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黔北麻羊CTSK、FN1基因生物信息学分析及其在性腺轴中的表达

2023-03-23分类号:S827

【作者】赵佳福  周明帅  徐畅  杨秀远  陈祥  
【部门】贵州大学高原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室  贵州大学动物科学学院  
【摘要】【目的】研究组织蛋白酶K(Cathepsin K,CTSK)和纤维连接蛋白1(Fibronectin 1,FN1)基因与黔北麻羊繁殖率之间的相互关系,为研究CTSK、FN1基因调控山羊卵泡发育的分子机制提供参考。【方法】通过生物信息学方法分析黔北麻羊CTSK、FN1蛋白理化性质、亚细胞定位、信号肽位点和蛋白高级结构,并进行氨基酸同源性分析,构建系统发育进化树;采用荧光定量PCR法检测CTSK、FN1基因在单羔、多羔黔北麻羊性腺轴(下丘脑、垂体、子宫、输卵管、卵巢)中的表达量。【结果】CTSK、FN1基因分别编码330和2478个氨基酸,理论PI值分别为8.82和5.37,CTSK是一种具有信号肽的稳定亲水性蛋白,而FN1是一种具有信号肽的不稳定亲水性蛋白;亚细胞定位结果说明:CTSK蛋白可能主要在细胞外和内质网中发挥生物学作用,而FN1蛋白可能主要在细胞核中发挥生物学作用;高级结构预测结果显示,CTSK和FN1蛋白均主要由无规则卷曲构成;与其他动物相比,黔北麻羊CTSK、FN1基因均与反刍动物绵羊及牛的亲缘关系最近。qPCR分析表明:CTSK和FN1基因在单羔、多羔黔北麻羊下丘脑、垂体、子宫、输卵管和卵巢组织中均有表达,与单羔组相比,多羔组CTSK基因在卵巢、下丘脑、子宫中的表达量均极显著下调(P<0.01),而FN1基因在下丘脑和子宫中的表达均极显著上调(P<0.01),在卵巢中显著上调(P<0.05)。【结论】CTSK基因表达量与黔北麻羊的繁殖性状呈负相关,FN1基因则呈正相关,CTSK和FN1基因均是影响黔北麻羊繁殖性能的重要候选基因。
【关键词】黔北麻羊  性腺轴  CTSK基因  FN1基因  生物信息学
【基金】贵州省科技计划项目[黔科合支撑(2022)一般089];; 贵州省教育厅教育部重点实验室联合开放项目[黔教合KY字(2020)244];; 贵州大学引进人才科研项目[贵大人基合字(2020)035]
【所属期刊栏目】西南农业学报
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