微卫星标记及其在动物亲缘关系鉴定中的应用

未来养殖业的持续发展中,离不开完善的家族系谱,微卫星的亲子鉴定为精确繁殖策略和群体总体质量提供了有力的工具。只有利用亲子鉴定技术才能对家族系谱进行有效的修改和完善,才能进行优势选择,扩大优势生产力。微卫星分子具有共显性遗传、稳定性好、多态性高等特点,已经成为第二代分子标记,并在动物上面应用广泛。通过对猪、马、羊、牛等大家畜、禽类、鱼类、鹿科动物和其它动物亲子鉴定,阐述微卫星在不同动物亲缘关系鉴定中的应用,探索出在不同动物中设计了适合该物种的多态性的微卫星引物和亲子鉴定的方法,并对动物亲缘关系鉴定的应用还需注意的问题进行了探讨。     

甘肃马鹿myogenin基因克隆、序列结构特征预测及其分子系统进化分析

根据GenBank中公布的绵羊、水牛、猪、小鼠及人的肌细胞生成素基因(myogenin)DNA序列,设计了3对引物,采用PCR扩增和克隆技术,首次从甘肃马鹿血液基因组中获得了myogenin基因序列,并利用生物信息学方法对甘肃马鹿该基因核苷酸及其编码氨基酸序列的结构特征进行初步预测和分析,进一步基于该基因氨基酸序列构建了15个物种的分子系统进化树。结果表明,获得的甘肃马鹿myogenin基因序列大小为3168bp(GenBank登录号:FJ746497),包括3个外显子、2个内含子、部分5'UTR和3'UTR,其序列包括1个684bp的开放阅读框,编码227个氨基酸,myogenin蛋白理论分子质量为25.2493kDa,PI为5.68,不稳定系数是66.22,属于酸性不稳定蛋白质。进一步分析发现,该序列不含有信号肽和跨膜区域,含有11个广泛磷酸化位点,第1～136个氨基酸为甘肃马鹿myogenin基因bHLH保守结构功能域,二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主。序列相似性及分子系统进化分析显示,甘肃马鹿myogenin基因与反刍动物山羊、绵羊和水牛的亲缘关系最近。甘肃马鹿myogenin基因的克隆及序列结构特征的生物信息学预测为进一步探讨鹿科动物肌肉生长发育的分子调控机理奠定了理论基础。     

家兔遗传多样性及系统发生关系的微卫星分析

为了揭示我国家兔资源的遗传现状,本文从30个微卫星位点中筛选出10个位点,对22个家兔品种(系)的遗传变异进行了分析.结果表明:22个家兔品种(系)在10个微卫星座位上的平均有效等位基因数为3.O-4.6;平均多态信息含量在0.4997-0.7009之间,多为高度多态,说明家兔有丰富的遗传多样性.各品种之间的遗传距离(Ds)较近,在0.0087-1.2712之间,其中以美系獭兔和德系獭兔间距离最近,为0.0087.德国大白兔与长毛兔之间距离最远,为1.2712.根据遗传距离做聚类图,可以看出中国22个家兔品种被分为三大类:吉戎-Ⅰ系和吉戎-Ⅱ系成一类,塞北兔、哈白兔聚为一类,其他品种聚为一大类.该研究结果将为中国家兔品种的保护和利用提供重要的科学依据.     

利用全基因组重测序分析鹿茸重量相关基因

茸角是鹿科动物特有的器官,具有重要的生物学意义。鹿茸生长是一个复杂的生物代谢过程,其重量与遗传因素有一定关联。本研究对饲养条件基本一致的5个梅花鹿(Cervus nippon)群体进行调查,获得高产和低产梅花鹿个体共100只,利用全基因组重测序分析这些个体与鹿茸重量相关的遗传变异。结果表明,共得到94个与鹿茸重量可能相关的遗传变异,其中有2个变异位点分别定位于OAS2和ALYREF/THOC4基因的外显子区,且ALYREF/THOC4基因在鹿茸中表达量很高。功能富集分析发现,这些遗传变异与鹿茸生长发育密切相关,可作为潜在的鹿茸重量相关遗传变异。本研究首次通过全基因组重测序直接筛选与鹿茸重量相关的遗传变异,并分析关联基因的生物学功能,对揭示鹿茸生长发育和鹿茸重量差异形成的遗传机制具有重要意义。     

梅花鹿S100A4 基因的克隆及融合蛋白的表达

为了研究梅花鹿S100A4 (S100 calcium binding protein A4)基因在鹿茸生长过程中的作用。用RT-PCR 法
从生茸骨膜细胞总RNA 中克隆了梅花鹿S100A4 基因,在NCBI 中对基因序列进行比对;将完整的基因序列与逆
转录病毒表达载体pLEGFP-C1 重组,获得了重组质粒pLEGFP-S100;用脂质体法将pLEGFP-S100 与pVSV-G (被
膜载体)共转染包装细胞GP2 - 293,获得重组病毒上清液,感染角柄骨膜细胞后逆转录病毒携带的基因进入宿
主细胞。结果显示:S100A4 基因是一个相对保守的基因,与多个物种的匹配度达到90% ;重组逆转录病毒载体
pLEGFP-S100 可以形成重组逆转录病毒粒子,将S100A4 基因导入靶细胞,并表达S100A4 与GFP (Green fluorescent
protein)的融合蛋白。     

水貂阿留申病毒抗体依赖性感染增强作用的可能机制探讨

水貂阿留申病毒(Aleutian mink disease parvovirus,AMDV)主要侵害宿主的单核-巨噬细胞,引起持续性感染。病毒感染后可产生免疫复合物疾病、高γ球蛋白血症和高水平的抗体,抗病毒抗体在体内不能有效地清除病毒,反而通过Fc受体介导的抗体依赖性感染增强作用(Antibody-dependent enhancement,ADE)使感染增强,并造成免疫系统功能紊乱。目前,ADE的可能感染致病机制为①抗体复合物与FcR受体、补体成分C3或C1q、C1qR结合,促进了病毒与细胞的吸附;②免疫复合物通过上调模式识别受体的负调控因子抑制了干扰素介导的抗病毒机制;③通过IL-10的早期活化,抑制机体的先天性免疫抗病毒机制。本文就AMDV ADE作用的几种可能机制以及ADE在致病过程中的作用进行了探讨,以期为ADE的分子机制研究、病毒的致病机理及疫苗设计提供参考。     

水貂IGF-Ⅰ基因的克隆、序列分析及原核表达分析

获得水貂IGF-Ⅰ基因的cDNA序列,实现IGF-Ⅰ基因在大肠杆菌中的融合表达。利用RT-PCR技术从水貂肝脏组织扩增出水貂胰岛素样生长因子Ⅰ（IGF-Ⅰ）的编码区序列。此序列编码153个氨基酸的前体蛋白质。同源性分析表明IGF-Ⅰ的核苷酸和氨基酸序列与已报道的金丝猴、小熊猫、大熊猫、东北虎、马等哺乳动物的序列高度同源（＞90%）。对位比较发现水貂的信号肽序列具有氨基酸特异性,这些氨基酸是否影响水貂IGF-Ⅰ分子的构型、进而影响功能则需要进一步的研究。将构建的重组表达载体pGEX-6P-1-IGF-Ⅰ转入大肠杆菌BL21进行原核表达,得到高效融合表达,融合蛋白分子量约为34 KD。Western-blotting杂交证实了表达蛋白的抗原活性。本研究成功克隆、表达了水貂IGF-Ⅰ基因,分析和预测了其结构和功能,为进一步的生物活性研究打下基础。     

OCA2基因的研究进展

OCA2基因为哺乳动物重要的色素基因,参与黑色素合成反应,同时也是人眼睛颜色的主要调控基因。其编码一个110 kD大小的跨膜蛋白,该蛋白质定位于黑素体膜。研究表明, OCA2主要通过影响黑素体成熟、调节黑素体pH值以及参与黑色素合成途径第一步这3个方面影响黑色素合成。相邻基因HERC2的rs12913832增强子位点通过影响OCA2表达水平,实现对人眼睛颜色的调控。同时, OCA2基因是Ⅱ型眼皮肤白化病(oculocutaneousalbinism typeⅡ, OCA2)的致病基因,与普拉德-威利综合征(Prader-Willi syndrome, PWS)、天使综合征(Angelman syndrome, AS)和黑色素瘤之间也存在间接关联,这些患者通常表现出皮肤或头发低色素沉着。本文从分子生物学、细胞生物学和遗传学的角度对OCA2基因进行概述,以期为进一步探究OCA2的分子机制以及相关疾病的诊疗提供思路和见解。