从江香猪DRD1基因多态及其生物信息学分析

为揭示猪DRD1基因多态性,本研究以从江香猪为研究对象,以外三元(杜×长×大)杂交猪及贵州宗地花猪为对照,采用DNA池和直接测序技术,筛查DRD1基因所有外显子区SNPs位点;利用生物信息学软件估算等位基因频率并预测SNPs位点对m RNA二级结构的影响。结果表明,在DRD1基因中共筛查到1个SNPs位点,位于5'UTR区为T-182G;从等位基因频率角度分析,从江香猪与贵州宗地花猪估算得到的等位基因频率较一致,与外三元(杜×长×大)杂交猪却存在较大差异;利用RNA secondary structure prediction软件预测,发现m RNA二级结构发生明显变化     

从江香猪λ1干扰素基因的克隆及序列分析

[目的]对从江香猪λ1干扰素(interferon-λ1,IFN-λ1)基因进行扩增、克隆和生物信息学分析。[方法]根据Gen Bank登录的猪IFN-λ1基因序列(FJ455508)设计合成特异性引物,通过RT-PCR从淋巴细胞中扩增IFN-λ1基因CDS区并进行克隆和生物信息分析。[结果]从江香猪IFN-λ1基因CDS全长576 bp,共编码191个氨基酸,其分子式为C949H1543N277O270S7,相对分子质量21.38 k Da;该蛋白等电点为9.42,为亲水性蛋白。从江香猪IFN-λ1含有丰富的二级结构,以α-螺旋(64.40%)和无规卷曲(25.65%)为主,蛋白质三级结构中主要以α-螺旋为主,同源性及系统进化树分析结果表明从江香猪与野猪IFN-λ1核苷酸同源性最高(为100%),亲缘关系最近。[结论]从江香猪IFN-λ1基因的克隆和生物信息学分析为进一步研究其抗病毒功能奠定了基础。     

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。     

3个群体猪FUT1基因M229与M307位点遗传多样性研究

为了探究3种显著差异类型猪FUT1基因M229与M307位点多态分布规律。本实验采用PCR-SSCP、PCR-RFLP结合直接测序技术分别对从江香猪、巴克夏×黔北黑猪F_1代杂交猪和杜×长×大外三元猪群体M229和M307位点多态性进行分析。结果表明,从江香猪M229位点中有效等位基因为1.913 8,多态信息含量为0.363 5,属于中度多态,而在巴克夏×黔北黑猪F_1代杂交猪和杜×长×大外三元猪群体中多态信息含量均低于0.25,为低度多态;与M229位点群体遗传参数结果相反,从江香猪M307位点多态信息含量最低,呈现出偏态分布,而在杜×长×大外三元猪群体中M307位点多态信息含量为0.260 2,可提供较多的遗传信息。因此,今后在从江香猪群体中应以M229位点选育为主,而国外品种应以M307位点选育为主。     

从江香猪TPM3基因的克隆与序列分析

[目的]对从江香猪TPM3基因进行扩增、克隆和序列分析。[方法]通过RT-PCR从猪背最长肌中扩增TPM3基因CDS区并进行克隆,利用DNAMAN和BioEdit等软件对克隆的序列进行分析。[结果]成功克隆了从江香猪TPM3基因并构建了pUCm-T-TPM3载体;获得了TPM3-1和TPM3-2两个序列,TPM3-1有两个碱基的差异,相似度达99.73%;TPM3-2有一个碱基的变化,同时插入了一段76 bp的片段,相似度达99.87%;密码子偏好性分析显示,UUG编码亮氨酸的频率为0.49%,而CUG编码亮氨酸的频率为2.89%,说明第49位碱基的转换可能提高蛋白的合成效率;RNA二级结构分析显示,碱基突变会影响TPM3基因RNA二级结构和最小自由能的变化;蛋白理化性质分析显示,氨基酸的改变对α螺旋、β折叠及转角等二级结构影响不明显。[结论]从江香猪TPM3基因的碱基突变可能影响原肌球蛋白的合成,为探究其对从江香猪肉质及种资源的开发利用提供试验依据。     

地塞米松对从江香猪细胞色素氧化酶P450 3A29 mRNA表达的影响

从江香猪是全国稀有的微型猪种,其细胞色素氧化酶P450基因纯合度较高,遗传稳定,具备开发药物代谢动物模型的良好基础。本研究旨在应用实时荧光定量方法研究从江香猪细胞色素氧化酶P450 3A29 mRNA的组织分布及地塞米松对其表达的影响,并比较与人细胞色素氧化酶P450 3A4的相似性。结果表明,从江香猪细胞色素氧化酶P450 3A29 m RNA的组织分布特征及地塞米松对其诱导作用总体上与人体相似,从江香猪可用于人细胞色素氧化酶P450 3A4的诱导研究。     

基于生物信息学分析miRNA-195-5p在肝癌中的表达及其临床意义

为了研究miRNA-195-5p在肝癌(liver hepatocellular carcinoma, LIHC)中的表达及对预后的影响,并对其潜在靶基因进行生物学信息学分析,评估miRNA-195-5p在LIHC中的临床意义和诊断价值,本文利用癌症基因组图谱(TCGA)数据库分析miRNA-195-5p在肝癌组织中的表达;利用Kaplan-Meier plotter数据库分析miRNA-195与肝癌患者预后的相关性;利用miRWalk 2.0数据库获取预测的与实验数据支持的miRNA-195-5p的靶基因,同时采用DAVID 6.8数据库对靶基因进行GO和KEGG富集分析,以Cytoscape 3.6.1软件构建靶基因蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络并筛选PPI网络中的核心基因;通过公开访问的数据库进一步验证筛选出的核心基因。TCGA数据库分析结果显示, miRNA-195-5p在肝癌组织中的表达水平显著低于正常组织。Kaplan-Meier生存分析显示, miRNA-195低表达LIHC患者的总生存时间明显低于高表达患者。GO分析显示,miRNA-195-5p的靶基因主要显著富集到蛋白质磷酸化、RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正调节、RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的负调节等生物学过程。KEGG分析显示, miRNA-195-5p的靶基因显著富集于癌症相关通路。miRNA-195-5p潜在靶基因所编码蛋白质之间存在复杂的相互作用,其中POLR2A、MIB1、MAPK3、ACACA、ASH1L以及MAP3K3是PPI网络中的核心基因。6个核心基因中,仅MAPK3的蛋白质与m RNA表达水平在LIHC组织中均显著上调。Kaplan-Meier生存分析进一步显示, MAPK3 m RNA水平升高预示LIHC患者总生存时间缩短。以上生物信息学分析结果初步表明, miRNA-195-5p表达下调在肝癌相关的生物学过程中起到重要调控作用,可能与其潜在靶基因MAPK3表达上调有关,这为肝癌的生物标志物研究提供了线索。     

miRNA-194 在骨肉瘤中靶基因的预测和验证

目的:对miRNA-194在骨肉瘤中的作用机制进行探索和研究,为研究miRNA-194在骨肉瘤中的作用及可能的生物治疗提供理论依据和研究基础。方法:使用生物信息学软件对miRNA-194在骨肉瘤中可能的靶基因进行预测,并在基因水平和蛋白水平进行相应的验证。此外,利用荧光素酶基因报告实验对其靶基因(CDH2)进行DNA水平的直接验证。结果:使用生物信息学软件预测出了多个可能的潜在靶基因(367个,6014个和212个);荧光素酶基因报告实验显示野生PTEN-3'-UTR在miRNA-194上调组明显的低表达,同时下调组明显的高表达(P0.05);同时,western实验显示在蛋白水平miRNA-194直接靶向作用于CDH2(P0.05),而在m RNA水平则无明显作用(P0.05)。结论:经预测和验证,CDH2是miRNA-194在骨肉瘤中的直接靶基因,为接下来关于miRNA-194在骨肉瘤中的各项研究奠定了良好的实验基础。     

宗地花猪和从江香猪ADRP基因多态性及生物信息学分析

为研究宗地花猪和从江香猪ADRP基因的单核苷酸多态性,为选种选育提供理论参考,试验以宗地花猪和从江香猪为对象,构建DNA池,采用PCR产物测序法对ADRP基因8个外显子进行单核苷酸多态性检测,并利用生物信息学方法对ADRP基因编码产物进行结构功能预测。结果显示,在两个猪种ADRP基因中筛查到5个SNPs,分别是T37C、T140C、G777A、A1061G、A1117G,其中T37C位于非编码区内,T140C和A1061G为同义突变,G777A(Val→Ile)和A1117G(Asn→Ser)为错义突变;突变前后ADRP基因m RNA二级结构、编码蛋白二级结构及三级结构均发生了变化。研究结果表明,宗地花猪和从江香猪ADRP基因具有较高的遗传多样性,可为猪种的选育和创新提供参考。     

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。     

HeLa细胞中miRNA-214靶基因Mek3的确定

目的探索miRNA-214在HeLa细胞中的与其靶基因Mek3相互作用。方法通过miRNA靶基因预测网站寻找可能与miRNA-214相互作用的靶基因,合成miRNA-214和对照序列,将miRNA-214、对照序列、Mek3的3’非翻译区（3’UTR）以及突变的Mek3 3’UTR分别克隆到表达载体上,转染HeLa细胞,转染48h后提取蛋白,检测绿色荧光蛋白的表达水平;HeLa细胞转染miRNA-214后,Trizol抽提RNA,通过荧光定量PCR检测Mek3mRNA的表达水平;Western印迹检Mek3的蛋白表达水平。经过以上实验从mRNA和蛋白水平上验证了在HeLa细胞中miRNA-214对靶基因Mek3的作用效应。结果生物信息学方法显示miRNA-214和Mek3存在可能的结合位点。经过实验验证了miRNA-214可以下调Mek3的mRNA和蛋白水平。结论miRNA-214可以负调节靶基因Mek3的表达。     

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。     

苏×香F_1代JHDM1A基因多态性与生长性能相关性分析

为了解苏太猪(♂)×香猪(♀) F1代JHDM1A基因与生长性状的相关性。试验采用61头苏×香F1代杂交猪为研究对象,应用PCR扩增及PCR-RFLP技术对杂交猪JHDM1A基因的3'-UTR区多态性进行生长相关性分析。结果表明,JHDM1A基因3'-UTR区的g.244CG位点与体长、臀腿围、体重、胸围和体高均存在显著(p0.05)或极显著(p0.01)相关,CG基因型生长性能优于CC基因型,C等位基因频率高于G等位基因。因此,该位点多态性可作为猪生长性能相关基因进行考察。     

miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成

黑色素皮质素1受体MC1R）是在黑色素细胞内表达的G蛋白耦合受体（G protein coupled receptor, GPCR）家族成员,参与黑色素细胞中黑色素的生成。微RNAs（miRNAs）是一类非编码RNA,通过与靶基因3′-UTR结合抑制基因表达。已有研究证明,miR-338-3p 在多种人类肿瘤细胞中（过）表达,可通过下调靶基因表达抑制肿瘤细胞的侵袭迁移能力。然而,有关miR-338-3p对羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素合成影响却罕见报道。本研究证明,miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达,抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成。采用生物信息学预测MC1R基因是miRNA-338-3p的靶基因,其基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素合成。随后构建miR-338-3p真核表达载体。其基因转染结合qPT-PCR和Western印迹结果揭示,与对照细胞比较,过表达miRNA-338-3p的羊驼黑色素细胞的MC1R基因,及其下游与黑色素生成相关的小眼相关性转录因子（MITF)、酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相关蛋白1（TYRP1）、酪氨酸酶相关蛋白2（TYRP2）编码基因mRNA及蛋白质表达水平明显下调。酶联免疫吸附分析显示,过表达miRNA-338-3p的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素产量,较对照细胞显著下降（P＜0.01）。综上结果,miR-338-3p可通过抑制靶基因MC1R表达,下调其下游基因MITF、TYR、TYRP1和TYRP2基因的表达,从而抑制羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的合成。miRNA-338-3p在羊驼生长发育过程中,是否参与调控体内皮肤黑色素细胞的黑色素生成尚待进一步研究。     

MiRNA-509-5p靶向MDM2抑制胃癌细胞的侵袭和迁移

目的明确miRNA-509-5p对胃癌细胞侵袭和迁移的作用并阐明相关的机制。方法实时定量PCR检测miRNA-509-5p在胃癌细胞株及胃癌组织中的表达。对HGC-27细胞株转染miRNA-509-5p模拟物或抑制物后,分别采用CCK-8和Transwell法检测细胞的增殖和迁移。软件预测miRNA-509-5p的靶基因,荧光素酶报告基因验证靶基因。靶基因过表达验证细胞增殖和迁移。结果 miRNA-509-5p在肿瘤组织及细胞株中的表达显著降低。转染miRNA-509-5p模拟物能够显著抑制细胞的增殖、迁移及侵袭。相反,转染miRNA-509-5p抑制物能够显著增加细胞的增殖、迁移及侵袭。此外,miRNA-509-5p能够通过靶向3'-UTR负调控鼠双微体-2(MDM2)。miRNA-509-5p能够显著抑制由MDM2过表达导致的肿瘤细胞增殖、迁移及侵袭。结论 miRNA-509-5p是通过抑制MDM2表达的新型肿瘤抑制子,能够抑制胃癌的增殖、迁移及侵袭。     

hsa-miR-192-3p的靶基因预测及功能分析

通过生物信息学方法预测hsa-miR-192-3p的靶基因及其靶基因的可能功能。首先通过miRbase在线数据库对hsamiR-192-3p的碱基序列及序列在各物种间的保守性进行分析,再通过miRGator v3. 0在线数据库查看hsa-miR-192-3p在各个组织器官中的表达丰富度情况;其次,应用Target Scan和miRanda在线数据库预测hsa-miR-192-3p的靶基因;最后,将预测得到的两个数据库的靶基因交集用DAVID在线数据库进行功能富集分析和信号转导通路富集分析。结果表明:hsa-miR-192-3p在人、家鼠、猕猴等生物中存在高度保守性; hsa-miR-192-3p在胃肠道、肾脏、肝胆系统、干细胞、鼻、脾、胸腺中表达丰富度较高;通过两个靶基因预测软件预测的靶基因取交集后共有190个;功能富集分析发现hsa-miR-192-3p靶基因富集在细胞质、细胞核、质膜、高尔基体等15个细胞组件(p0. 05),参与蛋白结合、GTP酶活性、锌离子跨膜转运蛋白活性等7个分子功能(p0. 05),涉及金属离子运输、RNA聚合酶II启动子的转录阳性调控、基因表达调节、钙离子跨膜运输、胚胎发育等18个生物过程(p0. 05);预测靶基因集合显著富集于癌症通路与催乳素信号通路中(p0. 05)。得出结论:hsa-miR-192-3p预测的靶基因集合富集于多个生物过程,与肿瘤密切相关,生物信息预测为今后的研究奠定了一定的理论基础,为后续实验验证提供了研究方向。     

hsa-miR-342-3p生物信息学分析

通过生物信息学方法预测hsa-miR-342-3p靶基因及其功能机制。检索Pub Med有关hsa-miR-342-3p的研究报道并进行功能分析;检索miRBase获取hsa-miR-342-3p序列;通过Target Scan,Pictar和PITA数据库预测靶基因并取交集,对其进行组织和疾病特异性表达谱分析、功能富集分析(GO enrichment analysis)、信号转导通路富集分析(Pathway enrichment analysis)和蛋白质相互作用网络分析(PPI analysis)。结果发现:hsa-miR-342-3p序列在多物种间具有高度保守性;hsa-miR-342-3p在肾脏组织和急性淋巴细胞性白血病、乳腺癌疾病中表达水平较高(RPM≥1 000);预测得到14个hsa-miR-342-3p靶基因;靶基因分子功能分别富集于转化生长因子活性、DNA结合和蛋白激酶激活等(P0.05);hsa-miR-342-3p靶基因GO生物学过程主要集中于大分子代谢抑制,肺部组织发育、呼吸系统发育及管状组织发育建成(P0.05);细胞信号通路主要富集于TGF-Beta信号通路、细胞因子、受体作用信号通路及前列腺疾病信号通路(P0.01)。hsa-miR-342-3p在体内分布广泛,预测的靶向TGF-Beta信号通路可能在疾病发生中发挥重要调控作用,是具有潜在研究价值的生物学靶标。     

结肠癌中核内miRNA的激活调控作用研究

为了探究增强子介导的核内miRNA在结肠癌发生中的作用,本研究筛选了结肠癌中的差异表达的miRNA数据、结肠的特异性增强子数据、结肠癌中差异表达基因数据,利用细胞核内miRNA靶向增强子预测算法,筛选miRNA调控的结肠特异性增强子;利用增强子靶基因预测数据,筛选核内miRNA调控的差异表达靶基因,并且构建核内miRNA-靶基因网络,并通过网络的分析和筛选获得结肠癌中关键的致病基因,同时对网络中的靶基因进行GO的功能注释。结果表明,我们所构建的核内miRNA-激活调控靶基因网络包含miRNA-靶基因关系对2 121个,259个节点,其中包含34个下调基因、183个上调的基因,7个下调的miRNA,35个上调的miRNA。而后我们分析了网络进行的节点度的整体分布情况,发现网络中大部分的节点的度都是小于10的,仅有少量miRNA结合和部分的差异表达基因节点的度大于10。核内miRNA主要通过激活调控了一些应激反应相关的功能和,同时,抑制调控了细胞周期、细胞凋亡、细胞死亡巨噬细胞代谢等相关功能,通过激活和抑制相关功能诱发结肠癌的发生。从核内miRNA的激活调控角度研究结肠癌的发病机制,是对原有细胞浆中miRNA抑制调控机制的补充,也为结肠癌的系统研究提供了新的视野。     

miR-143在脂肪细胞分化和脂类代谢中的作用

miR-143是内源性非编码的RNA,在细胞的分化、发育、增殖、脂肪代谢及疾病产生等许多生物学过程中具有重要作用。miR-143与脂类代谢密切相关,主要通过与靶基因的相互作用,影响脂肪的分化,甘油三酯的合成等。针对miR-143合成、预测的靶基因以及靶基因的调控机制方面进行综述,阐述miR-143在脂肪代谢中的作用,以便为相关疾病的诊断、治疗方面提供新思路。     

利用微卫星标记分析七品种（类群）小型猪的遗传多样性

采用世界粮农组织（FAO）和国际动物遗传学会（ISAG）推荐的27个微卫星,对久仰香猪、剑白香猪、从江香猪、环江香猪、黑香猪（贵州省种猪场）、五指山猪和滇南小耳猪等我国7小型猪种（类群）及杜洛克、长白和大白等3个外来猪种的群内遗传变异性和群间遗传差异进行了分析。结果表明,7个小型猪品种（类群）均有较高的群内遗传变异,但久仰、剑白、从江和环江4个香猪类群的群内遗传变异（平均多态信息含量（PIC）为0.61～0.64）显著低于其他3个小型猪种（平均PIC为0.80～0.84）。久仰、剑白、从江和环江4个香猪类群彼此间的遗传差异较小（奈氏标准遗传距离为0.12~0.22）,但它们与其他3个小型猪种有较大的遗传差异（奈氏标准遗传距离为1.61～1.96）,与3个外来猪种的遗传差异更大（奈氏标准遗传距离为1.99～3.30）。通过聚类分析,可将这些猪种清晰地分为3大类,久仰、剑白、从江和环江4个香猪类群紧密地聚为一类,其他3个小型猪种聚为一类,3个外来猪种聚为另一类。这一结果基本符合这些猪种的地理分布和品种来源。