牦牛MC1R基因的克隆测序及其分析研究

以麦洼牦牛、斯布牦牛、天祝牦牛和九龙牦牛为研究对象,对黑色素皮质素受体1(Melanocortin receptor I,MCIR)基因编码区进行了克隆测序及分析.结果表明,牦牛的MC1R基因编码区全长954 bp,编码317个氨基酸:4个牦牛品种间及与普通牛间在MC1R基因的编码区内共有13个碱基差异,无碱基的插入和缺失现象,编码蛋白共有9个氨基酸差异.MC1R蛋白为亲水性蛋白,无信号肽,有糖基化位点和7个跨膜区.系统进化分析显示,麦洼牦牛与斯布牦牛的MC1R基因相似性最近.本研究结果时今后开展MC1R基因与牦牛毛色性状的相关性分析以及牦牛的毛色遗传机理、基因定位、基因表达调控等研究具有重要的意义.     

牦牛CAPN2基因的电子克隆及生物信息学分析

目的:对牦牛CAPN2基因进行电子克隆和序列分析,以期为进一步研究牦牛该基因与其肉质性状相关性以及基因结构和表达奠定理论基础。方法:利用人的CAPNA2基因cDNA序列为探针,在EST数据库进行同源性筛选,运用CAP3进行拼接得到完整序列并结合生物信息学进行序列分析。结果:牦牛CAPN2基因全长3 200bp,包含一个2 103bp的开放阅读框,共编码700个氨基酸;牦牛CAPN2的核苷酸序列与普通牛、羊、马、猪、小鼠、鸡、人相应序列间的一致性分别为99%、97%、90%、87%、85%、79%、90%。经聚类分析,牦牛首先与普通牛聚在一起,然后与羊、猪聚为一类;人与小鼠聚为一类;这两类相聚为一大类后,再依次与马、鸡相聚,其结果与以往的生物学分类结果一致。牦牛CAPN2基因编码蛋白的分子式为C3569H5503N255O1082S26,相对分子质量为79 935.2,理论等电点PI为4.86。结论:牦牛与普通牛、羊、马、猪、小鼠、鸡、人在CAPN2基因的编码序列具有较高有一致性。该基因编码的蛋白为位于细胞质中的水溶性蛋白。     

端粒和端粒酶在癌症中的研究进展及意义

端粒是位于染色体末端的DNA串联重复序列,对基因组稳定性和完整性起保护作用。端粒的长度与细胞周期密切相关。其长度变化机制分为依赖端粒酶活性和端粒重组两类,氧化应激和铅(Pb)与端粒酶的功能蛋白相结合抑制其活性,致使端粒缩短,硒(Se)与二者具有拮抗作用,延缓衰老。相关数据表明85%肿瘤细胞与端粒酶活性成正相关,以端粒酶活性作为肿瘤治疗靶标称为当代热点之一。主要对肺癌、乳腺癌等恶性肿瘤与端粒的相关性进行了综述,以期为端粒和端粒酶在癌症治疗研究提供参考依据。     

牦牛OB基因的克隆及原核表达

肥胖基因(obese gene,OB gene)表达产物瘦蛋白(leption)具有调节体重、影响动物生长和繁殖率等一系列生物学功能。通过牦牛脂肪组织总RNA的提取,利用RT-PCR克隆出牦牛OB基因的成熟肽cDNA,构建OB基因的原核表达载体OB-pET32a(+),在大肠杆菌表达系统使融合蛋白表达,通过SDS-PAGE检测所表达的融合蛋白。结果表明,克隆的OB基因成熟肽片段为456 bp包含EcoR I和BamH I两个酶切位点,与普通牛、瘤牛该基因的相似性达98.6%。原核表达产物为包涵体形态,大小为31 kD,符合预期结果,为OB基因的高效表达系统的构建奠定基础。     

牦牛miR-378前体克隆及组织表达分析

旨在克隆牦牛miR-378的前体序列,阐明其组织表达规律,结合bta-miR-378靶基因的生物信息学预测和分析,探讨miR-378在牦牛生长发育过程中的调控功能。采用PCR方法成功克隆类乌齐牦牛miR-378前体序列,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测miR-378-3p在各组织中的表达模式,结合生物信息学软件TargetScan、DAVID以及数据库NCBI、miRbase等对miR-378进行保守性分析、靶基因预测及其生物学功能分析。结果表明,miR-378在各物种间高度保守,且miR-378-3p在各组织中广泛表达,其中在臀大肌中表达水平最高,显著高于其他组织(P<0.01),在臀脂中的表达高于卵巢、大脑、乳腺和肝脏。获得的272个靶基因主要参与细胞分化、细胞发育、大分子代谢等多个生物学过程,涉及孕酮介导的卵母细胞成熟、促性腺激素释放激素(GnRH)信号通路等,由此推测,miR-378可能在卵泡发育、卵母细胞成熟过程中起关键作用,进而影响母牦牛的繁殖性能。     

牦牛HYOU1基因克隆及组织表达分析

为探究HYOU1基因在牦牛中的组织表达谱,通过对西藏牦牛HYOU1基因的CDS区进行克隆测序,分析该基因的结构和功能,采用RT-PCR技术检测黄牛和牦牛肺脏、心脏、肝脏、乳腺、大脑及肌肉中HYOU1基因的相对表达量。结果表明:(1)HYOU1基因CDS区长度为3 006 bp,其中A、G、C和T含量分别为25.0%、31.1%、26.7%和17.1%,存在一定碱基偏好性;发现1个(ACG→ACA)SNP位点,为同义突变。(2)生物信息学分析表明该蛋白呈中性,为较不稳定、亲水性分泌信号蛋白;存在一个跨膜螺旋(TMhelix)区位于13-35氨基酸位置;二、三级蛋白结构分析发现其主要的空间构象为:无规则卷曲及α-螺旋。(3)聚类分析显示,西藏牦牛与野牦牛的遗传距离最近,与瘤牛及普通牛的遗传距离次之,与水牛最远。(4)RT-PCR结果显示HYOU1基因在黄牛和牦牛肝脏、乳腺、肺脏、大脑、心脏、肌肉6个组织中均有表达,且相对表达量依次递减;在相同组织中,黄牛组织的表达量均显著高于牦牛组织中的表达量(P0.05),其中黄牛肝脏组织的表达量为牦牛表达量的4.4倍。     

西藏牦牛SRAP遗传多样性及分类进化研究

用4对SRAP分子标记引物对西藏11个牦牛类群和四川麦洼牦牛的DNA进行扩增,研究其遗传多样性和分类关系。结果表明,在335头牦牛中,共得到29个基因位点,其中有19个多态位点,多态率占65.52%。12个牦牛群体间的Nei’s遗传多样性和Shannon多样性指数分别为0.048 2和0.073 4,遗传相似系数在0.781 1-0.989 1。巴青牦牛和康布牦牛的遗传多样性指数较其他类群高,分别为0.095 5和0.090 0;桑日牦牛类群的遗传多样性指数最低,仅为0.008 5。这些结果表明,12个牦牛类群的SRAP遗传多样性较低。根据Nei’s遗传距离,利用UPGMAM构建聚类关系图结果显示,嘉黎牦牛、帕里牦牛、类乌齐牦牛、桑桑牦牛、康布牦牛、巴青牦牛、丁青牦牛、斯布牦牛和麦洼牦牛聚为一大类,然后依次才与桑日牦牛、工布江达牦牛和江达牦牛相聚在一起,显示在SRAP分子遗传标记所反映的牦牛基因组的遗传结构中,江达牦牛、工布江达牦牛和桑日牦牛与其他牦牛群体间的亲缘关系较远,牦牛的这种亲缘关系与其地理分布也不一致,说明这12个牦牛的起源、演化关系较复杂,有待于进一步研究分析。     

西藏牦牛微卫星DNA的遗传多样性

为了解西藏牦牛品种或类群的遗传多样性和亲缘关系,文章选用8对微卫星标记引物,利用PCR和复合电泳银染技术,通过计算基因频率(P)、有效等位基因数(Ne)、群体杂合度(He)、多态信息含量(PIC)和遗传距离(D),对西藏11个牦牛类群共480个个体进行了遗传多样性和系统进化分析。结果表明:(1)8个微卫星标记在西藏牦牛类群中均表现出多态性,且均属高度多态位点,遗传多样性丰富;(2)8个微卫星标记的平均多态信息含量在西藏牦牛类群中均高于0.5,其中HEL13最高为0.8496,TGLA57最低为0.7349;在11个牦牛类群中,桑日牦牛的平均多态信息含量最高(0.7949),该群体内部存在较多的遗传变异;丁青牦牛最低(0.7505),则群体相对较纯;(3)在11个牦牛类群中,其杂合度大小分别为:桑日(0.8193)>江达(0.8190)>桑桑(0.8157)>巴青(0.8150)>康布(0.8123)>嘉黎(0.8087)>工布江达(0.8054)>斯布(0.8041)>类乌齐(0.8033)>帕里(0.8031)>丁青(0.7831),西藏东部牦牛的遗传多样性较西部的遗传多样性大,预示西藏东部可能是牦牛的发源地之一;(4)根据遗传距离,用UPGMA法构建聚类关系,表明西藏11个牦牛类群可以分为三大类,即嘉黎牦牛、帕里牦牛、桑桑牦牛、巴青牦牛、类乌齐牦牛、康布牦牛聚为一类,斯布牦牛、工布江达牦牛、桑日额牛、江达牦牛聚为一类,丁青牦牛单独成为一类。综上所述,西藏牦牛的遗传多样性较丰富,所选微卫星标记可用于西藏牦牛遗传多样性的评估。