鸡胰岛素降解酶基因环状转录本克隆及其表达规律

本课题组前期通过高通量测序发现,鸡胰岛素降解酶(insulin degrading enzyme, IDE)基因可能存在一个环状转录本。为确定IDE基因环状转录本(circIDE)的真实存在,探究其表达规律,本研究以吉林芦花鸡为研究对象,通过PCR扩增和测序验证了circIDE的真实存在,通过RNase R处理和反转录证实了circIDE的环形结构,通过qRT-PCR分析circIDE和IDE mRNA的时空表达规律,并对比分析了circIDE和线性IDE mRNA在正常体型芦花鸡和GHR突变的矮小体型芦花鸡中的表达差异。结果表明:鸡circIDE全长为1332 nt,由IDE基因外显子2～11环化形成。RNase R耐受性分析表明,鸡circIDE具备环形分子的一般特征,不易被RNase R降解。与oligo-d(T)18引物相比,随机引物对circIDE具有较高的反转录效率,进一步说明circIDE是一个不含poly(A)的环状结构分子。组织表达谱结果表明,circIDE在1周龄和12周龄正常体型芦花鸡肝脏和心脏高表达,在胸肌和腿肌中低表达;circIDE在肝脏组织的时序表达谱结果表明,circIDE在鸡6周龄之前为低表达,在8周龄以后表现为高表达;正常与矮小体型芦花鸡品系间circIDE表达量对比分析表明,正常体型芦花鸡circIDE表达水平高于矮小体型芦花鸡,其中在肝脏组织中差异显著(P0.05)。本研究证实了鸡IDE基因存在一个环状转录本circIDE,并初步揭示了circIDE的表达规律,circIDE在正常体型和矮小体型芦花鸡肝脏组织中表达量存在差异,本研究结果为深入开展鸡circIDE的生物学功能及其在鸡生长发育过程中的作用机制奠定了基础。     

利用表达谱芯片数据筛选不同表达丰度的内参基因

目的基于表达谱芯片的检测结果,筛选多个内参基因,用于小家鼠肝脏组织中具有不同表达丰度基因的定量检测。方法应用表达谱芯片技术,完成小鼠肝脏组织的表达谱检测;依据基因表达丰度将基因分为3组,并进一步通过变异系数(coefficient of variation,CV)组内筛选候选内参基因;采用实时荧光定量PCR技术(realtime quantitative polymerase chain reaction,q PCR)和ge Norm软件确定内参基因。结果表达谱芯片成功采集超过60000个小鼠肝脏组织中转录本的表达量数据,并将之分为低、中、高3个组合。最终筛选了低表达Casp2和Lrrc14、中表达Nrd1和Trpc4ap、高表达Atp5a1和Clu,共6个内参基因。结论基于表达谱芯片数据筛选的6个内参基因,可适用于q PCR技术准确定量小家鼠肝组织转录组中不同表达丰度基因的表达量。     

基于转录组测序技术进行静原鸡差异miRNA与mRNA的关联分析

为探究静原鸡肌肉组织肌苷酸沉积过程的分子调控机制,本研究以静原鸡胸肌和腿肌组织作为试验材料,通过转录组测序技术,利用生物信息学分析方法筛选出差异表达miRNA及其靶基因.分析结果表明,静原鸡胸肌和腿肌组织的比较组合中有39个差异表达miRNAs(19个显著上调,20个显著下调).通过miRNA-mRNA互作网络分析可知,一个miRNA可以靶向多个mRNA参与调控多个靶基因的表达.GO富集分析表明,候选靶基因的功能主要富集于三个分支的单一生物过程、细胞内和结构分子活性等.KEGG通路注释表明,候选靶基因显著富集到碳代谢、蛋白酶体通路和氨基酸的生物合成等通路中.选取4个差异表达miRNA的与肌苷酸合成和代谢相关的候选靶基因(POLR2C,GMPR,IMPDH2和APRT)进行实时荧光定量PCR验证,结果表明,定量结果与转录组测序结果趋势一致.该研究结果为阐明地方鸡种肌苷酸特异性沉积过程中miRNA介导的靶基因与肉品风味的关系及其表达分析提供理论依据.     

伴性矮小型鸡GH、GHR和IGF-1基因的表达变化

采用荧光实时定量PCR的方法, 从转录水平上分析了伴性矮小型鸡和普通鸡肝脏中GH、GHR和IGF-1基因的表达变化趋势。结果表明：伴性矮小型鸡和普通鸡肝脏组织中GH的mRNA表达量没有明显差异, 而GHR在矮小鸡中的表达量明显比普通鸡的高3倍多, 但IGF-1基因在矮小鸡肝脏中的表达量却远远低于普通鸡, 差异达到2个数量级。这表明, 伴性矮小型鸡GHR外显子10 和3′非翻译区的长片断缺失并没有降低GHR基因的表达, 相反有所增高, 这一过程中可能存在相应的功能代偿机制。与此同时, 在伴性矮小型鸡肝脏中几乎观察不到IGF-1基因的表达, 证明正是由于GHR基因的缺陷影响了GH生理效应的发挥。实验结果印证了伴性矮小表型与GH和GHR的转录水平无关, 而可能是GHR编码产物异常阻碍了GH-GHR-IGF信号通路, 导致IGF-1表达受阻, 不能发挥正常的生理功能。     

威宁绵羊GHR基因克隆及组织表达

本试验以6月龄、1周岁和2周岁的威宁绵羊公母羊为研究对象,利用分子手段对威宁绵羊GHR基因编码区序列进行克隆,并进行生物信息学分析,此外,本试验同时采用实时荧光定量PCR的手段对GHR基因在威宁绵羊不同性别及不同生长阶段心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及背最长肌6个组织中mRNA水平上的表达规律进行探究,结果显示:威宁绵羊GHR基因CDS区序列长度为1 905 bp,发现2个SNP位点。GHR基因在威宁绵羊各组织均有不同程度的表达,在不同性别、不同生长阶段相同组织中的表达具有一定的显著性差异。     

基于新一代测序方法的小鼠睾丸出生后发育的转录组研究

哺乳动物睾丸的发育是一个高度复杂而精密的过程.为了从转录组水平研究睾丸正常发育过程中的动态变化,本实验选取了出生后6日龄、4周龄和10周龄的3组小鼠,分别代表其幼年期、青春期以及成年期.应用超高通量的新一代测序技术(RNA-seq),获得了2.11亿条长度为35bp的序列,鉴定出18837个基因,并且发现表达量最高的基因均与精子发生相关.同时,也发现6日龄小鼠睾丸的基因表达谱明显有别于4和10周龄,表明4周龄小鼠已进入性发育期.本文分析了睾丸发育过程中大量与精子发生和体细胞发育相关的基因,找到了MAPK,Hedgehog和Wnt等信号通路在睾丸不同发育阶段中所起的重要作用.这些研究结果加深了对睾丸发育的分子调控机制的认识.本研究也表明新一代测序技术在转录组研究中具有很大优势.     

转录因子PU.1和KLF7在小鼠组织中的基因表达分析

转录因子PU.1和KLF7在脂肪形成、造血分化、肿瘤发生和机体免疫等方面发挥重要作用,但是两者在功能上是否具有相关性尚不清楚.本研究旨在研究PU.l和KLF7在小鼠不同组织中的表达模式及相关性.利用RT-qPCR检测PU.1和KLF7在小鼠胃、肝脏、空肠、肺、腿肌、心脏、脂肪、胸肌、脾脏、肾脏和脑组织中的表达情况,并分析表达相关性.结果显示,KLF7在肺、胃和脂肪中的表达量较高,PU.1在肺、肝脏和脾脏中的表达量较高;两个基因的表达呈极显著正相关(r=0.857,P=0.001).生物信息学预测显示,在KLF7的5'侧翼区共存在5个PU.1的结合位点,PU.1可能正调控KLF7基因的表达.本研究为深入研究PU.1和KLF7的功能及相互作用机制提供重要的基础数据.     

HBsAg阳性转基因小鼠肝脏中昼夜节律基因dbp转录水平变化的研究

目的 验证HBsAg阳性转基因小鼠肝脏中昼夜节律表达基因dbp (coding for the D site albumin promoter binding protein)转录水平的变化。 方法 用实时荧光定量聚合酶链式反应方法对比研究雌、雄及个体HBsAg阳性转基因小鼠及对照鼠肝脏dbp转录水平的变化。研究不同时间点HBsAg阳性转基因小鼠及对照鼠肝脏dbp转录水平的变化。 结果 #59 及#10 品系组HBsAg阳性转基因小鼠肝组织中dbp均较对照组动物上调, 但个体间差别较大。初步结果显示雌性正常小鼠dbp转录水平较雄性为高。而在雌性HBsAg阳性转基因小鼠中dbp的上调进一步增强。与此相反,雄性转基因小鼠dbp的上调则较同性对照鼠更弱。转基因小鼠dbp转录,在8：00时及14：00时平均水平均高于对照鼠,然而在20：00时及2：00时则与对照鼠相当。结论 本研究首次报道HBsAg阳性转基因小鼠肝脏中dbp表达的上调,提供了乙型肝炎病毒蛋白表达与昼夜节律基因变化有所联系的证据。至于本研究在转基因鼠中的发现是否在乙型肝炎患者中存在及其意义还有待在患者中作进一步临床验证与研究。     

作用于cip-cel mRNA的核糖核酸内切酶的鉴定

【目的】本研究以革兰氏阳性细菌解纤维素梭菌(Ruminiclostridium cellulolyticum)为研究对象,筛选作用于纤维小体编码基因簇cip-cel mRNA的核糖核酸内切酶。【方法】通过对预测的4个假定编码核糖核酸内切酶基因进行基因敲除、体内过表达、体外过表达和活性分析等方法,分析它们对cip-cel mRNA剪切位点的剪切能力。【结果】敲除rnc和rnj基因,对cip-cel mRNA剪切没有任何影响;体内过表达RNase时能够加速cip-cel mRNA的降解,而过表达RNase G时,则结果与野生型对照菌株无异;RNase G基因rng和RNase Y基因rny的体外活性鉴定分析,发现RNase G对体外转录的包含cip-cel mRNA剪切位点的RNA没有作用,而RNase Y能够对其进行剪切和降解。【结论】RNase Y是能够作用于cip-cel mRNA的核酸内切酶。该研究结果对理解革兰氏阳性细菌核糖核酸内切酶的作用机制,及其在转录后水平的调控基因差异表达等方面具有重大意义。     

北极狐GHR基因cDNA的克隆及序列分析

本文根据狗(AF133835)的GHR基因cDNA编码全序列设计了三对引物,利用RT-PCR方法克隆出北极狐GHR基因编码区全长cDNA序列(GenBank accession No.EU304325)。结果表明,北极狐GHR的ORF为1917bp,编码638个氨基酸的前体蛋白,由18个氨基酸的信号肽和620个氨基酸的成熟肽组成。通过同源性比较发现北极狐与狗的同源性最高,达到98%。另外,利用邻接法(NJ法)构建的分子系统进化树聚类结果表明,北极狐与狗先聚为一类,该聚类结果与传统的物种进化关系基本一致。另外,通过氨基酸对位序列比较发现,北极狐GHR在氨基酸序列上存在明显的特异性,如45和451位分别为A和E,而其它物种均分别为T(大鼠为K)和A(牛羊为V,鼠为T)。     

藏鸡IRX3基因表达与肌内脂肪的沉积关系

旨在构建藏鸡IRX3基因的组织及时序表达谱,确定该基因与肌内脂肪的沉积关系。利用荧光定量PCR技术检测IRX3基因在不同组织和不同发育阶段肌肉组织中的表达水平,同时采用单因素方差分析方法分析肌内脂肪含量,并分析其时序表达与肌内脂肪含量的相关性。结果表明,IRX3基因在藏鸡各个组织中均有表达,在藏鸡肺组织中相对表达水平较高,极显著高于其他各个组织(P0.01)。IRX3 mRNA在210日龄公藏鸡腿肌和胸肌中相对表达水平均极显著高于其他日龄的表达水平(P0.01),而在1日龄母藏鸡胸肌中相对表达水平极显著高于其他日龄(P0.01)。藏鸡不同发育阶段肌肉组织中IRX3 mRNA表达水平与其IMF含量的相关性分析显示,公藏鸡腿肌IRX3 mRNA表达量与肌内脂肪含量呈正相关(P0.01),而在母藏鸡胸肌IRX3 mRNA表达量与肌内脂肪含量呈负相关(P0.01)。IRX3基因表达与藏鸡肌内脂肪含量存在相关性,推测IRX3可能对肌内脂肪的沉积具有调控作用。     

短间隔连续部分肝切除(SISPH)中ADAMs基因表达差异分析

用ADAMs通用引物进行RT PCR ,以检测短间隔连续部分肝切除 ( 4 3 6 3 6 3 6SPH)中不同恢复时间ADAMs基因转录情况。结果表明 :( 1)ADAMs基因转录无个体和性别差异 ,也无肝再生恢复期依赖性 ;( 2 )PCR产物克隆、测序证实 ,肝脏中有MDC9同源序列存在 ;( 3 )用MDC9特异性引物PCR检测表明 ,MDC9在正常和不同恢复时期肝脏中均有一定水平转录 ,说明MDC9在肝脏正常生理活动和肝再生中起重要作用     

乙肝病毒X蛋白结合蛋白通过下调PEPCK的表达抑制肝脏糖异生（英文）

乙肝病毒X蛋白结合蛋白(hepatitis B X-interacting protein,HBXIP)可以调节乳腺癌中糖代谢重编程.为了研究HBXIP在生理条件下对糖代谢的调节作用及机制,本研究利用Cre/lox P重组酶系统成功构建了肝脏组织中HBXIP特异敲除小鼠.当小鼠接受刺激后,与正常组小鼠相比,肝脏HBXIP敲除小鼠表现基础糖代谢功能异常,如葡萄糖、丙酮酸;相对于对照小鼠,肝脏HBXIP敲除小鼠对糖异生和胰岛素耐受性减弱. RT-PCR、Western blot实验和免疫组化实验结果表明,HBXIP敲除小鼠肝脏组织中糖异生关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK)表达显著增加. QRT-PCR分析30例临床肝组织中HBXIP m RNA和PEPCK m RNA表达水平发现,HBXIP与PEPCK表达水平呈负相关.荧光素酶报告基因实验和Ch IP实验结果表明HBXIP可以在基因转录水平调节PEPCK表达.以上结果表明,HBXIP通过调节糖异生关键酶PEPCK的表达参与调控小鼠肝脏糖异生.     

小鼠TIE2基因启动子的克隆及转录活性分析

克隆小鼠TIE2基因的启动子并分析其转录活性.设计并合成引物,以小鼠肝脏组织DNA为模板,巢式PCR扩增小鼠TIE2基因启动子区.将扩增获得的系列截短片段克隆入荧光素酶(Luc)报告基因表达载体pGL3-Basic中,构建系列启动子区转录活性报告质粒pGL3-TIE2-Luc.报告质粒与内参质粒共转染SVEC4-10、NIH3T3、HUVEC及NIT-1细胞系,48h后收获细胞检测双荧光素酶的表达情况.构建的pGL3-TIE2-Luc系列报告质粒经过酶切鉴定及DNA测序分析都显示正确;转染4种细胞系后进行双荧光素酶活性检测的结果表明,TIE2基因启动子区域(-2056-+1)具有较强的转录活性.成功构建小鼠TIE2基因启动子报告质粒,证实TIE2基因上游区域(-2056-+1)具有较强的启动子活性.     

鸡PPARγ基因的表达特性及其对脂肪细胞增殖分化的影响

为分析鸡PPARγ基因的组织表达特性及其在脂肪细胞增殖和分化过程中的功能,文章以东北农业大学高、低腹脂双向选择品系肉鸡为实验材料,利用Western blotting方法,检测PPARγ基因的组织表达特性及其在高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织间的表达差异;采用RNAi技术,在鸡原代脂肪细胞中抑制PPARγ基因的表达后,通过MTT和油红O提取比色的方法,研究鸡PPARγ基因对脂肪细胞增殖和分化的调控作用;利用Real-timePCR和Western blotting技术,分析PPARγ基因表达下调后,其他脂肪细胞分化转录因子以及与脂肪细胞分化相关的重要基因的表达变化情况。结果表明,PPARγ基因在7周龄高脂系肉鸡腹部脂肪组织、肌胃、脾脏、肾脏组织中表达量较高,在心脏中表达量较低,在肝脏、胸肌、腿肌、十二指肠中未检测到表达信号;与高脂系相比,PPARγ基因在5和7周龄低脂系肉鸡腹部脂肪组织中的表达量较低(P<0.05);PPARγ基因的表达量下降后,鸡脂肪细胞的增殖能力增强,分化能力减弱;同时,C/EBPα、SREBP1、A-FABP、Perilipin1、LPL、IGFBP-2基因的表达量均下降(P<0.05)。由此可见,PPARγ基因的表达可能与肉鸡腹部脂肪的沉积有一定的关系,该基因可能是调控鸡脂肪细胞增殖与分化的关键因子。     

转基因小鼠中外源基因部分内含子序列的缺失及其对转录的影响

利用PCR扩增及PCR测序在显微注射法产生的转基因小鼠中发现,整合在小鼠染色体上的肌球蛋白轻链2启动子(myosinlightchain2promoter,MLC2)-糜酶(chymase)外源融合基因存在两种形式,一种为全长的融合基因,另一种在糜酶结构基因的第一内含子中缺失了213bp的序列。RT-PCR结果表明,缺失了部分内含子序列的外源融合基因不能在转基因小鼠心脏中表达.而全长的外源融合基因则能较高水平地表达,竞争性PCR定量实验表明在200ng心脏总RNA反转录产物中约含5.05(±1.38)×106个糜酶cDNA分子。上述结果表明,糜酶结构基因的第一内含子可能对MLC2-糜酶基因的表达具有调控作用。     

乙肝病毒X蛋白结合蛋白通过下调PEPCK的表达抑制肝脏糖异生

乙肝病毒X蛋白结合蛋白（hepatitis B X-interacting protein,HBXIP）可以调节乳腺癌中糖代谢重编程. 为了研究HBXIP在生理条件下对糖代谢的调节作用及机制,本研究利用Cre/loxP重组酶系统成功构建了肝脏组织中HBXIP特异敲除小鼠. 当小鼠接受刺激后,与正常组小鼠相比,肝脏HBXIP敲除小鼠表现基础糖代谢功能异常,如葡萄糖、丙酮酸;相对于对照小鼠,肝脏HBXIP敲除小鼠对糖异生和胰岛素耐受性减弱. RT-PCR、Western blot实验和免疫组化实验结果表明,HBXIP敲除小鼠肝脏组织中糖异生关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK)表达显著增加. QRT-PCR 分析30例临床肝组织中HBXIP mRNA和PEPCK mRNA表达水平发现,HBXIP与PEPCK表达水平呈负相关. 荧光素酶报告基因实验和ChIP实验结果表明HBXIP可以在基因转录水平调节PEPCK表达. 以上结果表明,HBXIP通过调节糖异生关键酶PEPCK的表达参与调控小鼠肝脏糖异生.     

绵羊CAST基因2型和4型转录本的克隆及特性分析

钙蛋白酶抑制蛋白(Calpastatin, CAST)是一种内源性的需要Ca²⁺激活的钙蛋白酶抑制剂, 在肌肉组织的蛋白质降解过程中起重要的调节作用。文章利用牛^CAST基因的mRNA序列, 通过逆转录RT-PCR首次克隆获得绵羊CAST基因2型转录本和4型转录本的部分cDNA序列, 并对序列进行生物信息学分析。CAST基因2型转录本的扩增片段为4 385 bp, 完整的开放阅读框为2 361 bp, 编码786个氨基酸; CAST基因4型转录本的扩增片段为1 467 bp, 完整的开放阅读框为1 317 bp, 编码438个氨基酸。CASTⅡ型蛋白序列存在4个保守结构域, CASTⅣ型蛋白序列存在3个保守结构域; 两者的二级结构均以螺旋为主, 富含疏水区域, 其氨基酸序列存在多个磷酸化位点以及蛋白激酶C(Protein kinase C, PKC)的磷酸化位点。通过RT-PCR分析CAST基因2型转录本和4型转录本的组织表达谱, 结果表明CAST基因2型转录本在所检测的10个组织中均表达, CAST基因4型转录本仅在睾丸组织中表达。     

肝癌细胞(AH_(66))甲胎蛋白基因结构的一些变化

对AFP基因重新表达的分子机制的研究,有助于了解癌变的本质。我们以AFPmRNA反转录合成的~3H-cDNA为探针,进行液相杂交;用RAF 65和RAF_(87)与体外染色质转录系统转录的~(32)P-RNA进行点杂交,测出移植性大鼠肝癌AH_(66)细胞核和离体染色质的AFP基因转录水平远远高于正常大鼠肝。以BamHI,EcoRI,HindⅢ和PstI酶解基因组DNA,然后与缺口翻译标记的~(32)P-RAF_(65)和~(32)P-RAF_(87)探针杂交,测知BamHI和EcoRI的酶谱相同,而HindⅢ和Pst I的带型明显不同,表明结构上存在某些变化。用HpaⅡ和MspI测定了AH_(66)和正常大鼠肝AFP基因的甲基化程度,结果表明,AH_(66)的AFP基因甲基化不足。AFP基因的染色质构型,由它对DNaseI的敏感性来测定,AH_(66)对DNaseI比正常大鼠肝更敏感,表明基因处于活性状态。所有这些结果表明,AH_(66)的AFP基因存在某些结构上的变化,这种变化对于AFP基因从掩盖到活性状态可能是重要的。     

藏绵羊GHR基因5′侧翼区序列特征分析

对欧拉型藏绵羊生长激素受体(GHR)基因5′侧翼区(包括P1启动子和外显子1A)进行了T-A克隆和序列测定(GenBank accession No. EF116490), 在分析其序列结构特征的基础上与GenBank中摩弗伦羊、山羊、普通牛、欧洲野牛进行了比较基因组学和系统进化研究, 结果表明: (1)欧拉型藏绵羊GHR基因启动子P1区存在C/EBP、C/EBPb、SP1、Cap、USF、HFH-2、HNF-3b、Oct-1等多个潜在的转录因子结合位点, 可能与GHR基因的转录调控和起始以及特异表达有关。在该非编码序列中, 重复序列所占比率为2.55%, 不存在SINEs、LINEs、LTR类反转录元件和DNA转座子元件, 而发现存在一(TG)11微卫星位点; (2)在启动子P1区, 藏绵羊与摩弗伦羊、山羊、普通牛、欧洲野牛各物种间同源性大小分别为99.7%、94.2%、85.9%、86.5%; 而在外显子1A区段, 藏绵羊与摩弗伦羊、山羊、普通牛、欧洲野牛各物种间同源性大小分别为 99.0%、97.0%、92.7%、94.6%。物种间欧拉型藏绵羊与摩弗伦羊同源性最高, 而欧拉型藏绵羊与普通牛最低。(3)邻接法(即NJ法)构建的分子系统进化树聚类结果表明, 欧拉型藏绵羊与摩弗伦羊先聚为一类, 再与山羊聚类形成一个大分支, 而普通牛和欧洲野牛先聚类形成另一大分支, 两大分支最后再聚为一起, 其聚类结果与线粒体DNA和动物学分类的研究结果一致。