肥胖基因FTO作用底物是RNA中的6-甲基腺嘌呤

RNA在众多细胞工作机制中具有调控和信息分子双重功能的作用。因此,RNA修饰的研究是生物学的一个新兴领域。据最新的RNA修饰数据库RNAMDS中一共收集并记录了109种RNA的修饰形式,其中RNA甲基化修饰占80%,尤其是6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A),是发生在腺嘌呤A第六位N原子上的甲基化,也是真核生物RNA内部序列中最常见的一种转录后修饰形式。最新研究发现:肥胖基因FTO表达的相关蛋白可以脱掉6-甲基腺嘌呤上的甲基,而且研究表明,该甲基化过程是可逆的。激活或敲除6-甲基腺嘌呤甲基转移酶基因会引起生物体重要的表型变化,本文将通过体外模拟生理环境条件下的去甲化底物反应条件,共同孵育FTO野生型和FTO突变型的基因表达的蛋白酶分别与RNA甲基化底物作用的实验,再利用质谱与高效液的技术对多种甲基化形式予以进一步探索,来发现FTO表达蛋白对单链RNA上的6-甲基腺嘌呤具有去甲基化功能。同时,经过体内试验的验证,在FTO基因敲低细胞中m RNA中的6-甲基腺嘌呤水平升高;相反,在FTO基因过表达细胞中m RNA中的6-甲基腺嘌呤水平降低;而6-甲基腺嘌呤甲基化酶METTL3的表达均未受到影响。     

不同发育阶段雄性小鼠睾丸组织mEppin基因mRNA的表达差异研究

目的实时荧光定量PCR检测雄性小鼠不同发育阶段睾丸组织中m Eppin基因的mRNA表达差异,为探究m Eppin基因表达与雄性生殖相关性提供生物学数据。方法分别选取胚胎期、50日龄、90日龄雄性ICR小鼠各6只,共18只,取各组小鼠睾丸组织提取总RNA,实时荧光定量PCR方法检测m Eppin基因mRNA表达水平。结果不同发育阶段小鼠睾丸m Eppin基因表达水平差异明显。胚胎组小鼠中没有检测到m Eppin基因mRNA表达,50日龄小鼠和90日龄小鼠中均检测到m Eppin基因mRNA有较高表达水平。其中,90日龄小鼠睾丸中m Eppin基因mRNA的相对表达水平是50日龄小鼠的2.65倍。结论本研究结果表明m Eppin基因mRNA的表达在小鼠睾丸组织中具阶段特异性。     

五指山猪和长白猪背最长肌差异基因的筛选与注释

为了筛选五指山猪和长白猪背最长肌组织差异表达基因,本研究采用RNA-seq技术和生物信息学方法对6月龄、8月龄五指山猪和长白猪的背最长肌进行转录组测序分析,并对差异表达基因进行GO和KEGG Pathway显著性富集分析。通过与猪基因组比对分析后发现,在6月龄和8月龄五指山猪和长白猪均有约44 000 000条Clean reads能够比对到猪基因组上相关基因,每个文库均获得约18 200个表达基因,而转录本的数据为25 000个。在6月龄五指山猪与长白猪中共有30个基因差异表达,在8月龄五指山猪与长白猪中获得29个差异表达的基因。这些差异表达的基因主要富集在与糖酵解代谢、MAPK信号代谢通路和胰岛素信号通路等肌肉发育信号通路,通过筛选获得了与肌肉生长发育有关的候选基因,为探索五指山猪肌肉发育的分子机制提供了理论依据。     

乌金猪FTO基因的克隆和表达分析

目的:克隆乌金猪脂肪和肥胖相关基因(FTO)编码区序列(CDS),分析其序列组成特征及在乌金猪不同组织中的表达情况。方法:采用反转录PCR方法从乌金猪脂肪组织中克隆FTO基因CDS,利用生物信息学方法分析其序列组成特征;采用实时PCR方法分析乌金猪FTO基因mRNA在不同组织中的表达情况。结果:克隆的FTO基因全长1518 bp(已提交至GenBank数据库,登录号为JQ031263),编码由505个氨基酸残基构成的蛋白,推测的相对分子质量为58.16×103,等电点为5.18;乌金猪与牛、羊、人和大鼠的FTO蛋白的氨基酸序列同源性分别为91%、90%、89%和83%;进化树分析显示,推测的乌金猪FTO蛋白的氨基酸组成与牛、羊的亲缘性较近,其次是人、大鼠;推测的氨基酸组成中无跨膜区,无信号肽,为亲水蛋白;分析发现该蛋白有22个磷酸化修饰位点,包括10个丝氨酸蛋白激酶磷酸化位点、7个苏氨酸蛋白激酶磷酸化位点、5个酪氨酸蛋白激酶磷酸化位点,200、246、302位氨基酸残基有糖基化位点;二级结构预测发现该蛋白共有201个螺旋、33个伸展链和271个卷曲结构;实时PCR检测的组织表达谱表明,FTO基因mRNA在乌金猪肝脏组织中的表达量最高,在脂肪、肾、脾中也有大量表达,在心脏、肌肉中的表达量最少。结论:为深入探讨乌金猪FTO基因的生物学功能奠定了重要基础。     

PPARγ与c/EBPα基因在苏太猪不同组织中的表达水平探究

为探究PPARγ与c/EBPα基因在苏太猪不同组织中的表达与脂肪沉积的关系,本实验以10月龄苏太猪为研究对象,运用实时荧光定量PCR (q RT-PCR)技术检测PPARγ与c/EBPα基因mRNA在苏太猪心、肝、脾、肺、肾、胃、背最长肌和皮下脂肪8个组织中的表达水平。结果表明,PPARγ与c/EBPα基因在苏太猪的8个组织中均有不同程度的表达,其中,PPARγ基因在苏太猪脾脏组织中的表达量最高,皮下脂肪中的表达水平仅次于脾;以背最长肌中PPARγ基因的相对表达量作对比,背最长肌与脾、肺和皮下脂肪的相对表达差异极显著(p<0.01),其余为差异不显著(p>0.05),表达量高低顺序为脾>皮下脂肪>肺>心>胃>肾>肝>背最长肌;c/EBPα基因在苏太猪的皮下脂肪的表达量最高,以背最长肌中c/EBPα基因的相对表达量作对比,在肝、脾、皮下脂肪组织中表达差异极显著(p<0.01),肺的相对表达差异显著(p<0.05),其余组织中差异不显著(p>0.05),表达量的高低顺序为皮下脂肪>肝>脾>肺>肾>心>胃>背最长肌。两基因在各组织中表达趋势趋于一致。试验结果表明PPARγ和c/EBPα基因可能对猪脂肪沉积有重要影响。     

贵州从江香猪FoxO4、PRKAA1基因在不同组织中的表达分析

为研究FoxO4、PRKAA1基因在从江香猪不同组织中的表达情况,本实验采用实时荧光定量PCR技术,检测FoxO4、PRKAA1基因的mRNA表达量,分析FoxO4、PRKAA1在贵州从江香猪不同组织的差异表达。结果显示,FoxO4基因mRNA在从江香猪所检测的9个组织样中均有表达,其中在脂肪组织中表达量最高,且差异极显著(p0.01),在背最长肌组织中表达量最低;PRKAA1基因mRNA在从江香猪所检测的9个组织样中也均有表达,其中在肺组织中表达量最高,且差异极显著(p0.01),在脂肪组织中表达量次之,在背最长肌组织中表达量最低。FoxO4、PRKAA1基因可能在肌内脂肪(IMF)沉积中发挥重要作用,为进一步研究FoxO4、PRKAA1的功能奠定基础。     

巴马香猪和杜长大猪的PDK4基因的克隆及组织表达分析

为了获得广西巴马香猪和杜长大猪丙酮酸脱氢酶激酶4 (PDK4)基因编码区序列(CDS),并研究PDK4基因在广西巴马香猪和杜长大猪不同组织中的mRNA表达差异,本研究利用基因克隆技术分别从巴马香猪和杜长大猪的背最长肌组织中提取总RNA,PCR扩增出PDK4基因CDS,并进行生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR技术检测PDK4基因在这两品种猪不同组织中m RNA的相对表达量。结果表明:本研究分别成功克隆获得巴马香猪和杜长大猪PDK4基因CDS,长度为1 224 bp,这两品种猪的PDK4基因CDS同源性为100%,与GenBank报道的普通猪、人、鼠、马、羊的同源性分别为100%、91.0%、85.5%、92.3%、93.0%。基于PDK4基因碱基同源性构建的物种系统进化树可知,巴马猪和杜长大猪遗传距离是最近的,最远的是小鼠。两品种猪PDK4氨基酸组成中亮氨酸含量较高,占总氨基酸数的10.8%,同时发现PDK4蛋白具有较强的亲水性。巴马香猪和杜长大猪PDK4蛋白的高级结构中均包含有α螺旋、无规卷曲和延伸链。实时荧光定量PCR结果显示,巴马香猪和杜长大猪的不同组织PDK4基因表达量最高的为腹脂,最低的是脾。巴马香猪背最长肌中PDK4基因表达水平极显著高于杜长大猪,而杜长大猪的皮脂、腹脂、肝、脾以及肾中PDK4基因表达水平极显著高于巴马香猪。本试验成功克隆了巴马香猪和杜长猪的PDK4基因,并且检测了该基因在两品种猪不同组织中的基因表达水平的差异,为今后深入探讨PDK4基因在地方猪种脂质代谢和脂肪沉积方面发挥的作用奠定工作基础。     

肌动蛋白结合蛋白对肝癌细胞迁移与侵袭能力的影响及其机制研究

该文旨在探讨肌动蛋白结合蛋白(actin-binding protein,ANLN)对肝癌细胞迁移与侵袭能力的影响。应用荧光定量PCR(q RT-PCR)检测ANLN在肝癌组织和癌旁组织中的表达差异,运用慢病毒介导sh RNA干扰技术靶向敲低肝癌细胞Huh-7中ANLN的表达,并通过q RT-PCR和Western blot方法验证敲低效率;通过细胞迁移实验和侵袭实验检测肝癌细胞的迁移与侵袭能力。进一步通过q RT-PCR和Western blot检测ANLN基因敲低对基质金属蛋白酶9(matrix metallopeptidase 9,MMP9)m RNA和蛋白质水平的影响。最后,分析MMP9在ANLN敲低调控的肝癌细胞迁移侵袭过程中的作用。结果显示,在20例肝癌组织样本和癌旁组织中,ANLN在肝癌组织中m RNA水平较癌旁组织显著增高(P0.001)。其中,在发生转移的肝癌组织中,ANLN m RNA水平较无转移的肝癌组织显著增高(P0.001)。慢病毒介导sh RNA能显著抑制肝癌细胞中ANLN的表达,ANLN基因敲低能抑制肝癌细胞的迁移能力,并能显著抑制肝癌细胞的侵袭能力。机制研究发现,ANLN的基因敲低能显著抑制MMP9的表达,MMP9的过表达能逆转ANLN基因敲低对肝癌细胞迁移侵袭能力的抑制作用。该研究结果提示,在肝癌组织中,ANLN m RNA水平明显增高,ANLN的表达水平与迁移侵袭能力密切相关。ANLN基因敲低可能通过调节MMP9的表达,从而抑制肝癌细胞的迁移侵袭能力。     

猪Opn4基因cDNA克隆与表达分析

为揭示猪Opn4基因的结构并研究其在猪视网膜中昼夜表达差异与生长各阶段表达规律, 文章克隆了猪Opn4基因全长CDS区序列, 定量检测了Opn4基因在猪视网膜中昼夜的表达量以及其在不同生长阶段的表达量。结果表明, Opn4基因编码区序列为1 437 bp, 编码478个氨基酸, 分子式为C2398H3705N623O651S23; Opn4基因在白昼的表达量极显著高于夜晚(P<0.01); Opn4基因在出生前34 d胎儿视网膜中表达量最低(P<0.01); 1日龄时表达量最高(P<0.01); 1月龄、4月龄、84月龄猪视网膜中Opn4表达量差异不显著(P>0.05)。以上结果提示, Opn4基因可参与调控猪的生物节律, 并且Opn4主要参与出生后猪对外界光照的应答。     

MicroRNA-21可促进金华猪胚胎肝脏生长

microRNAs是一种小分子非编码RNA,广泛参与细胞的生长发育、分化和凋亡等生物学过程. microRNA-21(miR-21)是一个在实体肿瘤中高表达的miRNA,可促进癌细胞增殖. 为了研究miR-21在金华猪生长过程中的作用,本试验选取了金华猪80日龄胚胎的心、肝、脾、肺、肾、小肠、胰脏、皮脂组织,进行miR-21组织表达谱研究,结果发现miR-21在肝脏中的表达最高. 进一步以肝脏为对象,研究miR-21在金华猪不同生长阶段中的表达,结果显示胚胎80日龄的miR-21表达量最高（P<0.01）,其次是胚胎期的60日龄和105日龄,出生后1至120日龄miR-21的表达量均维持在较低的水平且相互之间差异不显著(P>0.05). 利用KEGG软件对miR-21预测的靶基因进行通路归类分析表明miR-21参与细胞代谢、生长等过程,从中选择两个抑制细胞增殖的靶基因,增强子结合蛋白（CCAAT/enhancer binding protein,Cebpa) 和原肌球蛋白1基因（tropomyosin 1,Tpm1),qRT-PCR检测二者在不同生长阶段的mRNA表达量,结果其表达趋势与miR-21相反,其中胚胎期80天表达量最低(P<0.05). 综上表明miR-21可能具有促进胚胎肝脏生长的作用.     

中国两头乌猪品种内源性逆转录病毒基因研究

目的对5个中国两头乌猪品种(通城猪、东山猪、沙子岭猪、赣西两头乌猪和金华猪)及3个国外品种(大白猪、长白猪和杜洛克猪)猪内源性逆转录病毒(PERV)的核心蛋白(gag)基因、多聚酶(pol)基因、囊膜(env)基因的3个亚型A、B、C,分别从DNA和RNA水平上进行研究,以发现中国两头乌猪品种在异种器官移植中的资源优势。方法利用PCR方法在DNA水平上对PERV基因的三个亚型进行鉴定,并通过半定量PCR方法在RNA水平上检测通城猪和大白猪PERV各亚型在心、肝、脾、肺、肾、肌肉、脂肪、淋巴和脑组织中的表达谱。结果4个华中两头乌猪种中env-AB型为主要PERV亚型,分别占被测总数的92%～100%。在这4个品种中均没有检测到C亚型,金华猪以及3个国外猪种中均检测到了C亚型,病毒亚型种类也更丰富。半定量PCR实验结果显示gag、pol基因在两个品种9个组织中广泛表达,env-A在通城猪的心、肝、肺、脂肪和淋巴组织中表达量较低,env-B在通城猪的心脏和淋巴组织中表达量较低,而env-B在大白猪的肾脏中表达很低,其他所测8个组织中表达量都较高。结论通城猪、东山猪、赣西两头乌猪和沙子岭猪可以做为较佳的异种移植候选供体,具有良好的应用前景。     

2个猪品种的背最长肌组织中兰尼定受体(RYR1)基因表达的发育性变化

本研究采用实时荧光定量PCR方法检测了长白猪和梅山猪背最长肌组织中RYR1基因mRNA表达量在初生(0月龄)、1月龄、2月龄、3月龄、4月龄和5月龄间的变化及其与体重、肌纤维面积(CSA)和肌内脂肪含量(IMF)之间的相关性。结果表明:长白猪的体重、CSA在多数月龄均高于梅山猪,而梅山猪的IMF在多数月龄均高于长白猪。两品种RYR1基因表达量的发育性表达模式极为相似,均表现为波动起伏中逐渐上升的趋势。相同月龄时,梅山猪RYR1基因的表达量均高于长白猪。本文初步揭示了两猪种生长发育过程中RYR1基因表达的发育性变化模式和品种差异,为进一步研究RYR1基因对猪肉质性状的影响提供了基础数据。     

Cx43 与Smo 基因在胰腺癌中的表达及其临床意义

目的:研究细胞间隙连接蛋白43(Cx43)与信号通路基因Smoothened(Smo)在胰腺癌中的表达及其临床意义。方法:选择从2013年1月~2015年12月在医院接受手术治疗的胰腺癌患者53例切除组织及与癌组织相配对的3cm外癌旁组织,对比不同胰腺组织中Cx43与Smo阳性表达率,及Cx43 m RNA与Smo m RNA表达水平,分析胰腺癌组织中Cx43和Smo表达与胰腺癌的病理特征之间的关系及两者的相关性。结果:胰腺癌组织中Cx43的阳性表达率及Cx43 m RNA表达水平明显低于在癌旁组织,而Smo的阳性表达率及Smo m RNA表达水平明显高于癌旁组织,差异均有统计学意义(均P0.05)。胰腺癌患者组织学分级为Ⅲ级、有淋巴结转移者的Cx43 m RNA表达水平分别明显低于Ⅰ~Ⅱ级、无淋巴结转移者,Smo m RNA表达水平则明显高于Ⅰ~Ⅱ级、无淋巴结转移者,差异均有统计学意义(均P0.05)。Pearson相关性分析结果发现,胰腺癌组织中Cx43 m RNA和Smo m RNA表达呈负相关关系(r=-0.846,P=0.000)。结论:Cx43 m RNA在胰腺癌中的表达下降,而Smo m RNA则表达上调,临床监测Cx43及Smo基因的表达情况,有助于评价患者的病情与预后。     

贵州三个地方猪种的系统发育分析

采用PCR产物直接测序方法首次测定贵州3个地方猪种(白洗猪、从江香猪、黔北黑猪)共计57个个体线粒体DNA控制区的全序列,将它们与GenBank上已知的25个国内外猪种一起计算遗传距离,并构建系统发育树。结果表明,3个贵州地方猪种mtDNA D-loop区的序列长度为1 254-1 314 bp之间,贵州地方猪种遗传距离在0.002 9-0.007 2之间,白洗猪与黔北黑猪、从江香猪之间的距离最大,均为0.007 2。系统发育分析的结果支持中国家猪分别有南北两个母系起源的观点,且各地方猪种之间可能有基因交流。     

基于RNA-Seq转录组测序技术揭示肉兔生长发育调控的分子机制

为研究肉兔肌肉生长发育调控的分子机制,本试验以84日龄齐卡巨型白兔和齐兴肉兔为研究对象,屠宰后取背最长肌组织并提取总RNA,反转录建立c DNA文库,利用Illumina HiSeq 2500测序平台进行测序,并进行序列分析和注释。筛选与肉兔肌肉生长发育相关的信号通路及差异表达基因,最后进行荧光定量PCR验证。结果表明:齐卡巨型白兔和齐兴肉兔背最长肌中显著差异表达基因总数为833个,其中齐卡巨型白兔中显著上调基因325个,显著下调基因508个。KEGG功能注释发现差异基因显著富集到PI3K-AKT通路、癌症通路和黏着斑通路,最终筛选出4个可能与生长发育显著相关的差异表达基因,为进一步对肉兔进行遗传改良提供了理论基础。     

牦牛CAV-3基因的克隆及其在牦牛和黄牛组织的表达分析

旨在对牦牛CAV-3基因进行克隆、生物信息学分析,并对其在牦牛组织中的表达规律进行初步研究。根据Gen Bank数据库中已知的黄牛CAV-3基因的m RNA序列并设计特异性引物,应用RT-PCR技术克隆牦牛CAV-3基因的编码区。运用生物信息学方法,分析并预测牦牛Caveolin-3蛋白的理化性质、疏水性、蛋白结构域以及蛋白质二级结构。通过半定量PCR技术检测CAV-3基因m RNA在牦牛和黄牛各组织中的表达;利用实时荧光定量PCR技术检测牦牛和黄牛肌肉组织中CAV-3基因m RNA表达水平。牦牛CAV-3的编码区全长631 bp,共编码151个氨基酸。CAV-3在牦牛肺、脾脏、肾脏、肝脏、卵巢组织中均不表达,仅在心脏和肌肉组织中表达,且在心脏组织的表达水平高于肌肉组织,CAV-3基因在黄牛各组织中的表达结果与牦牛一致。CAV-3基因在牦牛肌肉中的表达低于黄牛肌肉组织,但差异不显著(P0.05)。     

广西巴马小型猪SLC30-A8基因克隆及组织表达差异分析

本研究的目的是克隆广西巴马小型猪SLC30-A8基因,并确定各组织的表达量。利用RT-PCR的方法扩增并克隆SLC30-A8基因;荧光定量PCR检测SLC30-A8基因在12月龄广西巴马小型猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胰腺、小肠和脂肪中的表达。结果显示,成功克隆广西巴马小型猪SLC30-A8基因CDS区全长1 110 bp,荧光定量PCR结果显示SLC30-A8基因在12月龄广西巴马小型猪胰腺组织中表达量最高,其次是心脏、脾脏,在肺脏、小肠以及脂肪组织中几乎不表达。本研究成功克隆了广西巴马小型猪SLC30-A8基因并确定在胰腺组织中表达最高。该研究将为下一步研究SLC30-A8基因在糖尿病的发生过程中对糖代谢的作用奠定基础。     

辣椒胞质雄性不育系线粒体基因CaATP9的克隆与表达

通过克隆辣椒胞质雄性不育系线粒体基因CaATP9及其表达情况,为研究辣椒胞质雄性不育机理提供依据。以辣椒胞质雄性不育系9704A和同型保持系9704B为试验材料,研究CaATP9的一级结构在2个材料之间的差异和RNA编辑现象,并利用实时荧光定量PCR研究了该基因的时空表达。结果表明,CaATP9的一级结构在2个材料之间没有差异;CaATP9在转录过程中存在5个C→T的编辑位点,导致4个亲水性氨基酸(DNA模板)变换成4个疏水氨基酸,增强了蛋白质的稳定性;CaATP9在辣椒的不同组织中均有表达,但表达量存在一定差异,繁殖器官中的表达量要普遍高于营养器官;在花蕾发育过程中,胞质雄性不育系中CaATP9的表达量与同型保持系存在差异,推测这种表达差异导致胞质雄性不育系花蕾能量供应紊乱,影响小孢子的正常发育而表现不育。     

鸭CD36表达与血清生化指标相关性研究

CD36是一种多肽单链的跨膜糖蛋白,属于B类清道夫受体。为更深入了解CD36基因的功能并能更好地为鸭分子育种方面提供基础参考,本研究采用相对定量PCR法检测樱桃谷鸭CD36 m RNA的组织表达谱,分析樱桃谷鸭各组织CD36 m RNA表达水平差异显著性及其与血清生化指标的相关性。结果表明:CD36 m RNA在16个组织中表达水平上存在显著差异,在皮脂、垂体、大肠和腹脂均呈高度特异表达,在下丘脑及胸肌呈中度特异表达,在心、肝、脾、肺、肾、腺胃、肌胃、小脑、大脑和小肠中呈低度特异表达;相关分析结果显示:CD36与甘油三酯呈极显著正相关(p0.01),与总蛋白、球蛋白、低密度脂蛋白及总胆固醇呈极显著负相关(p0.01)。由此推测鸭CD36基因可作为脂质性状选择的候选基因。     

激素和限食处理对家蚕SPs与Serpins基因表达的影响

【目的】为了调查激素和限食处理对家蚕幼虫丝氨酸蛋白酶(SPs)与丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serpins)基因表达的影响。【方法】使用RT-PCR、实时定量PCR以及Western-blot的方法研究了部分SPs、Serpins基因在m RNA和蛋白质水平上的表达情况,以及20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone,20E)、保幼激素类似物(JHA)和限食处理后SPs与Serpins家族基因的变化。【结果】调查的基因在m RNA和蛋白质水平上的表达情况一致,SPs基因在中肠中特异表达,5龄中期达到顶峰,而Serpins基因主要在丝腺中表达,5龄中后期的表达较高;20E处理5龄3日家蚕幼虫,SPs和Serpins基因呈现不同的调控趋势,JHA对这两类基因的表达具有类似的正调控作用,激素对基因的调控主要与发育时期及激素剂量有关;Spi1基因在幼虫饥饿处理后出现下调比Spp晚,暗示Serpins受取食的直接影响比SPs慢,也说明了食物供需对丝腺的反应迟于对中肠的影响。SPs和Serpins基因的这种组织表达特异性,为它们参与相应组织中的特异性转录调控提供了佐证,而发育时期表达差异和激素及限食处理后调控变化体现了基因执行功能上的时序性和特殊性。【结论】家蚕丝物质合成效率与SPs及Serpins基因在m RNA和蛋白水平上的表达有关,这将有助于更好地理解家蚕丝物质形成和积累的调控机理。