指山小型猪不同器官内猪内源性反转录病毒(PERV)的存在与表达情况。方法:提取心、肝、脾、肺、肾、胸腺等6种器官基因组DNA与总RNA,用PCR、反转录PCR对PERV结构基因gag、pol、env进行定性检测,用实时定量反转录PCR对pol基因进行相对定量检测。结果:6种器官中均能检测到PERV结构基因gag、pol、env的存在与表达;从m RNA水平上看,不同器官内pol基因的相对表达量不存在显著性差异。结论:五指山小型猪不同器官内PERV存在与表达的检测,对进一步阐明五指山小型猪来源的PERV分子生物学特性及深入评价猪-人异种移植病原安全性具有重要意义。     

广西巴马小型猪SLC30-A8基因克隆及组织表达差异分析

本研究的目的是克隆广西巴马小型猪SLC30-A8基因,并确定各组织的表达量。利用RT-PCR的方法扩增并克隆SLC30-A8基因;荧光定量PCR检测SLC30-A8基因在12月龄广西巴马小型猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胰腺、小肠和脂肪中的表达。结果显示,成功克隆广西巴马小型猪SLC30-A8基因CDS区全长1 110 bp,荧光定量PCR结果显示SLC30-A8基因在12月龄广西巴马小型猪胰腺组织中表达量最高,其次是心脏、脾脏,在肺脏、小肠以及脂肪组织中几乎不表达。本研究成功克隆了广西巴马小型猪SLC30-A8基因并确定在胰腺组织中表达最高。该研究将为下一步研究SLC30-A8基因在糖尿病的发生过程中对糖代谢的作用奠定基础。     

猪肝细胞和培养上清液中猪内源性逆转录病毒的检测

建立了猪肝细胞及其培养上清液中猪内源性逆转录病毒(PERV)的检测方法,探讨了其在猪肝细胞生物人工肝应用中的意义。以PERV gag基因为靶序列,选用特定的引物,PCR检测中国实验用小型猪肝细胞PERV前病毒DNA;RT-PCR检测猪、犬、大鼠以及HBV阳性病人血清和猪肝细胞培养6h、24h时的上清液PERV RNA,同时检测猪肝细胞猪线粒体DNA(mtDNA)。研究结果表明：检测5份中国实验用小型猪血清、肝细胞及培养猪肝细胞24h时的上清液PERV均为阳性,而5份培养猪肝细胞6h时的上清液、5份犬血清、5份大鼠血清和5份HBV阳性病人血清PERV检测结果均为阴性,猪肝细胞中均可检测到猪mtDNA。因此,中国实验用小型猪肝细胞携带PERV;PERV可释放到血清中;猪肝细胞培养24h后该病毒颗粒已释放到培养液中;PCR和RT-PCR方法检测PERV具有特异性强、简便的特点。     

广西巴马小型猪presenilin-1基因克隆及多态性分析

本研究的目的是寻找广西巴马小型猪presenilin-1基因SNP位点,并确定各基因型频率。利用RT-PCR的方法扩增并克隆presenilin-1基因,通过测序和对比确定SNP位点,RFLP方法分析100头近交系和封闭群的广西巴马小型猪的基因组DNA,确定该突变位点的分布情况。结果显示,成功克隆广西巴马小型猪presenilin-1基因CDS区全长并确定T188C错义突变位点,SNP检测确定,在33头近交系中TT型占93.9%,TC型占6.1%;在67头封闭群中TT型占64.2%,TC型占35.8%,在封闭群和近交系中均未发现CC基因型。本研究成功验证了presenilin-1基因的SNP位点,为下一步研究presenilin-1基因T188C突变位点的功能奠定基础。     

广西巴马小型猪RGS1基因克隆及内脏组织表达谱分析

为了研究广西巴马小型猪RGS1基因的生物信息学特点及其在高脂高糖饲养条件下的组织表达差异,采集其内脏组织样品,利用实时荧光定量PCR进行RGS1基因的表达差异分析,采用DNASTAR、TMH-MM等软件进行基因信息学分析.结果表明RGS1基因在肝脏以及背脂中表达量显著高于其他组织,实验组肝脏以及背脂中RGS1基因的表达量显著高于对照组.RGS1基因与GenBank中野猪参考序列(XM_003357617.4)对比发现,在第414位点存在一个碱基突变.广西巴马小型猪RGS1蛋白不存在跨膜结构,存在信号肽,属亲水性蛋白;三级结构预测符合RGS1蛋白,建模成功.说明广西巴马小型猪RGS1基因可能与体内的脂肪代谢存在一定的联系,其RGS1基因编码蛋白主要参与细胞内活动,而非外分泌型蛋白.本试验研究了广西巴马小型猪RGS1基因在高脂高糖条件下的变化,后续可进一步与生产数据结合,如若结果一致,可以为糖尿病的建立提供参考依据.     

广西巴马小型猪转基因克隆胚胎的体外生产

广西巴马小型猪是一种原产于广西巴马县的小型猪品种,非常适于实验动物化,进行广西巴马小型猪的基因修饰研究,可以显著提升其在生物医学研究中的利用价值。当前最有效的构建转基因猪方法是体细胞核移植,但因用于体细胞核移植生物供体细胞在经受转基因操作后活性显著下降,从而制约了转基因克隆猪的生产效率。Xfect polymer是一种新型转染试剂,具有细胞毒性低和操作简便等优点,已被证明适用于多种真核细胞的转基因操作。本研究旨在利用体细胞核移植技术来检验经Xfect polymer转染制备的广西巴马小型猪转基因体细胞,可否支持猪克隆胚胎完全的体外发育的能力,以期为将来生产模拟人类疾病的转基因克隆广西巴马小型猪奠定基础。     

广西巴马小型猪GK基因真核表达载体的构建及鉴定

GK基因在糖尿病的发生中具有重要功能,本研究旨在构建广西巴马小型猪GK基因真核表达载体,为生产转GK基因的广西巴马小型猪奠定一定基础。以广西巴马小型猪肝脏组织为材料,通过RT-PCR的方法扩增并克隆猪GK基因的编码序列,并进行生物信息学分析,并将GK基因亚克隆至p EGFP-N1载体上,构建含有GK基因的真核表达载体p EGFP-N1-GK,经过PCR和双酶切的验证,通过脂质体转染,将重组质粒p EGFP-N1-GK转染猪的PK15细胞,48 h之后通过荧光显微镜观察细胞荧光蛋白的表达。研究结果表明广西巴马小型猪GK基因编码区序列长1 575 bp长的片段,共编码524个氨基酸,与Pubmed中查询到的猪(FJ436399.1)的GK基因同源最高,序列比对发现,在461 bp和534 bp处都发生了C-T的碱基突变,只有461 bp位点的突变引起相应编码氨基酸的变化,成功构建p EGFP-N1-GK真核表达载体,并在PK15细胞中成功转录表达。为进一步研究葡萄糖激酶基因(GK)与糖尿病之间的关系,以及生产转GK基因的广西巴马小型猪奠定基础。     

广西巴马小型猪ABCA1基因真核表达载体的构建与鉴定

本研究目的是克隆广西巴马小型猪ABCA1基因CDs序列并构建真核表达载体。利用RT-PCR技术从广西巴马小型猪肝脏组织中扩增出ABCA1基因编码序列,直接插入至pEGFP-N1真核表达载体的KpnⅠ酶切位点,构建出重组质粒。之后将重组质粒pEGFP-N1-ABCA1转染PK15细胞,并于24 h、48 h后观察细胞荧光表达情况。收集转染48 h后的PK15细胞通过qRT-PCR检测ABCA1 mRNA相对表达量。结果表明:本实验成功构建了广西巴马小型猪ABCA1基因真核表达载体,重组质粒pEGFP-N1-ABCA1转染PK15细胞后,有绿色荧光蛋白表达,且与转染pEGFP-N1和空白组相比,pEGFP-N1-ABCA1转染组的ABCA1 mRNA表达量显著提高。本研究为下一步研究ABCA1基因的功能和调控及生产转ABCA1基因广西巴马小型猪奠定基础。     

陆川猪脂联素基因的克隆及生物信息学分析

脂联素(AdipoQ)是脂肪组织分泌的一种有活性的物质,其在调节脂肪代谢、脂肪沉积以及对抗胰岛素抵抗、炎症反应、动脉粥样硬化等方面发挥着重要的作用。本研究以Gen Bank家猪脂联素基因序列为参考,利用Oligo7自行设计一对引物,以广西陆川猪皮下脂肪组织cDNA为模板,克隆获得了AdipoQ基因编码区序列(CDS)。序列分析结果显示,陆川猪AdipoQ基因CDS区长为732 bp,可编码242个氨基酸,分子量为26 400.7 Da。信号肽预测显示陆川猪Adipo Q蛋白含有编码17个氨基酸的信号肽,这一预测结果也印证了前人的研究,进一步证实了脂联素为一种分泌蛋白的说法。与GenBank已公布的长白猪(DQ164208.1)、大白猪(DQ164207.1)、广西巴马小型猪(JF730719.1)、梅山猪(DQ164209.1)这四种猪AdipoQ基因CDS区进行序列比较,发现不同猪种间略有差异,而同源性均达98.9%以上。本研究还对克隆获得的陆川猪AdipoQ基因编码蛋白进行了高级结构预测,为后期研究AdipoQ基因调控陆川猪脂肪沉积和肌肉生长发育的分子机制提供理论基础。     

贵州小型香猪和广西巴马小型猪微卫星位点的遗传学分析

利用35个微卫星位点对贵州小型香猪,广西巴马小型猪的封闭群进行了遗传检测,计算出两个小型猪品系个体样本微卫星位点的平均杂合度,多态信息含量（PIC）、有效等效基因数及品系间的遗传距离。结果表明两个品系的小型猪平均杂合度和PIC均较低,有效等效基因数与实测等位基因数较接近,也表明两品系均有稳定的遗传;两者的遗传距离表明贵州小型香猪和广西巴马小型猪亲缘关系较近,同时表明两者已分别成为两个猛增的封闭群动物。     

广西巴马小型猪Glut4基因克隆和真核表达

葡萄糖转运蛋白4(Glut4)是调控肌肉葡萄糖代谢的关键因子。本研究旨在克隆广西巴马小型猪Glut4基因,构建真核表达载体,转染C2C12细胞,研究Glut4功能。以广西巴马小型猪背最长肌组织作为实验材料,通过RT-PCR技术扩增出Glut4基因编码序列,连接入PMD18-T克隆载体,测序鉴定正确后提取克隆质粒。用Bam HⅠ和HindⅢ限制性内切酶双酶切克隆质粒,获得Glut4片段,连接至p EGFP-N1载体上,构建p EGFP-N1-Glut4表达载体,提取p EGFP-N1-Glut4重组质粒转染至C2C12细胞,观察细胞荧光表达情况,并检测转染24 h和48 h时培养液的葡萄糖水平。实验结果表明:广西巴马小型猪Glut4基因编码区序列长1 530 bp,编码509个氨基酸,与参考序列(序列号为EU590115.1)的同源性为99.7%;重组质粒转染C2C12细胞能表现出绿色荧光。转染24 h和48 h时,p EGFP-N1-Glut4组细胞培养液的葡萄糖浓度均显著低于空载体组(16.08±0.49 vs.17.13±0.13,4.93±0.19 vs.6.28±0.12,p0.01)。在C2C12成肌细胞中过表达广西巴马小型猪Glut4基因,能增加细胞的葡萄糖摄入量。     

中国两头乌猪品种内源性逆转录病毒基因研究

目的对5个中国两头乌猪品种(通城猪、东山猪、沙子岭猪、赣西两头乌猪和金华猪)及3个国外品种(大白猪、长白猪和杜洛克猪)猪内源性逆转录病毒(PERV)的核心蛋白(gag)基因、多聚酶(pol)基因、囊膜(env)基因的3个亚型A、B、C,分别从DNA和RNA水平上进行研究,以发现中国两头乌猪品种在异种器官移植中的资源优势。方法利用PCR方法在DNA水平上对PERV基因的三个亚型进行鉴定,并通过半定量PCR方法在RNA水平上检测通城猪和大白猪PERV各亚型在心、肝、脾、肺、肾、肌肉、脂肪、淋巴和脑组织中的表达谱。结果4个华中两头乌猪种中env-AB型为主要PERV亚型,分别占被测总数的92%～100%。在这4个品种中均没有检测到C亚型,金华猪以及3个国外猪种中均检测到了C亚型,病毒亚型种类也更丰富。半定量PCR实验结果显示gag、pol基因在两个品种9个组织中广泛表达,env-A在通城猪的心、肝、肺、脂肪和淋巴组织中表达量较低,env-B在通城猪的心脏和淋巴组织中表达量较低,而env-B在大白猪的肾脏中表达很低,其他所测8个组织中表达量都较高。结论通城猪、东山猪、赣西两头乌猪和沙子岭猪可以做为较佳的异种移植候选供体,具有良好的应用前景。     

广西巴马小型猪MCP-1、MMP-9基因启动子区SNP位点与动脉粥样硬化相关血清指标的关联分析

本研究目的是分析广西巴马小型猪MCP-1和MMP-9基因启动子区SNP位点与血清指标的关联性,筛选可能与动脉粥样硬化相关的高风险分子标记,为后续培育广西巴马小型猪动脉粥样硬化疾病模型易感家系打下基础。采用PCR-RFLP对90头正常饲喂的广西巴马小型猪的MCP-1和MMP-9基因启动子区SNP位点进行分型,统计该位点的基因型频率和等位基因频率,比较分析基因型频率与动脉粥样硬化相关血清指标的关联性。结果显示,广西巴马小型猪MMP-9基因-1267位点、-1287位点和MCP-1基因-1782位点均存在3种基因型:AA型、AG型和GG型。MCP-1基因-1782位点和MMP-9基因-1267位点以GG型为优势基因型,MMP-9基因-1287位点以AG型为优势基因型。MMP-9基因两个突变位点的各基因型个体的血清指标及其分析值之间差异均不显著。MCP-1基因-1782位点AG型个体血清LDL平均值和LDL/HDL比值均显著高于GG型个体(p0.05),AG型个体HDL和TC浓度均值、AI值稍高于GG型个体,但差异均不显著。MCP-1基因AG型个体患动脉粥样硬化疾病的风险高,可作为培育建模易感家系的分子标记。     

不同品种猪背最长肌中IGF-1-PI3K/AKT通路基因的生长发育表达模式差异

本文研究了广西巴马小型猪和长白猪背最长肌中IGF-1-PI3K/AKT信号通路相关基因的发育表达模式的差异,为今后研究巴马小型猪的生长发育和肉质性状提供分子理论基础.克隆猪INSR、IRS1、IGF-1、PI3K、PI3KR1、PDK1、PTEN、AKT1、FoxO1、mTOR、4EBP1和β-actin基因,构建荧光定量PCR标准曲线,采用实时PCR法检测上述基因在广西巴马小型猪和长白猪出生后1、30、60、90、180 d背最长肌的表达变化.在同一生长发育阶段,PTEN和4EBP1基因的表达均极显著高于同一品种其他基因的表达,FoxO1、PI3KR1和AKT1基因中度表达,IGF-1、INSR、IRS1、PI3K、PDK1基因低度表达;在不同生长发育阶段基因的表达存在显著差异;两个品种猪在同一生长发育时间的表达也存在差异.本研究结果表明广西巴马小型猪和长白猪IGF-1-PI3K/AKT通路相关基因的表达呈现出明显的品种差异性和时空差异性,PTEN、FoxO1和4EBP1基因表达差异可能是两个品种猪肌肉产量和肉质性状存在差异的原因之一.