猪L-FABP基因的克隆、表达特征及遗传多态性研究

FABPs属于脂结合蛋白超家族成员,是一类分子量较小而对脂肪酸有高亲和力的蛋白质,广泛存在于脊椎动物和非脊椎动物的细胞质中.FABPs担当细胞内脂肪酸的运输任务,它们与脂肪酸结合将其运输到脂肪酸氧化的位置、脂肪酸脂化成甘油三醋或磷脂的位置,或者进入细胞核内发挥其可能的调控功能.因此FABPs对脂类代谢具有重要的调控作用.本研究把L-FABP基因作为影响猪肌内脂肪含量的候选基因.为此,利用cDNA末端快速扩增(RACE)和PCR技术,克隆到猪肝脏型脂肪酸结合蛋白基因(L-FABP)的全长cDNA序列(GenBank登录号AY960623)和部分基因组序列(GenBank登录号DQ182323).猪L-FABP基因的cDNA序列全长518 bp,该序列包括起始密码子TGA和38 bp的5'末端非编码区(5'URT),终止密码子TAG和99 bp的3'末端非编码区(3'URT),在3'URT结构区域中包含polyA加尾信号序列AATAAA.猪L-FABP基因与其他FABPs基因一样,也由4个外显子(67 bp、173 bp、93 bp和51 bp)和3个内含子组成,内含子1和3的大小是1 679bp和565 bp,没有获得内含子2的序列,外显子和内含子剪接处符合GT/AG规律.应用Clustal W/X程序对猪L-FABP与其他物种的L-FABP进行多重序列比对,发现猪L-FABP与人、大鼠、鸡的L-FABP的相似性分别为89.8%、81.9%和72.4%.亲水性分析表明,猪L-FABP也是一个潜在的跨膜蛋白,在氨基酸残基57-65之间有一个明显的跨膜α螺旋.应用半定量RT-PCR分析发现,猪L-FABP在猪体组织中广泛存在,但在肝脏和小肠组织中表达量最为丰富.分析还发现,所克隆得到的编码区核苷酸序列与已知猪L-FABP基因的编码区核苷酸序列存在一定的变异,分别是外显子2中T→C(116位)、C→T(231位)、C→A(236位)和A→C(258位),演绎成氨基酸在Leu74Met存在差异.为进一步证实这些突变位点在猪群中真实存在,利用PCR-SSCP检测方法对4个猪种(藏猪、大河猪、雅南猪和约克夏)的157头个体的外显子2全序列进行SNP位点多态性片段的基因型分型,结果发现一个C→T的单核苷酸多态,等位基因频率在中国地方猪种(藏猪、大河猪、雅南猪)与国外约克夏猪种间存在极显著的差异(P＜0.01).连锁分析发现,基因型CC的肌内脂肪含量(4.86±0.22%)显著的高于基因型CT(4.16±0.23%)和TT(4.05±0.27%)的肌内脂肪含量(P＜0.05).因此,推测L-FABP基因可能是影响猪肌内脂肪含量的主效基因或与主效基因紧密连锁的标记基因,并且能够在分子标记辅助选择中用于对猪肌内脂肪含量的遗传改良.     

世代重叠群体多个QTL最优化选择

一种扩展的方法能够在一个世代重叠的群体内对多个数量性状位点选择进行最优化,目的是为了在整个计划期内获得最大的累积反应加权和。该模型允许群体有多个性别年龄组、公母畜间有不同的年龄组数、各年龄组有不同的遗传贡献。整个最优化问题被描述成一个多阶段系统优化控制问题,通过一个向前和向后的迭代循环解决。用一个世代重叠的实际育种猪群的参数来评价该方法的选择效果,并和标准QTL选择和常规BLUP选择进行比较。模拟结果表明,优化选择要优于标准QTL选择和常规BLUP选择。群体结构对优化选择的影响比较明显。优化QTL选择和标准QTL选择在世代重叠的群体内比在世代离散的群体内的选择优势更明显,相对于常规BLUP选择,能够获得更大的选择优势。在世代重叠群体内随着2岁公畜遗传贡献的增大,优化选择相对于常规BLUP选择的优势越明显。     

CRISPR/Cas系统的研究进展及其在畜禽遗传改良中的应用前景

广泛存在于细菌和古细菌中的CRISPR/Cas系统是通过介导外源DNA降解来实现抵抗病毒和外源DNA入侵的一种适应性免疫保护机制,也是新近发展起来的基因组定点编辑技术。从基本结构、作用机制、分类、运用等方面详细地介绍了CRISPR/Cas系统,并分析了该技术在畜禽遗传改良中的运用前景。     

雌性藏猪不同生长发育阶段肌肉生长和脂肪沉积相关基因的表达模式

本研究利用包含140个与猪肌肉生长和脂肪沉积密切相关基因的Oligo功能分类基因芯片检测了藏猪在2、4、6和8月龄间背最长肌中这些基因的表达量变化,并在2月龄时与脂肪型的太湖猪和瘦肉型的长白猪进行比较.ANOVA分析结果表明:2-8月龄间藏猪分别有10和 7个基因的表达差异达极显著(P<0.01)和显著水平(P<0.05);2月龄时藏猪体重极显著低于长白猪(P<0.01)和显著低于太湖猪(P<0.05),而藏猪肌纤维面积却为最大,但品种间差异未达显著水平(P>0.05);2月龄时3个品种间分别有15和13个基因的表达差异达极显著 (P<0.01)和显著水平(P<0.05).STEM聚类分析结果表明:直线下降和上升是藏猪在2 -8月龄间最具代表性的基因表达模式(P<0.01).另外,5个差异表达基因的荧光定量RT -PC R验证结果与基因芯片结果的Person相关系数平均高达0.856±0.109.提示:藏猪在2-8月龄间骨骼肌生长发育强度较肌内脂肪合成沉积占优势,2月龄时藏猪脂肪酸合成相关基因的表达水平较其他两品种低,而脂肪酸β氧化和肌纤维生长相关基因的表达水平较高,与其在高原独特的自然生态环境和全放牧散养的饲喂方式下长期形成的品种特性相符 [动物学报 54(3):442-452,2008].     

猪背最长肌中肌肉生长和脂肪沉积相关基因的差异表达和主成分分析

骨骼肌细胞和脂肪细胞在分化生长速度上相对竞争的平衡点是猪肉质和胴体性状的决定因素.利用Oligo功能分类芯片检测了瘦肉型的长白猪和脂肪型的太湖猪在初生、1、2、3、4和5月龄间背最长肌中肌肉生长和脂肪沉积相关基因的动态表达变化.差异表达分析结果显示,在初生至5月龄的品种间分别有15、16、11、13、18和20个基因的表达差异倍数大于2倍.品种内的方差分析表明,长白猪分别有18和22个基因,太湖猪分别有3和7个基因在月龄间的表达差异达极显著(Ｐ<0.01)和显著水平(Ｐ<0.05).主成分分析结果显示,先降后升是两品种内最具代表性的基因表达模式,且长白猪和太湖猪分别有7和6个基因的表达模式明显偏离其他基因,提示其可能受到了重要的调控. 此外,5个差异表达基因的荧光定量RT-PCR验证结果均与芯片结果呈正相关趋势.以上结果筛选出了对于猪肉质和胴体性状可能具有重要影响,值得深入研究的一些候选基因,为深入研究生长发育过程中参与肌纤维生长和脂肪酸合成关键基因的表达变化规律和互作调控机制提供了基础数据.     

利用功能分类基因芯片研究不同品种猪脂肪中特定基因的发育性变化

利用Oligo功能分类基因芯片检测了瘦肉型的长白猪和脂肪型的太湖猪在1、2、3、4和5月龄间背部皮下脂肪中脂肪沉积代谢和细胞生长调控相关基因的动态表达变化。差异表达分析结果显示1~5月龄的品种间分别有10、6、11、8和19个基因的表达差异倍数大于2倍, 且长白猪有25个基因在不同月龄间的表达差异达显著水平(P<0.05)。其中血管生成素样蛋白4 (ANGPTL4)、组织蛋白酶K (CTSK) 、异柠檬酸脱氢酶2(NADP+) (IDH2)、脂蛋白脂酶 (LPL)、苹果酸酶1 (ME1)、 硬酯酰辅酶A去饱和酶 (SCD)和解藕联蛋白2 (UCP2)这7个基因不仅在同月龄的品种间和品种内的不同月龄间差异表达, 主成分分析结果也显示其表达模式明显偏离其他基因, 提示受到了特殊的调控。聚类分析结果显示1~5月龄间长白猪中正调控脂肪酸代谢基因的表达量逐渐上调, 太湖猪中参与细胞生长调控基因的表达量平缓波动且变化幅度相对较小。另外, 5个差异表达基因的荧光定量RT-PCR验证结果均与芯片结果呈正相关趋势。结果成功筛选出了对猪胴体和肉质性状可能具有重要影响并值得深入研究的一些候选基因, 初步揭示了相关基因的表达变化规律, 为了解生长发育过程中脂肪酸合成与水解的动态平衡过程提供了基础数据。     

生长分化因子9基因的分子生物学

生长分化因子9是卵母细胞分泌的一种生长因子,它对卵泡的生长分化起着重要作用。本文介绍了生长分化因子9的结构、功能和调控,生长分化因子9基因的克隆及基因结构、发育性表达和作用、定位和多态性,并讨论了该基因与哺乳动物繁殖性能的关系。     

猪I-FABP基因的分子克隆与组织特异性表达分析

小肠型脂肪酸结合蛋白对长链脂肪酸具有高度的亲和力,参与脂肪酸的吸收和细胞内转运。利用cDNA末端快速扩增（RACE）技术并结合同源克隆策略,克隆到了编码猪小肠型脂肪酸结合蛋白基因（I-FABP）的全长cDNA序列（GenBank接受号：AY960624）,并对系统发育关系等进行了生物信息学分析。猪I-FABP基因的cDNA序列全长614 bp,其中包括399bp的开放式读码框（ORF）,43bp的5’末端非编码区（5’URT）和172bp的3’末端非编码区（3’URT）,编码132个氨基酸残基蛋白,在氨基酸水半上与其他物种的I-FABP具有高度的同源性。以邻接法（Neigbor-Joining,NJ）所构建的系统发育关系表明,猪I-FABP与其他物种的,I-FABP属于同一类群,且与人的遗传距离最近。Northern杂交和半定量RT—PCR分析发现,猪I-FABP在猪体组织中出现约620bp大小的转录本,且在猪体组织中广泛存在,但在小肠组织中表达量最为丰富。     

多个连锁数量性状位点的多性状最优化选择

一种扩展的方法能够在多个世代对具有多个数量性状位点的多性状选择进行最优化。这种方法的基础是在目标雨数中用综合遗传值替代单个性状遗传值,并在整个规划期内最大化所有世代选择反应的加权和。利用多阶段系统优化控制理论,整个最优化问题通过一个向前和向后的迭代循环解决。用一个实际育种猪群的育种参数来评价该方法的选择效果,并和标准QTL选择和常规BLUP选择进行比较。结果表明,优化选择要优于标准QTL选择和常规BLUP选择。经济权重对优化选择的影响较明显,随着达100kg日龄赋予的经济权重的增加,优化选择的优势越明显。优化选择通过两种方式增加总选择反应：1）选择早期减少一部分QTL选择反应;2）对达100kgH龄给予更大的权重。选择后期优化累积贴现选择比优化终端选择给予达100kgH龄更大的权重。     

生长分化因子9基因及其在生殖中的作用

生长分化因子9是卵母细胞分泌的一种生长因子,它对卵泡的生长分化起着重要作用.文章介绍了生长分化因子9的结构、功能和调控,生长分化因子9基因的克隆及基因结构、发育性表达、定位和多态性,并讨论了该基因与哺乳动物繁殖性能的关系.