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].     

中国地方品种鸡白细胞介素2基因的克隆及遗传进化分析(英)

鸡白细胞介素 2 (chIL 2 )是近年来新发现的一类细胞因子 .根据Sundick等发表的鸡IL 2基因序列设计一对特异性引物 ,从ConA体外激活的脾淋巴细胞中提取mRNA ,通过RT PCR方法分别扩增和克隆了我国仙居鸡、丝羽乌骨鸡两个地方品种和艾维茵商品肉鸡IL 2cDNA .仙居鸡、丝羽乌骨鸡和艾维茵商品肉鸡IL 2基因的编码区均由 42 9nt组成 ,编码一个由 143个氨基酸组成的前体蛋白 .基因 5′端含有 17个核苷酸 ,3′端含有 2 85个核苷酸组成的非编码区 ,3′ UTR中含有 5个重复的“ATTTA”序列 .编码蛋白氨基酸与来自GenBank的Kestrel、Obese和SC品系的来杭鸡比较 ,氨基酸的突变主要发生在 2 8～ 3 2位 .而这一区域仙居鸡和丝羽乌骨鸡的编码氨基酸序列与Kestrel来杭鸡相同 ,艾维茵商品肉鸡与Obese和SC来杭鸡相同 .基因系统进化树分析表明 ,仙居鸡、丝羽乌骨鸡和Kestrel来杭鸡具有很近的亲缘关系 ,艾维茵商品肉鸡与Obese和SC来杭鸡具有很近的亲缘关系 .中国的药用鸡品种———丝羽乌骨鸡在非常保守的 13 3位发生了氨基酸突变     

长白猪和太湖猪不同生长阶段脂肪中肉质和胴体性状相关基因的表达谱分析

动物个体的皮下脂肪厚度（subcutaneous fat thickness,SFT）和肌内脂肪（intramuscular fat,IMF）含量取决于活体内脂肪酸合成与氧化竞争的动态平衡点．利用包含140个与猪脂肪沉积、代谢和肌肉生长密切相关基因的Oligo功能分类基因芯片检测了脂肪型的太湖猪和瘦肉型的长白猪在1,2,3,4和5月龄间背部皮下脂肪中这些基因的动态表达变化,发现长白猪有25个基因在月龄间的表达差异达显著水平（P〈0．05）,且包含23个基因的“参与脂肪或类固醇代谢的酶和调节蛋白”基因分组在品种间具有极显著意义（P〈0．01）．提示两猪种脂肪沉积能力的巨大表型差异可能与这些基因的差异表达规律密切相关．STEM聚类分析显示长白猪和太湖猪各有两个表达模式分别具有极显著（P〈0．01）和显著性意义（P〈0．05）,但太湖猪基因表达谱比较分散,占主导优势的表达模式没有长白猪明显．提示太湖猪脂肪细胞内参与相关代谢活动的基因间的调控关系较长白猪复杂．基于动态贝叶斯模型构建的基因调控网络从一定程度上反映了两猪种在脂肪沉积代谢相关生理生化活动方面存在的明显差异,可从中挖掘相关性状潜在的关键特征基因．此外,对5个差异表达基因的荧光定量RT-PCR验证显示两种实验方法结果的相关系数平均高达0．874±0．071．以上结果筛选出了对于猪脂肪相关性状可能具有重要影响并值得深入研究的一些基因,初步揭示了生长发育过程中脂肪细胞基因表达调控的分子互作机制．     

鹅IL-2基因在大肠杆菌中的表达及其可溶性单体的分离

将去除信号肽编码序列的鹅IL-2基因克隆到原核表达载体pET-28a (+), 构建了重组表达质粒pET-28a (+)-goIL-2, 转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞, 经IPTG诱导, 实现了重组鹅IL-2(rgoIL-2)蛋白在大肠杆菌中的表达。SDS-PAGE和Western-blotting分析显示, 表达蛋白的分子量约为15.0 kD, 能被抗鹅IL-2单克隆抗体特异识别。可溶性分析表明表达蛋白大部分以包涵体形式存在, 部分以可溶形式存在, 非变性电泳可见可溶性蛋白存在单体和多聚体组分。镍柱亲和层析法纯化的rgoIL-2蛋白过滤后, 利用?KTA FPLC(快速蛋白分离纯化系统)进行逐级分离, 非变性电泳可见单一的鹅IL-2可溶性蛋白单体。体外生物学活性分析显示鹅IL-2可溶性蛋白单体能刺激鹅淋巴细胞增殖。这为进一步研究鹅IL-2的生物学功能及其临床应用奠定基础。     

猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(PRRSV)3′末端非翻译区中调控序列的研究

以北美株PRRSV感染性克隆pCBC2为平台进行反向遗传操作,将3′UTR中的一级结构进行了系列缺失或插入突变,并改变二级结构中的一个保守的茎环结构,构建全长PRRSV突变体克隆,解析3′UTR突变对病毒感染性的影响,旨在界定调控PRRSV3′UTR的启动子序列及二级结构,即复制过程中的最小调控元件。以空斑和Northern blot来研究拯救后重组病毒的复制、转录和生长特性,发现重组病毒感染动力学与亲本病毒无可见差别。结果表明PRRSV3′UTR的5′端可耐受一定数目的核苷酸的缺失(41nt)与插入(23nt)突变,但进一步9nt缺失造成保守的环结构突变后就使病毒失去了感染性。证明了这是3′UTR中控制PRRSV复制过程的的必需序列及二级结构,为进一步解析PRRSV复制过程的调控元件奠定了基础。     

鹅IL-2基因在大肠杆菌中的表达及其可溶性单体的分离

将去除信号肽编码序列的鹅IL-2基因克隆到原核表达载体pET-28a (+), 构建了重组表达质粒pET-28a (+)-goIL-2, 转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞, 经IPTG诱导, 实现了重组鹅IL-2(rgoIL-2)蛋白在大肠杆菌中的表达。SDS-PAGE和Western-blotting分析显示, 表达蛋白的分子量约为15.0 kD, 能被抗鹅IL-2单克隆抗体特异识别。可溶性分析表明表达蛋白大部分以包涵体形式存在, 部分以可溶形式存在, 非变性电泳可见可溶性蛋白存在单体和多聚体组分。镍柱亲和层析法纯化的rgoIL-2蛋白过滤后, 利用?KTA FPLC(快速蛋白分离纯化系统)进行逐级分离, 非变性电泳可见单一的鹅IL-2可溶性蛋白单体。体外生物学活性分析显示鹅IL-2可溶性蛋白单体能刺激鹅淋巴细胞增殖。这为进一步研究鹅IL-2的生物学功能及其临床应用奠定基础。     

免疫细胞在棕色脂肪产热及白色脂肪棕色化过程中的功能研究进展

肥胖已经成为威胁人类健康的全球性问题,棕色脂肪(Brown adipose tissue,BAT)及米色脂肪因其能够通过产热作用增加能量消耗这一特性,已成为一种备受关注的潜在肥胖治疗方法。近年来的研究发现M2型巨噬细胞(Alternatively activated macrophages,M2 type)能够促进BAT产热和白色脂肪(White adipose tissue,WAT)的棕色化(即米色脂肪的形成过程),但随后的一些研究却得到了相反的结论。到目前为止,M2型巨噬细胞是否参与促进WAT的棕色化过程仍是一个备受争议的话题。主要对M2型巨噬细胞、II型固有淋巴细胞(Type 2 Innate Lymphoid Cells,ILC2s)和嗜酸性粒细胞(Eosinophils)对BAT产热和WAT的棕色化的促进作用,以及M2型巨噬细胞不参与/抑制WAT棕色化这两个方面的研究状况做一综述。     

猪背最长肌中胰岛素样生长因子(IGFs)系统基因的发育表达模式

采用荧光定量PCR技术检测了长白猪和梅山猪的背最长肌组织中胰岛素样生长因子1和2(IGF-1和-2)、胰岛素样生长因子1受体和2受体(IGF-1R和-2R)、胰岛素样生长因子结合蛋白3和5(IGFBP-3和-5)基因mRNA丰度在初生(0月龄)、1、2、3、4和5月龄间的表达变化并分析品种间和不同月龄间基因表达的差异及其对肌肉生长发育的影响。结果表明: 两猪种出生后IGF-1 mRNA表达量均表现为逐渐上调, 而IGF-2则恰好相反, 表现为逐渐下调。这与IGF-2主要在胚胎期发挥作用, 而IGF-1则主要在动物个体出生后才发挥促进细胞增殖和个体发育功能的特点相符。IGFRs mRNA与IGFs mRNA 表达的发育性变化模式并不相似, 提示背最长肌组织中IGFRs mRNA 的表达可能没有受到组织局部产生的IGFs调节。长白猪的IGF-1R、IGF-2R 和IGFBP-3 mRNA表达量均在2月龄时达到最高峰, 提示2月龄可能是长白猪IGFs系统发挥作用最为明显的生长发育阶段。以上结果初步揭示猪生长发育过程中胰岛素样生长因子系统基因表达的发育性变化模式和品种差异, 为深入研究胰岛素样生长因子系统基因的相互调控机制提供了基础数据。     

phyA基因新型表达质粒的构建及其在大肠杆菌中的高效表达

利用自行筛选、鉴定的黑曲霉F246,根据植酸酶基因(phyA)成熟肽编码序列设计引物,直接PCR扩增phyA,经酶切分析、DNA测序和氨基酸序列分析证实phyA基因克隆成功。从pMD18T-phyA克隆中获得phyA编码序列,将其与pET30a 质粒连接,构建pET30a -phyA重组质粒,并在大肠杆菌中获得了高效表达。重组质粒经IPTG诱导表达,SDS-PAGE特异区带分子量为50kDa,此重组蛋白占大肠杆菌可溶性蛋白的36.62％,酶活性较天然植酸酶高8倍以上。因此,该phyA基因具有正常的生物学功能,对其进行深入研究,为大量获得高活性植酸酶以及开发新型微生态制剂奠定了基础。     

基于机器学习的猪生长性状基因组预测

为了比较自动机器学习下不同机器学习模型预测部分猪生长性状与全基因组估计育种值(genomic estimated breeding value,GEBV)的性能，并寻找适合的机器学习模型，以优化生猪育种的全基因组评估方法，本研究利用来自多个公司9968头猪的基因组信息、系谱矩阵、固定效应及表型信息通过自动机器学习方法获取深度学习(deep learning,DL)、随机森林(random forest,RF)、梯度提升机(gradient boosting machine,GBM)和极致梯度提升(extreme gradient boosting,XGB)4种机器学习最佳模型。采用10折交叉验证分别对猪达100 kg校正背膘(correcting backfat to 100 kg,B100)、达115 kg校正背膘(correcting backfat to 115 kg,B115)、达100 kg校正日龄(correcting days to 100 kg,D100)、达115 kg校正日龄(correcting days to 100 kg,D115)的GEBV及其表型进行预测，...