牦牛miR-383的靶基因预测及生物信息学分析

MicroRNAs (miRNAs)是一类非编码的小分子单链RNA,通过与靶基因的mRNA结合,抑制mRNA的翻译,参与多种生物学过程.本实验室前期通过高通量测序发现90日龄牦牛胚胎的背最长肌中miR-383的表达量显著高于成年牦牛.为探究miR-383在牦牛骨骼肌发育中的分子功能和机制,本研究对miR-383的靶基因进行预测,并进行生物信息学分析.通过TargetScan、miRDB和miRanda 3个软件预测了miR-383的靶基因,然后合并miRTarbase数据库中已被证实的靶基因作为基因集,分别用DAVID和KOBAS3.0在线软件对基因集进行功能注释(GO分析)和Pathway信号通路富集分析.结果 表明,牦牛miR-383序列在各物种间高度保守,靶基因功能富集于CD8阳性T细胞增殖的调控、核糖核蛋白复合物定位和负调控T细胞分化等生物学过程.信号通路分析发现靶基因的信号通路显著富集于PI3K-Ak、AMPK、FoxO和Focal adhesion等与肌肉发育相关的信号通路中.该研究结果将为miR-383功能及调控机制的深入研究提供参考依据,也为解析牦牛肌肉发育的分子机制提供新的研究方向.     

牛RHOQ基因的电子克隆与生物信息学分析

利用电子克隆技术获得牛RHOQ基因cDNA序列,采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、信号肽、二级结构和亚细胞定位等方面进行预测和分析。结果表明,牛RHOQ基因的cDNA序列全长1 517 bp,包含1个618 bp开放阅读框,编码205个氨基酸;其编码蛋白属疏水性蛋白,不存在信号肽及跨膜结构,定位于分泌系统囊泡;二级结构主要以无规则卷曲和α-螺旋为主。牛RHOQ基因编码蛋白可能具有生长因子功能,可能在神经再生和突触延伸过程中起重要作用。     

无角牦牛体尺性状对体重影响的通径分析

旨在通过无角牦牛体尺性状对其体重作较为准确的估计,剖分牦牛各体尺性状对体重的影响。实验随机选取247头8-10月龄的无角牦牛为研究对象,其中公牛155头,母牛92头;测量各牦牛的体长、体高、胸围和管围4个体尺数据,并称量其体重;采用逐步线性回归的方法建立无角牦牛体重与体尺的多元线性回归方程;利用通径分析的方法计算各体尺性状对体重的直接作用和间接作用。结果表明,公牛的胸围和管围之间的相关系数未达到显著水平(P0.05),其他各性状之间的表型相关系数均达到了极显著水平(P0.01);公牛和母牛体重与体尺的多元线性回归方程分别为Y=-86.969+0.338X_1+1.082X_3+0.905X_4和Y=-85.693+0.440X_2+0.860X_3+1.972X_4,其中Y为体重(kg)、X_1为体高(cm)、X_2为体长(cm)、X_3为胸围(cm)、X_4为管围(cm),回归方程算得的体重估计值与体重实际观察值之间差异不显著;胸围对体重的直接作用大于其他体尺性状的直接作用,并大于其他形态性状通过胸围而影响体重的间接作用。结果提示,本研究建立的多元线性方程可应用于无角牦牛的良种选育实践,通径分析结果表明影响无角牦牛体重的主要因素来自于其胸围指标。     

牦牛MEF2C基因克隆、生物信息学及表达谱分析

本试验旨在分析牦牛(Bos grunniens)肌细胞增强因子2C(myocyte enhancer factor 2C,MEF2C)基因的分子特征和表达规律,探索其影响牦牛肌肉发育的作用机制.试验以大通牦牛肌肉组织cDNA为模板,采用PCR扩增技术扩增牦牛MEF2C基因,用DNAStar,ExPASy,ABCpred等生物信息学软件分析MEF2C基因序列和其编码的蛋白质结构,利用实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)检测了 MEF2C基因的表达情况.试验克隆获得的牦牛MEF2C基因编码区全长1 302 bp,编码433个氨基酸;蛋白质结构预测结果显示,MEF2C蛋白具有30h的半衰期,为亲水性碱性蛋白,没有信号肽但拥有跨膜结构.系统关系中牦牛与普通牛的亲缘关系最为接近,与小鼠亲缘关系较远.组织表达谱结果显示,MEF2C基因在牦牛7个组织中都有表达且在臀二头肌组织中表达量最高;不同时期MEF2C基因表达情况为胎牛＞成年牛＞6月龄牛.研究结果将为进一步探讨MEF2C基因在牦牛肌肉发育中的作用提供科学依据,同时也为解析牦牛肌肉发育的分子机制提供数据支撑.     

青海高原牦牛mtDNA Cytb基因和D-loop区遗传多样性及系统进化分析

为探究青海高原牦牛的遗传多样性和起源进化关系,本研究通过测定和分析青海高原牦牛155个个体细胞色素b基因(Cytb)和D-loop区全序列,分析多态性及构建系统进化树.结果表明:青海高原牦牛Cytb基因全序列长度为1 140 bp,个体间序列长度无差异,4种核苷酸T、A、G、C的含量分别为26.26％、31.73％、13.09％、28.920％;发现13个SNP位点,全部为转换,符合Cytb基因保守的特征;核苷酸多样性(Pi)为0.002 88,单倍型数(H)为9,单倍型多样性(Hd)为0.645;D-loop区序列长度在892～895 bp之间,不同个体间存在序列长度差异;4种核苷酸T、A、G、C的平均比例分别为28.69％、32.22％、13.75％、25.34％,A+T含量为60.91％,G+C含量为39.09％.在155个个体中共统计出41个SNP位点,其中转换38个,颠换3个,缺失5个,插入3个.其核苷酸多样性(Pi)为0.012 44,分析得到的单倍型数(H)为38,单倍型多样性(Hd)为0.881.在基于Cytb基因的系统进化树中,青海高原牦牛首先与野牦牛和巴州牦牛聚在一起,紧接着与美洲野牛聚在一起;在D-loop区的系统进化分析中,青海高原牦牛首先与西藏牦牛和野牦牛聚在一起,展示出丰富的遗传多样性,同时进一步支持了牦牛和野牦牛划为牛亚科牦牛属(Bovidae)的观点.本研究结果为牦牛改良及育种工作提供了科学依据.     

牦牛HORMAD1基因的克隆及生物信息学分析

利用分子克隆技术获得了牦牛HORMAD1基因编码区序列,并采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、信号肽、二级结构等方面进行了预测和分析.结果表明,牦牛HORMAD1基因包含一个长度为1 182 bp的开放阅读框,编码393个氨基酸;其编码蛋白属于亲水性蛋白,无明显的信号肽,含有很多个磷酸化位点.二级结构主要以无规则卷曲和α螺旋为主.HORMAD1基因编码产物氨基酸邻接系统树表明,牦牛HORMAD1与黄牛、马和猪等物种的HORMAD1氨基酸遗传距离较近,具有高度相似性.