贵州地方山羊品种H-FABP基因第3外显子SNP研究

[目的]研究3种贵州地方山羊品种H-FABP基因第3外显子的多态性以及进行该基因多态性生物信息学分析,以期筛选出适合的突变位点,研究其与山羊生长性状关联性影响。[方法]以3种贵州地方山羊品种为试验材料构建DNA池,结合直接测序技术筛选H-FABP基因SNPs,并利用在线软件分析H-FABP基因RNA二级结构及其蛋白二、三级结构。[结果]仅在黔北麻羊和贵州白山羊H-FABP基因第3外显子处分别筛选到T120A和G152C两个SNPs,其中exon3-T120A为导致编码氨基酸发生的Phe→Ile改变的错义突变,而exon3-G152C为苏氨酸(Thr)的同义突变。[结论]exon3-T120A位点影响黔北麻羊H-FABP基因RNA二级结构,最小自由能由-189.40 kcal/mol变为-190.00 kcal/mol,其蛋白二级结构无规则卷曲由49变为48,延伸链由36变为37,exon3-G152C位点仅影响贵州白山羊RNA二级结构,最小自由能变为-185.40 kcal/mol。     

贵州黑山羊和黔北麻羊LEPR基因第7、8、10和18外显子的多态性分析

为探究LEPR基因的遗传多态性,丰富山羊LEPR基因的研究,本研究以贵州黑山羊和黔北麻羊为试验材料,运用DNA池结合直接测序方法进行LEPR基因SNPs位点的筛选,从而对突变的SNPs位点进行RNA二级结构以及所编码蛋白质的二级结构和三级结构进行生物信息学分析。在试羊LEPR基因中共发现4个SNPs,分别为Exon7-T81C(同义突变)、Exon8-C39T(同义突变)、Exon10-A70G(Asn-Ser)和Exon18-C94T(Ser-Leu)。分析表明,4个位点突变前后的等位基因频率、mRNA二级结构的最小自由能、LEPR蛋白质二级结构和三级结构均有改变。结果表明,LEPR基因拥有较为丰富的遗传多态性。     

贵州地方山羊ADAMTS1基因序列多态性及生物信息学研究

本研究选择黔北麻羊和贵州黑山羊为试验对象,分别构建DNA池,结合PCR产物直接测序法分析两品种中ADAMTS1基因外显子2~8中可能与繁殖性状相关的单核苷酸多态位点。结果表明在黔北麻羊和贵州黑山羊两个群体中共检测到ADAMTS1基因的10个SNPs位点,其中该基因第2、5、6外显子中各存在1个SNP位点,依次是C266T、T2210C、C2513A,均引起所编码氨基酸的同义突变,第3、4、6、8内含子中各存在1个SNPs位点,依次是C1073T、A1326G、G2698A、T4261A,第7内含子中同时存在3个SNPs位点,为T3401C、T3045T、T3064C,其中9个SNPs位点(C266T,C2513A,C1073T,A1326G,G2698A,T4261A,T3401C,T3045G,T3064C)为两品种所共有,T2210C仅存在黔北麻羊中。位点A1326G的A和G等位基因频率在检测的两个羊种间差异较大,通过后续的生物信息学分析显示,ADAMTS1基因外显子2的C266T和外显子6的优势突变C2513A的位点变异共同引起m RNA二级结构发生显著改变。     

贵州地方山羊ADIPOQ基因外显子1和3多态性研究

为分析山羊ADIPOQ基因的多态性,筛选出对山羊繁殖性状有显著影响的SNPs位点,本研究以黔北麻羊和贵州黑山羊为试验对象,构建池DNA,采用PCR产物直接测序法对2个品种山羊该基因的外显子1和3进行单核苷酸多态性检测,估算各SNPs等位基因频率,并利用在线软件预测不同基因型的m RNA二级结构。结果显示,4对引物扩增片段均存在多态性,共发现5个单碱基突变,分别位于内含子1中的C109G,外显子3中的A730G、G1055A、A1691T和A2244G。利用生物信息学软件对外显子3中的A1691T、A2244G进行分析,结果表明2个SNPs位点均导致编码的m RNA二级结构发生改变。表明ADIPOQ基因在黔北麻羊和贵州黑山羊群体中存在较高的遗传多样性,ADIPOQ位点有望丰富两个山羊品种繁殖性状的研究内容。     

贵州地方山羊CAST基因外显子6、7和8的多态性分析

为分析山羊CAST基因的多态性,筛选出对山羊肉质性状有显著影响的SNPs位点,本研究以黔北麻羊和贵州黑山羊为试验对象,构建DNA池,采用PCR产物直接测序法对2个品种山羊该基因的外显子6、7和8进行单核苷酸多态性检测,估算各SNPs等位基因频率,并利用在线软件预测突变前后的m RNA二级结构及理化特性。结果显示,所设计引物的扩增片段发现1个同义突变,位于外显子8中的T81C。利用生物信息学软件对外显子8中的T81C位点进行分析,结果表明这个SNPs位点导致编码的m RNA二级结构以及理化特性的改变。     

贵州黑山羊、黔北麻羊IL-2基因的克隆与生物信息学分析

为获得贵州特色品种黑山羊与黔北麻羊IL-2基因,本试验以Con A刺激的贵州黑山羊与黔北麻羊外周血淋巴细胞为材料,采用RT-PCR方法分别扩增贵州黑山羊与黔北麻羊IL-2基因,进行克隆与生物信息学分析。结果显示,(1)贵州黑山羊与黔北麻羊IL-2基因核苷酸与氨基酸一致性为100%,完整编码阅读框大小为468 bp,编码155个氨基酸;(2)黔北麻羊、贵州黑山羊IL-2基因与Gen Bank中羊源IL-2基因核苷酸一致性为95.9%~100%,氨基酸一致性为91.1%~100%;(3)遗传进化树结果表明,贵州黑山羊与黔北麻羊IL-2基因处于同一进化分支,与羊源IL-2基因亲缘关系较近;(4)生物信息学分析结果显示,IL-2蛋白二级结构中以α螺旋与无规则卷曲较多,该蛋白为亲水性蛋白,含信号肽序列,无跨膜结构,无特征功能结构域;(5)不同动物IL-2蛋白的抗原性分析存在差异,贵州黑山羊/黔北麻羊IL-2蛋白与羊源IL-2蛋白的比较差异较小,与人和其它动物的比较差异较大。由此得出结论,获得贵州黑山羊与黔北麻羊IL-2基因完整编码区序列,二者核苷酸与氨基酸序列一致。贵州黑山羊/黔北麻羊IL-2基因与羊源IL-2基因亲缘关系近,预测其编码的蛋白为亲水性的分泌型蛋白,不同动物IL-2基因抗原性存在差异。     

黔北麻羊DRB1基因Exon3遗传变异分析

本研究采用构建193只黔北麻羊DNA池并对其PCR结果直接测序和生物信息学分析的方法对MHC-DRB1基因的第三外显子进行遗传变异分析,旨在获得黔北麻羊MHC-DRB1基因的多态性,为MHC基因在山羊的抗病育种研究中提供基础资料。分析结果得到DRB1基因Exon3中共7个SNPs,分别为A~9G(Ile→Val)、G~(120)A(Gly→Ger)、C~(125)T、G~(140)A、T~(245)G(Asp→Glu)、C~(251)T、G~(275)A。生物信息学分析得到各突变位点均引起RNA二级结构的改变,各错义突变位点均引起蛋白质二级结构的改变,但并未引起抗原表位改变。     

贵州山羊品种DQA1基因第3外显子遗传变异分析

目的:通过筛选3个贵州地方山羊种DQA1基因Exon3的SNPs位点并做相应的遗传变异分析,为今后山羊抗病育种及地方山羊品种的选育提供理论依据。方法:采用构建品种DNA池与直接测序的方法,对三个贵州地方山羊种群共514只个体的DQA1基因外显子3进行遗传变异分析。结果:在3个山羊品种中共筛选得到4个SNPs,G71A(同义突变)、T100C(Asn→Ser)、G202A(Pro→Leu)、A223G(Met→Thr)。生物信息学分析发现,G202A位点变异虽未引起mRNA二级结构的变化,但最小自由能降低,结构稳定性增强;DQA1基因Exon3的不同基因型的蛋白质二级结构中均不含有α螺旋。结论:三个贵州地方山羊种DQA1基因外显子3中含有较丰富的多态性,G202A位点变异在mRNA二级结构及蛋白质二级结构中与其他基因型具有较明显的差异。     

贵州黑山羊STAT5A基因多态性及其与生长性状关联分析

目的:探讨STAT5A基因SNP与贵州黑山羊生长性状关联性,旨在为山羊选种选育提供更好的科学依据。方法:以贵州黑山羊为研究对象,采用DNA池法及PCR-SSCP技术检测STAT5A基因单核苷酸多态性。结果:贵州黑山羊STAT5A基因内含子6和外显子7分别检测到1个SNP位点T-90C和C+69T,位点T-90C为2种基因型,分别命名为CC和TC。基因型与生长性状关联分析显示,贵州黑山羊TC基因型个体的胸围显著高于CC基因型个体(P0.05),而其余4个指标均差异不显著(P0.05);实验山羊群体基因频率和基因型频率处于哈代-温伯格平衡状态(P0.05)。结论:研究结果提示:STAT5A基因可能是影响山羊胸围的主效基因或与主效基因连锁,T-90C位点可望作为提高山羊个体生长性能的分子遗传标记。     

从江香猪MC4R基因多态性及生物信息学分析

[目的]旨在对3个群体猪MC4R基因进行SNPs筛选,为从江香猪选种选育提供一定的理论基础。[方法]以从江香猪作为研究对象,野猪×从江香猪二元杂交猪和杜×大×长外三元杂交猪作为对照,构建品种DNA池,PCR扩增MC4R基因外显子、内含子和3’非编码区序列,采用直接测序法对3个群体的MC4R基因进行单核苷酸多态性检测,利用生物信息学软件预测不同多态性位点对MC4R基因mRNA二级结构和蛋白质二级结构的影响。[结果]在3个群体中共检测出10个SNPs位点,其中,C860T、G1392A和G1577A位于第2外显子区;G1699A、T1702A、A1870C、G1875A、C2025T、G2073A和A2111T位于3’非编码区序列。C860T为同义突变,G1392A和G1577A为错义突变,分别导致了精氨酸变为组氨酸、天冬氨酸变为天冬酰胺。经分析软件预测,处于第二外显子中的3个SNPs位点对MC4R基因的mRNA二级结构、蛋白质二级结构有一定的影响。[结论]DNA池结合测序技术检测到MC4R基因外显子、内含子和3’非编码区序列共10个SNPs。     

贵州地方山羊DRA基因Exon5的多态性分析

本研究通过构建3个贵州地方山羊品种的DNA池,并对其MHC-DRA基因第5外显子进行SNPs位点的筛选和生物信息学分析,以丰富山羊抗病育种的基础理论资料。分析发现,在3个山羊品种的DRA基因Exon5中发现两个共同突变位点,分别是C~(172)T和T~(176)G,而贵州白山羊中多一个突变位点G~(205)A;生物信息学分析发现,C~(172)T和G~(205)A位点均引起RNA二级结构和最小自由能的改变。结果表明贵州地方山羊DRA基因具有较丰富的遗传多样性。     

三穗鸭DRD4基因多态性及生物信息学分析

本实验以三穗鸭为材料,采用PCR扩增并采用直接测序技术对三穗鸭DRD4基因进行SNP多态位点检测,共筛查出4个SNP位点:exon2-C12406T、exon3-A13144G、intron2-C12777T、intron2-T12789C。其中exon2-C12406T、exon3-A13144G位点突变为同义突变。对DRD4进行生物信息学分析表明,突变前后的等位基因频率估算有差异,但其m RNA二级结构预测,蛋白质二级、三级结构预测分析均无差异。     

不同牛种STAT5B基因启动子多态性分析

目的:试验旨在筛选STAT5B基因启动子区SNP及研究其对启动子功能元件的影响,为地方牛种选种选育提供一定理论依据.方法:选择品种差异较大的贵州荷斯坦奶牛和务川黑牛构建不同DNA池,直接测序筛选SNP位点.结果:STAT5B基因5'调控区及第1外显子存在3个SNPs位点,分别为:T-181C、C-31G、T+119C.生物信息学软件预测得到STAT5B基因核心启动子区和转录因子结合位点,SNP位点导致5个转录因子结合位点消失,而产生8个新的转录因子结合位点.软件未发现可能的CpG岛范围,但STAT5B基因RNA二级结构和最小自由能在突变后显著改变.结论:DNA池结合测序技术可快速筛选SNP位点,STAT5B启动子区存在功能性SNP位点.     

威宁绵羊和贵州半细毛羊STAT5b基因部分外显子SNP研究

为给贵州本地绵羊选种选育提供更好的科学依据,本试验利用威宁绵羊和贵州半细毛羊构建DNA池,设计4对引物扩增其STAT5b基因部分外显子及内含子序列。PCR产物经纯化后进行双向测序。利用DNAStar和BLAST分析确定多态性位点。利用生物信息学软件分析SNPs位点对STAT5b基因RNA二级结构、STAT5b蛋白二级及三级结构的影响。结果表明,在扩增的STAT5b基因中筛选到6个SNPs:exon5-G12A、exon8-G56A、exon8-C104T、intron2-A3164C、intron4-C1026T和intron5-T3323C,其中exon8-G56A为错义突变,导致编码的谷氨酸(Glu)变为赖氨酸(Lys);exon5-G12A和exon8-C104T多态位点均未改变氨基酸的编码,为同义突变;intron2-A3164C、intron4-C1026T和intron5-T3323C均在内含子区,不参与氨基酸编码。     

贵州白山羊和贵州黑山羊DRB1基因第3外显子遗传变异分析

为研究贵州黑山羊、贵州白山羊MHC-DRB1基因遗传机制,试验运用混合DNA池结合PCR产物直接测序方法,对MHC-DRB1基因第三外显子区域进行多态性分析,利用生物信息学分析软件对PCR扩增所获序列进行m RNA二级结构及蛋白质的二级结构和抗原表位分析。经序列对比发现9个SNPs位点,其中A~(8858)G(ILe-Val)、G~(8969)A(Gly-Ser)、G~(8978)A(Glu-Lys)、T~(9094)G(Asp-Glu)4个单核苷酸突变,导致所编码氨基酸发生改变,其它5个位点均属于同义突变。进一步分析发现,A~(8858)G、C~(8974)T、T~(9094)G、C~(9100)T、G~(9124)A突变位点导致m RNA二级结构的变化,A~(8858)G以及T~(9094)G对蛋白质二级结构影响最大。     

贵州地方山羊不同组织GnRHR mRNA表达水平研究

[目的]了解GnRHR基因的功能,为山羊选种选育提供更好的科学依据。[方法]采用荧光定量PCR技术分析了贵州地方山羊不同组织GnRHR基因的表达差异。[结果]黔北麻羊中子宫、下丘脑、输卵管和卵巢组织的表达量分别是是垂体组织的0.31、0.42、0.01和0.03倍。贵州白山羊和小香羊垂体组织中表达量是输卵管和卵巢组织的0.13和0.01倍;GnRHR基因在贵州黑山羊下丘脑组织中的表达量是垂体组织的5.5倍,且远高于其它组织。[结论]该研究结果将会为进一步研究该基因对山羊繁殖相关功能影响的研究奠定基础。     

贵州黑山羊、贵州白山羊TFB1M基因第7外显子SNP研究

目的:研究TFB1M基因编码区多态性,筛选出对山羊肉质有显著影响的SNPs位点,以期为山羊品种选种选育提供科学依据。方法:采用DNA池结合PCR直接测序技术分析TFB1M基因在贵州本地山羊的多态性,估算等位基因频率,利用在线软件分析TFB1M基因RNA二级结构及其蛋白二级、三级结构。结果:在TFB1M基因中筛选到2个SNPs:A76G和T221G,其中A76G为同义突变;T221G错义突变,导致编码的半胱氨酸(Cys)变为甘氨酸(Gly)。RNA二级结构最小自由能改变,贵州黑山羊RNA二级结构稳定性增强。贵州黑山羊β折叠链增加1%,α螺旋增加4%,混乱度也上升1%。β转角减少4,α螺旋增加6,自由卷曲减少3,延伸链增加1。结论:SNPs位点对TFB1M基因RNA二级结构及其蛋白结构均有影响。     

男性性腺功能减退症的致病基因分析

[目的]通过全外显子组测序(WES)技术筛选男性性腺功能减退症的致病基因,并对基因突变位点进行生物信息学分析。[方法]收集5例男性性腺功能减退症患者临床及遗传学检测资料。采用WES技术筛选相关致病基因,并通过PCR扩增、Sanger测序以及生物信息学分析等验证突变位点。[结果]先证者1为PROKR2基因c.533G>C(p.W178S)纯合突变,家系验证结果发现其父母均为PROKR2基因c.533G>C(p.W178S)杂合突变携带者,符合常染色体隐性遗传。先证者2为ZFPM2基因c.1498C>G(p.Q500E)杂合突变,生物信息学分析发现,该突变位点编码的氨基酸在不同物种中高度保守,并在人类外显子数据库、参考人群千人基因组1000G、SNP数据库及人群基因组突变频率数据库中未发现该突变位点,该突变经SIFT、Polyphen2和Mutation Taster软件预测结果均为有害。[结论]PROKR2基因c.533G>C(p.W178S)和ZFPM2基因c.1498C>G(p.Q500E)突变可能是男性性腺功能减退症的致病原因。     

鸭FTO基因多态位点筛选和生物信息学分析

为挖掘FTO基因的SNP,为今后进一步研究该基因遗传变异奠定基础。本研究以樱桃谷鸭为试验对象,构建DNA池,对第2外显子、第4外显子和第5外显子直接测序,筛选与脂质性状相关的SNP位点。结果表明:FTO基因存在2个SNPs位点突变,在第5外显子发现1个SNP位点突变,另外一个在g.33942位点处,碱基A突变为碱基G,引起天冬氨酸(GAT)变为甘氨酸(GGT),在g.33781位点处,存在碱基T和A的突变(在内含子处,没有引起氨基酸的改变);RNA二级结构的最小自由能由-475.50 kcal/mol变为-477.40 kcal/mol。蛋白质二级结构分析发现,突变前后,α螺旋、β转角、延伸链和自由卷曲数值均有所改变。其中,α螺旋所占比例有所下降,但比重仍为最大,自由卷曲数量由原来的186个减少到185,比例由33.27%减少32.09%。突变前后多态位点导致FTO基因编码的蛋白三级结构也有所改变。FTO基因筛选出的SNP位点,引起RNA二级结构甚至是其编码的蛋白质结构的改变,可能进一步引起功能的改变。     

猪Nramp1基因外显子2的SNP位点筛选及生物信息学分析

本研究采用DNA混合池扩增并进行直接测序的方法,对3个引进猪种和3个地方猪种Nramp1基因外显子2的SNP位点进行筛选,并通过生物信息学软件对该基因的m RNA二级结构、蛋白质二级结构和功能进行预测。结果在2个引进猪种(大白猪,长白猪)和3个地方猪种(八眉猪,蕨麻猪,烟台黑猪)中共检测到2个SNP位点,分别为T~(62)C和A~(92)G,而在杜洛克猪中未检测到SNP位点。生物信息学分析结果表明,T~(62)C和A~(92)G位点均降低了RNA二级结构的稳定性,Nramp1基因可能在转录和信号转导过程中发挥着重要作用。本研究结果丰富了猪Nramp1基因库,为进一步研究Nramp1基因功能和筛选抗病育种相关SNP位点提供理论参考。