天祝白牦牛退行期毛囊细胞亚群鉴定以及特征基因生物信息学分析

从单细胞水平解析天祝白牦牛退行期毛囊发育过程主要细胞类型,旨在对主要细胞类群特异表达基因进行生物功能预测与生物信息学分析,探索退行期毛囊发育调控机制。采用单细胞转录组测序对退行期毛囊进行异质性分析,利用已知标记分子对细胞类群进行筛选鉴定,并对鉴定得到的主要细胞类群进行GO和KEGG分析,同时对毛囊形态发生过程中涉及的关键分子进行免疫组织分析。结果表明,天祝白牦牛退行期涉及IFE-DC细胞、表皮细胞系、黑色素细胞、INFU细胞等细胞类群。其特征基因主要参与表皮发育、上皮细胞分化、超纤维组织发育、组织形态发生以及细胞形态学发生等生物过程。KEGG富集分析发现,特征基因主要富集在黏附连接、细胞周期、RNA转运等与毛囊发育相关的通路中。涉及的不同细胞类型拥有GJA1、FKBP4、KRT1、KRT80、FGFR2等28个共同基因。该研究成功鉴定出天祝白牦牛退行期主要细胞类群,获得了特征基因富集通路,揭示了退行期毛囊发育机制。     

天祝白牦牛与黄牛NGB蛋白三级结构比较分析

通过比较天祝白牦牛(Bos grunniens)与黄牛(Bos taurus)NGB蛋白三级结构,分析天祝白牦牛NGB蛋白氨基酸位点突变对其三级结构的影响.利用生物信息学在线分析网站及软件对天祝白牦牛和黄牛NGB蛋白的同源性、系统发育进化、三级结构进行比较分析.结果显示,天祝白牦牛NGB蛋白进化趋于保守,83号位点为未...     

大通牦牛ApoA1基因克隆及生物信息学分析与组织表达谱分析

本试验旨在分析大通牦牛(Bos grunniens)ApoA1基因的分子特征,并检测其在不同组织的表达规律,为进一步研究ApoA1基因的功能提供理论依据。试验以牦牛肝脏cDNA为模板,通过PCR扩增和基因克隆获得牦牛ApoA1基因编码区序列(coding region sequence, CDS),并进行生物信息学分析;利用RT-qPCR技术检测ApoA1基因mRNA在心脏、肌肉、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、子宫角、脂肪和输卵管等组织中的mRNA表达水平。结果表明,大通牦牛ApoA1基因编码区序列长798 bp,编码265个氨基酸;ApoA1蛋白质的分子质量为30 324.414 Da,理论等电点为5.71;蛋白质二级结构以α-螺旋(93.58%)为主;牦牛ApoA1蛋白为不稳定亲水蛋白,存在信号肽,为分泌蛋白,不存在跨膜结构域;牦牛ApoA1基因的核苷酸序列与黄牛相应序列相似度最高,同源性为99.64%;组织表达谱分析表明,ApoA1基因在大通牦牛不同组织中都表达,但在肝脏中表达量最高,显著高于其他组织(P<0.05)。这些结果为进一步研究大通牦牛ApoA1基因在大通牦牛结构和功能...     

天祝白牦牛胚胎移植实验研究

选用健康成年天祝母白牦牛(Poephagus grunniens)(供体)10头、黑牦牛(受体)37头进行实验. 供体牛(组1)用CIDR-B+FSH＋PG进行同期发情和超数排卵; 受体牛(组2和组3)分别采用CIDR-B+PG和单次注射PG法进行同期发情. 结果表明, 平均黄体数、卵泡数、可移植胚胎数和退化胚胎数分别为4.75±2.19, 1.13±0.83, 2.50±1.31和1.38±0.92. 在3组中, 组1的同期发情率最高, 为80%, 组2和3分别为60%和45.5%. 处理后不同组别的发情开始时间不同, 组1的大部分白牦牛在处理结束后的25~75 h发情, 而组2和3的受体黑牦牛分别在73~96和49~72 h发情. 平均胚胎回收率55.6%. 共收集18枚可用胚胎, 将其中12枚移植到10头同期发情的受体牦牛, 最终妊娠率50%, 分娩率40%.     

天祝白牦牛IGF-2基因的cDNA克隆

旨在克隆天祝白牦牛胰岛素样生长因子2(IGF-2)基因编码区全长cDNA序列,为研究该基因的生理功能奠定基础。运用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得天祝白牦牛IGF-2基因全长cDNA序列。扩增获得天祝白牦牛IGF-2基因全长cDNA序列为1 060 bp(GenBank登录号:KF682139),ORF长540 bp,编码179个氨基酸。其编码的氨基酸与已报道哺乳动物IGF-2氨基酸序列同源性在80%-92%之间。天祝白牦牛IGF-2基因的成功克隆为进一步研究该基因的功能奠定了基础。     

牦牛MEF2C基因克隆、生物信息学及表达谱分析

本试验旨在分析牦牛(Bos grunniens)肌细胞增强因子2C(myocyte enhancer factor 2C,MEF2C)基因的分子特征和表达规律,探索其影响牦牛肌肉发育的作用机制.试验以大通牦牛肌肉组织cDNA为模板,采用PCR扩增技术扩增牦牛MEF2C基因,用DNAStar,ExPASy,ABCpred等生物信息学软件分析MEF2C基因序列和其编码的蛋白质结构,利用实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)检测了 MEF2C基因的表达情况.试验克隆获得的牦牛MEF2C基因编码区全长1 302 bp,编码433个氨基酸;蛋白质结构预测结果显示,MEF2C蛋白具有30h的半衰期,为亲水性碱性蛋白,没有信号肽但拥有跨膜结构.系统关系中牦牛与普通牛的亲缘关系最为接近,与小鼠亲缘关系较远.组织表达谱结果显示,MEF2C基因在牦牛7个组织中都有表达且在臀二头肌组织中表达量最高;不同时期MEF2C基因表达情况为胎牛＞成年牛＞6月龄牛.研究结果将为进一步探讨MEF2C基因在牦牛肌肉发育中的作用提供科学依据,同时也为解析牦牛肌肉发育的分子机制提供数据支撑.     

牦牛HSP72基因的结构及生物信息学分析

克隆测序了牦牛HSP72基因的全序列,并分析了该基因的结构,以及HSP72蛋白的氨基酸组成、等电点、亚细胞定位、跨膜区、疏水,亲水区、结构域、特征位点、密码子偏好性、二级结构等蛋白质性质。结果表明：牦牛的HSP72基因序列全长为1926bp,无内含子,共编码641个氨基酸;牦牛的HSP72基因和HSP72蛋白与普通牛、猪、人相比存在着一定差异,这可能是导致他们之间对温度适应性差异的主要原因之一。     

麦洼牦牛TLR3基因编码区的克隆及生物信息学分析

利用分子克隆技术成功获得麦洼牦牛TLR3编码区基因序列,采用相关分析及预测软件对基因及其编码的蛋白质进行基本理化性质、二级结构及结构域等分析预测。结果表明该基因包含了1个2 715 bp的开放阅读框,编码904个氨基酸;所编码的蛋白质二级结构主要由α螺旋及无规则卷曲为主;TLR3基因进化树及基因同源性比对结果表明TLR3基因及其保守,牦牛TLR3基因与黄牛、绵羊和马等哺乳动物遗传距离很近。     

牦牛PAFR基因生物信息学分析及其在妊娠前后子宫中的表达

以牦牛血小板活化因子受体(Platelet-activating factor receptor,PAFR)基因为研究对象,采取西宁家养牦牛子宫为材料,采用RT-PCR技术克隆牦牛PAFR基因,对其进行生物信息学分析,并采用QRT-PCR方法定量检测PAFR在牦牛子宫不同时期的表达。结果表明,牦牛PAFR基因编码区长1 029 bp,编码342个氨基酸;氨基酸序列与黄牛同源性最高为99.7%,与非洲爪蟾蜍同源性最低为59.1%,表明PAFR氨基酸在进化过程中具有保守性;其编码蛋白的氨基酸序列有5个跨膜区域,推测其可能为跨膜蛋白;具有亲水性;未发现信号肽片段;含有G蛋白偶联受体家族结构域;QRT-PCR检测PAFR在牦牛子宫中表达,妊娠期最高,卵泡期最低,黄体期居中,揭示其与胚胎附植,妊娠维持有关。     

牦牛HORMAD1基因的克隆及生物信息学分析

利用分子克隆技术获得了牦牛HORMAD1基因编码区序列,并采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、信号肽、二级结构等方面进行了预测和分析.结果表明,牦牛HORMAD1基因包含一个长度为1 182 bp的开放阅读框,编码393个氨基酸;其编码蛋白属于亲水性蛋白,无明显的信号肽,含有很多个磷酸化位点.二级结构主要以无规则卷曲和α螺旋为主.HORMAD1基因编码产物氨基酸邻接系统树表明,牦牛HORMAD1与黄牛、马和猪等物种的HORMAD1氨基酸遗传距离较近,具有高度相似性.     

牦牛miR-383的靶基因预测及生物信息学分析

MicroRNAs (miRNAs)是一类非编码的小分子单链RNA,通过与靶基因的mRNA结合,抑制mRNA的翻译,参与多种生物学过程.本实验室前期通过高通量测序发现90日龄牦牛胚胎的背最长肌中miR-383的表达量显著高于成年牦牛.为探究miR-383在牦牛骨骼肌发育中的分子功能和机制,本研究对miR-383的靶基因进行预测,并进行生物信息学分析.通过TargetScan、miRDB和miRanda 3个软件预测了miR-383的靶基因,然后合并miRTarbase数据库中已被证实的靶基因作为基因集,分别用DAVID和KOBAS3.0在线软件对基因集进行功能注释(GO分析)和Pathway信号通路富集分析.结果 表明,牦牛miR-383序列在各物种间高度保守,靶基因功能富集于CD8阳性T细胞增殖的调控、核糖核蛋白复合物定位和负调控T细胞分化等生物学过程.信号通路分析发现靶基因的信号通路显著富集于PI3K-Ak、AMPK、FoxO和Focal adhesion等与肌肉发育相关的信号通路中.该研究结果将为miR-383功能及调控机制的深入研究提供参考依据,也为解析牦牛肌肉发育的分子机制提供新的研究方向.     

慈竹C3H基因克隆及其生物信息学分析

香豆酸-3-羟化酶(C3H)是调控植物木质素生物合成的关键酶,本文以慈竹为材料,利用RT-PCR技术克隆慈竹C3H基因,并对其进行生物信息学分析,为通过基因工程手段降低工业用竹木质素含量奠定基础。结果表明,该cDNA序列全长为1 581 bp,编码区为1 539 bp,编码512个氨基酸,蛋白分子量为58.33KD,等电点为9.09;氨基酸序列和结构分析显示C3H有一个保守区域,即P450结构域。系统进化分析表明,该基因与毛竹和水稻的C3H基因具有很高的同源性。慈竹与毛竹和水稻C3H基因编码蛋白为亲水性蛋白,这三种编码蛋白很可能定位在内质网(膜)上,其编码蛋白的二级结构及三级结构都含有丰富的α-螺旋和无规卷曲,β-转角和延伸链的含量较少,都含有2个相对保守的无序化区域。该基因已在GenBank上注册,基因序列登录号为JF693629,可能与慈竹木质素的生物合成有关。     

牦牛HSP72蛋白的生物信息学分析

利用一系列的生物信息学软件分析了牦牛HSP72蛋白的氨基酸组成、等电点、亚细胞定位、跨膜区、疏水,亲水区、结构域、特征位点、二级结构等蛋白质性质,并同普通牛、猪和人的蛋白作了对比。结果表明：牦牛的HSP72蛋白共有641个氨基酸;在所分析的指标中,牦牛的HSP72蛋白与普通牛、猪、人相比存在着一定差异,这些差异是否与它们的分布和适应性有关,还有待于进一步研究。     

番茄COBRA基因克隆、表达模式及生物信息学分析

COBRA作为一种重要的胞外糖基磷脂酰肌醇(GP-I)锚定蛋白,影响植物细胞壁中纤维素含量及细胞的定向伸长。目前已有多个拟南芥、玉米及水稻的COBRA基因的突变体被研究。而有关番茄COBRA基因克隆的研究尚未见报道。本研究利用RT-PCR技术克隆了一个假定编码番茄COBRA蛋白的SlCOBRA基因,并在GenBank注册(JN398667)。序列测定和分析表明,该序列由6个外显子组成,编码444个氨基酸残基;氨基酸序列中存在COBRA蛋白的CCVS保守基序,N端的跨膜信号肽及C-末端的疏水性尾部和GPI锚定ω-位点。系统进化分析表明番茄SlCOBRA与拟南芥AtCOB具有80%氨基酸序列同源性,聚在一个分支上。Real-time PCR分析番茄各个组织中COBRA基因的表达结果表明番茄COBRA为组成型表达,在营养器官(根、茎、叶)中的表达量高于花和果实,尤其在成熟的果实中(从转色期到红熟期)表达量明显减少。     

天祝白牦牛OXGR1基因多态性与体尺性状的关联性分析

为了研究牦牛α-酮戊二酸（盐）受体1（Oxoglutarate receptor1, OXGR1）基因多态性与其体尺性状的相关性,本文以4-8岁天祝雄性（阉）白牦牛的血液DNA（n=192）为实验材料并构建DNA混合池。通过DNA直接测序法检测OXGR1的核苷酸序列潜在的多态位点;利用高分辨率熔解曲线分析技术 (High Resolution Melting,HRM ) 进行分型。采用SHESIS软件对OXGR1基因多态位点进行连锁不平衡分析;运用 PIC-Calc 0.6软件分析多态信息含量;采用卡方检验检测 Hardy- Weinberg平衡;运用SPSS20.0软件对多态位点与体尺性状进行关联分析;运用RNAFOLD、ExPASy和Swiss-model软件对OXGR1基因突变前后的蛋白结构进行预测分析。结果表明：天祝白牦牛OXGR1基因发现有两个多态位点,分别为347(A/G)和678(G/A),每个位点均有3种基因型（AA、AG、和GG）,其优势基因型分别为GG和AA。两个SNPs均达到Hardy-Weinberg 平衡（P＞0.05）,存在强连锁不平衡（D’＞0.75, R²＞0.33）,且均表现为中度多态（0.25< PIC< 0.5）。上述位点不同基因型在体斜长、体高、胸围和管围存在显著差异（P＜0.05）。分子结构预测显示：347 位点处突变为错义突变,其编码的氨基酸由天冬酰胺变为丝氨酸。突变后OXGR1 mRNA二级结构、蛋白质二级结构及三级结构均发生改变。上述结果表明: OXGR1基因可作为牦牛分子育种的候选分子标记,为今后牦牛遗传资源的保护、开发以及新品种的选育提供依据。     

番茄LeABI3基因的生物信息学分析

对所克隆到的番茄LeABI3基因测序结果进行序列分析,发现得到LeABI3基因的2种转录本.应用生物信息学的方法和工具对LeABI3蛋白质的理化性质、跨膜区域、疏水性/亲水性、二级结构、结构功能域和同源树进行分析,结果表明此蛋白是包含一个保守B3结构功能域的亲水性不稳定蛋白,相对分子量为65.4 kD,等电点为6.54,可能存在2个跨膜区域.蛋白质二级结构中的主要构成元件是α-螺旋和不规则卷曲,蛋白质同源分析发现番茄LeABI3和马铃薯vp1-ABI3类蛋白相似度最高,同源性为89%.     

牛METTL3真核表达载体的构建及生物信息学分析

[目的]对牛甲基转移酶METTL3基因进行真核表达并对其蛋白进行生物信息学分析.[方法]以MDBK细胞为模板,RT-PCR扩增牛METTL3基因片段,构建pcDNA3.0-METTL3载体并转染至293T细胞后,进行Western Blotting验证,通过生物信息学在线工具分析METTL3蛋白.[结果]PCR、双酶切...     

黄花苜蓿LEA3基因片段克隆与生物信息学分析

根据紫花苜蓿LEA3-1 mRNA(EU665182)的cDNA序列,设计1对特异引物,以经过ABA干旱胁迫处理的黄花苜蓿为材料,提取总RNA.采用RT-PCR方法克隆获得了747 bp的cDNA片段,命名为MfLEA3-1(GenBank登录号:HQ327439).推测该序列编码了248个氨基酸,这些氨基酸主要由10.1％苏氨酸(Thr)、24.6％丙氨酸(Ala)、17.7％赖氨酸(Lys)和12.9％天冬氨酸(Asp)组成,不含有半胱氨酸和色氨酸,这与其他物种LEA蛋白成分非常接近.该氨基酸序列中存在13个11-mer重复序列,根据第3组蛋白分类标准,MfLEA3-1蛋白比较接近于type Ⅰ,但是11-mer重复中残基分布与type Ⅰ有所不同,推测MfLEA3-1蛋白属于新的第3组LEA蛋白类型.黄花苜蓿中成功获得了LEA3基因片段,为最终克隆黄花苜蓿LEA3基因序列全长奠定基础.     

小鼠Neto2基因克隆及生物信息学分析

[目的]克隆并生物信息学分析小鼠Neto2基因。[方法]]通过RT-PCR方法从小鼠脑组织中克隆Neto2基因,利用生物信息学工具对其理化性质、蛋白结构和系统进化进行分析。[结果]成功构建载体pMD19T-m Neto2。小鼠Neto2基因CDS全长1 662 bp,编码553个氨基酸,该蛋白分子式为C2776H4312N762O826S32,相对分子质量62.6 k Da,等电点为7.18。结构分析显示,小鼠Neto2蛋白二级结构以无规卷曲为主(54.25%),该蛋白有两个跨膜区域及磷酸化修饰位点,无信号肽。小鼠Neto2与Grik2、Necab3、Kars、Grip1等蛋白存在相互作用。[结论]小鼠Neto2蛋白是含553个氨基酸残基的亲水蛋白,含62个磷酸化位点,参与调节神经生长发育、兴奋性神经递质传递、学习记忆等生物学功能。