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[期刊] 华北农学报
[作者]
邬建飞 刘宇 李恒 荆天 卢建远 字向东
旨在探究DNA损伤诱导转录本3(DDIT3)基因序列特征及其在母牦牛组织表达特性。以母牦牛为研究对象,利用RT-PCR技术克隆牦牛DDIT3基因,利用生物信息学软件分析DDIT3蛋白的结构和功能,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测DDIT3基因在牦牛不同组织及不同生理阶段的生殖器官和卵母细胞中的表达特征。结果显示:牦牛DDIT3基因CDS区全长507 bp,共编码168个氨基酸;核苷酸序列比对发现,牦牛与野牛同源性最高,为99.71%,与其他物种的同源性均在88%以上,说明DDIT3基因在进化过程中表现出高度保守性;牦牛DDIT3基因在卵巢中的表达量极显著高于心脏、肝脏、肾脏、脾脏、肺、子宫和输卵管(P<0.01);在卵巢中,妊娠期DDIT3基因的表达水平显著高于卵泡期、黄体期和胎儿期(P<0.05),黄体期的表达量显著高于胎牛期(P<0.05);在子宫中,妊娠期DDIT3基因的表达水平显著高于卵泡期和胎牛期(P<0.05);DDIT3在各时期输卵管中表达水平差异不显著;MⅡ期卵母细胞中DDIT3基因的表达水平显著高于GV期和MⅠ期(P<0.05),MⅡ颗粒细胞DDIT3基因的表达量也显著高于GV期和MⅠ期(P<0.05),GV期、MⅠ期的卵母细胞和颗粒细胞DDIT3表达量差异不显著。综上,牦牛DDIT3基因可能在维持母牦牛卵巢机能与妊娠以及卵泡发育与成熟过程中发挥重要的调控作用。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张梦帆 路建卫 扎老 赵雪 梁春年
【目的】研究牦牛MYL3基因的结构和表达特征,探究其生物学功能及影响牦牛肌肉生长发育的机制。【方法】以美仁牦牛cDNA为模板,PCR扩增MYL3基因编码区序列(CDS),利用MEGA11软件构建系统进化树,利用生物信息学软件对其编码蛋白进行分析。通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测MYL3基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏(参照)、睾丸、肌肉和脂肪组织中的相对表达量。【结果】牦牛MYL3基因CDS区长600 bp,共编码199个氨基酸,存在1个碱基突变位点,位于第165位(A>T)。系统进化分析结果显示,牦牛与普通牛的亲缘关系最近,与单峰驼的亲缘关系最远。生物信息学分析结果显示,牦牛MYL3蛋白为不稳定的亲水性蛋白,无信号肽,不存在跨膜结构,主要存在于细胞质内,有8个磷酸化位点和2个N-糖基化位点,蛋白的二级结构以α-螺旋为主,主要与调控肌肉生长发育的相关蛋白相互作用。RT-qPCR结果表明,MYL3基因在心脏中的表达量最高,极显著高于其他组织;肌肉中次之,与除心脏外的其他组织存在极显著差异。【结论】MYL3基因可能与牦牛心脏发育有关,对肌肉的生长发育和肉质有一定影响。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
戴荣凤 黄纯 扎老 路建卫 唐月琴 梁春年
【目的】分析牦牛心肌脂肪酸结合蛋白3(FABP3)基因的结构和功能,并检测其在成年牦牛和胎牛中的表达水平,为探究该基因在牦牛育种中的生物学功能提供理论参考。【方法】以美仁牦牛的心脏组织为试验材料,PCR扩增FABP3基因,对得到的编码区序列(CDS)进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR),检测FABP3基因在成年牦牛和胎牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及肌肉组织的表达水平。【结果】牦牛FABP3基因编码区序列长度为402 bp,编码133个氨基酸;蛋白质的高级结构主要是β-转角和延伸链;牦牛FABP3蛋白不存在跨膜区域和信号肽,属于具有一定亲水性的稳定蛋白;牦牛FABP3基因CDS区核苷酸及其编码氨基酸序列的同源性分析显示,FABP3基因在牛属动物中具有一定的保守性;系统进化树分析表明,牦牛与野牦牛和瘤牛的亲缘关系最近,与鸡的亲缘关系最远。RT-qPCR结果显示,FABP3基因在成年牦牛和胎牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及肌肉组织中均有表达,但在胎牛肝脏、脾脏、肾脏和肌肉中的表达水平显著或极显著高于成年牦牛,在成年牦牛肺脏中的表达水平极显著高于胎牛。【结论】克隆了牦牛FABP3基因,探究了FABP3基因在牦牛中的组织表达规律,为进一步研究该基因在牦牛脂肪沉积中的作用提供了基础数据。
[期刊] 华北农学报
[作者]
胡莲 刘益丽 赵迪 王泽宁 江明锋
旨在克隆麦洼牦牛MFSD4A基因序列并阐明其在不同组织中的表达模式，分析MFSD4A互作蛋白mRNA表达水平及其相关性，确定MFSD4A蛋白的亚细胞定位，为后续MFSD4A在牦牛睾丸生长发育调控研究中提供理论依据。以4头健康麦洼牦牛的心、肝、脾、肺、肾、肌肉、脂肪、臀肌、背部肌肉、睾丸、结肠组织作试验材料，用RT-PCR技术克隆麦洼牦牛MFSD4A基因CDS序列并对其进行生物信息学分析；利用RT-qPCR技术检测MFSD4A基因在心、肝、脾、肺、肾、臀肌、背部肌肉、脂肪、睾丸、淋巴等10个组织中的表达及与其互作蛋白的相关性；构建pEGFP-MFSD4A融合质粒转染牛肾细胞系(MDBK)探究MFSD4A蛋白的亚细胞定位情况。结果表明，麦洼牦牛MFSD4A基因CDS区全长为1 530 bp,编码509个氨基酸，理论等电点(pI)为8.66,具有12个跨膜结构域，属于碱性跨膜蛋白；RT-qPCR结果显示，MFSD4A mRMA在麦洼牦牛各组织中差异表达，且在睾丸组织中表达量最高，与MFSD9、CBY1、INHBA、UNC93A、SVOP、ID1在睾丸组织中的表达量呈极显著正相关，推测MFSD4A基因可能与牦牛睾丸的生长发育调控有关；构建pEGFP-MFSD4A融合质粒转染牛肾细胞(MDBK)后的荧光定位显示该蛋白主要定位于细胞核。
[期刊] 华北农学报
[作者]
陈美 柴志欣 武志娟 王吉坤 钟金城 信金伟
为获得牦牛CTGF基因的CDS区序列及其编码蛋白的结构和功能,并研究该基因在肾脏、心脏、肺脏、肝脏和臀肌等组织中的mRNA表达水平。以类乌齐牦牛为研究对象,采取RT-PCR方法获得类乌齐牦牛CTGF基因CDS序列,荧光定量PCR(qPCR)方法检测该基因在其5个组织中的mRNA表达水平。结果显示:牦牛CTGF基因含2个CpG岛,开放阅读框长度为1 050 bp(登录号:MT968972),可编码349个氨基酸,CTGF编码蛋白存在信号肽,为水溶性不稳定的表面蛋白,共存在21个磷酸化位点和7个糖基化位点,在内质网和微体(过氧物酶体)中分布较多,有3个完整的保守功能结构域。荧光定量结果显示,CTGF基因在类乌齐牦牛肾脏、心脏、肺脏、肝脏和臀肌组织中均有表达,且在肝脏中表达水平最高。旨在为CTGF基因在调控牦牛肌肉生长发育方面提供参考数据。
[期刊] 华北农学报
[作者]
申金伟 路建卫 赵雪 扎老 成述儒 梁春年
为了研究牦牛DJ-1基因的结构及功能，为后续深入研究牦牛DJ-1基因的生物学功能提供了重要的理论依据。以美仁牦牛脂肪组织cDNA为模板，利用RT-PCR克隆牦牛DJ-1基因的编码区序列(CDS),并且利用基因序列进行生物信息学分析，预测结构域及蛋白质理化性质等，再利用RT-qPCR技术进行组织表达分析。结果表明，美仁牦牛DJ-1基因的CDS区全长570 bp,共编码189个氨基酸；牦牛DJ-1结构域预测显示，在DJ-1氨基酸序列的29—168位中有1个含有Pfam的PfpI结构域；通过对DJ-1蛋白结构和功能进行预测，结果显示，无跨膜结构且无信号肽区域，分子质量20.035 31 ku,原子总数2 870,理论等电点6.84,不稳定系数28.37,表示为稳定的蛋白质；脂肪系数101.11,总平均亲水系数-0.004,为亲水蛋白，共有11个磷酸化位点；同时，亚细胞定位预测结果表明，美仁牦牛DJ-1蛋白主要分布于细胞质和线粒体中，系统进化树表明，美仁牦牛与野牦牛和欧洲牛亲缘关系最近，与北极狐和宽吻海牛亲缘关系最远；RT-qPCR结果表明，在成年美仁牦牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肌肉、脂肪和睾丸组织中均有所表达，在心脏组织和肌肉组织中表达水平最高，在肝脏和睾丸组织中表达水平最低。
[期刊] 华北农学报
[作者]
杨国武 王佟 马小勇 扎老 路建卫 赵雪 阎萍 梁春年
为研究美仁牦牛抗增殖蛋白(PHB)的结构及功能，并探究其在7日龄牛和成年牛的各组织中的表达情况。以美仁牦牛肾脏组织cDNA为模板克隆美仁牦牛PHB基因序列。对基因序列进行生物信息学分析以及对蛋白质进行理化性质预测，实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测PHB基因在美仁牦牛2个年龄段8个组织中的相对表达量。结果表明，美仁牦牛PHB基因的CDS区全长819 bp,共编码272个氨基酸；同源性比对发现美仁牦牛与普通牛的同源性最高(99.1%);美仁牦牛PHB蛋白分析显示，PHB蛋白内存在1个N-糖基化潜在位点和2个O-糖基化潜在位点，其氨基酸等电点为5.55,不稳定系数(Ⅱ)为46.07,总平均疏水性为0.045,预测为不稳定疏水性蛋白质；亚细胞定位显示，PHB蛋白位于线粒体(30.4%),蛋白内共有潜在磷酸化位点15个，PHB蛋白高级结构由α-螺旋(56.25%)、无规则卷曲(22.43%)、延伸链(16.54%)和β-转角(4.78%)相互连接而成。RT-qPCR结果显示，美仁牦牛2个发育阶段的8个组织中均有PHB基因的表达。在对比2个时期的PHB基因组织表达规律后发现，7个组织的PHB基因表达量随美仁牦牛的生长发育而降低，在美仁牦牛肝脏、脾脏、肺脏、脂肪和睾丸组织中，PHB基因表达量随年龄显著降低(P<0.05)。
[期刊] 华北农学报
[作者]
马小勇 戴荣凤 李歆怡 杨国武 扎老 路建卫 赵雪 梁春年
为研究美仁牦牛PDK4基因在各组织中的表达特征，探索其与脂肪沉积机制的相关性，采集了美仁牦牛背最长肌、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脂肪和睾丸等组织样，并提取了其总RNA,通过RT-PCR、生物信息学软件及qPCR等技术对美仁牦牛PDK4基因进行了扩增、生信分析和表达特征研究。结果表明，美仁牦牛PDK4基因CDS区全长1 224 bp,编码407个氨基酸，蛋白相对分子质量为46.159 14 ku,理论等电点6.60,总平均亲水性-0.169,为亲水性蛋白；系统进化树结果表明，美仁牦牛与野牦牛亲缘关系最近，与鬣狗亲缘关系最远；PDK4蛋白有34处磷酸化位点，无信号肽和跨膜区，主要在线粒体中发挥生物学功能；美仁牦牛PDK4蛋白主要是由α-螺旋和无规则卷曲组成。PDK4基因在7日龄美仁牦牛肝脏和肺脏中的表达量显著高于其他组织(P<0.05),在肌肉、脂肪、脾脏和睾丸中中度表达，在肾和心脏中低表达。随着牦牛年龄增长，PDK4基因在30月龄美仁牦牛脂肪组织中的表达量增加，并显著高于7日龄美仁牦牛脂肪中的表达量(P<0.05)。以上结果表明，PDK4基因可能在美仁牦牛的生长过程中参与脂肪调控，在脂肪沉积过程中发挥重要作用。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
李雨谦 敬科民 张鹏 田园 董文静 张明 钟金城 蔡欣
【目的】探究CDC25A基因在牦牛、犏牛睾丸组织和生精细胞中的表达差异及基因序列的异同。【方法】选取牦牛、犏牛为试验动物，通过实时荧光定量PCR技术分别检测CDC25A基因在牦牛、犏牛睾丸组织和生精细胞的表达量，以牦牛、犏牛睾丸组织cDNA为模板，利用RT-PCR方法扩增克隆该基因，并通过生物信息学工具分析两者结构和功能的异同。【结果】经免疫荧光鉴定，生殖细胞标志蛋白（DDX4）在牦牛、犏牛悬浮细胞中有阳性表达，表示该细胞群为生殖细胞。CDC25A在犏牛睾丸组织和生精细胞中的表达量均极显著低于牦牛（P＜0.01);RT-PCR克隆分别获得牦牛、犏牛CDC25A基因序列1749 和1744 bp，其中CDS区均为1434 bp，均编码477个氨基酸；采用邻接法构建的系统进化树结果表明，牦牛、犏牛CDC25A基因与野牦牛亲缘关系最近。CDC25A蛋白含有负电荷残基（Asp+Clu）总电荷为73，正电荷残基（Arg+Lys）总电荷为66，无跨膜结构，无信号肽结构，且均属于不稳定的亲水性胞外蛋白。亚细胞定位结果显示，其主要分布于细胞核。【结论】CDC25A基因在牦牛、犏牛睾丸组织和生精细胞中的表达量具有极显著差异，但基因序列和结构差异与母本牦牛基本一致，说明精子发生阻滞并非基因突变导致，而是与CDC25A表达量降低有关。该结论可为后续研究CDC25A参与犏牛生精细胞增殖机制提供参考，也为研究犏牛雄性不育提供新思路。
[期刊] 华北农学报
[作者]
陈露露 王会 王吉坤 柴志欣 王嘉博 陈智华 信金伟 姬秋梅 钟金城
旨在通过克隆牦牛MDHⅡ基因,探究其组织表达谱及与脂代谢候选基因的相关性,为进一步研究牦牛脂代谢机制提供基础数据。采集0.5,2.5,3.5,7.5岁4个年龄段的12头牦牛心脏、肝脏、肺脏、臀肌和臀脂组织总RNA并反转录成cDNA,实时荧光定量检测MDHⅡ表达量;随机选取12个与脂代谢相关的候选基因,采用实时荧光定量检测MDHⅡ在类乌齐牦牛臀肌、臀脂上的表达量,利用皮尔森系数法计算其与MDHⅡ基因表达量相关性。结果表明:牦牛MDHⅡ基因全长1 196 bp,CDS区长为1 017 bp,编码338个氨基酸,在进化上相对不保守;随年龄增长,MDHⅡ在各组织表达量下降,且在心脏上的表达量高于其他组织;除FABP2和VLDLR外的其余10个脂代谢候选基因在牦牛臀脂上的表达量均高于臀肌,MDHⅡ基因在臀肌上的表达量与脂代谢候选基因没有相关性,在臀脂上的表达量与CPT1基因呈显著负相关。本研究成功克隆得到牦牛MDHⅡ基因,其与脂代谢候选基因CPT1显著相关,推测该基因可能参与脂代谢调控,为进一步研究牦牛脂代谢机制提供了理论参考。
[期刊] 华北农学报
[作者]
张娟香 马小勇 路建卫 仁青吉 罗胜伟 肖光峰 王有鹤 马晓明 喇永福 郭宪 褚敏 阎萍 梁春年
旨在了解牦牛铁蛋白轻链(FTL)基因的结构与功能，以及在不同年龄段8个组织中的表达规律。以成年(36月龄)美仁牦牛肝脏组织cDNA为模板，克隆FTL基因的编码区序列，并进行生物信息学分析，利用实时荧光定量(qRT-PCR)技术检测FTL基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌、脂肪、睾丸中的相对表达量。结果表明，美仁牦牛FTL基因的CDS区为528 bp,共编码175个氨基酸，与野牦牛和牛的亲缘关系最近(99.8%);FTL蛋白为稳定亲水性分泌蛋白，不存在信号肽和跨膜结构，主要分布在细胞质中，蛋白的二级结构以α-螺旋为主，主要与FTH1、SCARA5、NCOA4等蛋白存在相互作用。qRT-PCR结果显示，FTL基因在成年牛的表达量依次为肝脏、肾脏、睾丸，脾脏、肺脏、脂肪、背最长肌、心脏，在7日龄犊牛的脂肪和背最长肌组织中表达最高，成年牛中肝脏组织表达量最高；通过2个阶段比对发现，脂肪、背最长肌和心脏组织的表达量随美仁牦牛年龄的增长呈下降趋势，而肺脏、脾脏、睾丸、肾脏和肝脏组织的表达量随年龄的增长而升高。
[期刊] 华北农学报
[作者]
范依琳 赵丹 马妍 岳永起 冯欣欣 张姬越 字向东 熊显荣 付伟 熊燕
为了深入地讨论牦牛ANXA5基因序列的特点,阐述其组织及细胞表达特性,通过采集牦牛不同组织样品,如心、肝、脾、肺、肾、子宫、卵巢、输卵管等,提取总RNA。采用PCR、生物信息学软件、实时荧光定量PCR、免疫组化等技术对牦牛ANXA5基因进行克隆、序列分析及表达特性研究。结果显示,牦牛ANXA5基因CDS区长为966 bp,共编码321个氨基酸。与黄牛比较,发现共有6个碱基突变存在于牦牛ANXA5基因中。黄牛与牦牛的核苷酸和氨基酸同源性大于99%,与其他哺乳动物进行氨基酸同源性比较,结果也均在90%以上,说明ANXA5基因在长期进化中保守。在牦牛的肺组织中,ANXA5基因表达量最高,与其他组织差异极显著(P<0.05),表明ANXA5在黄体化的颗粒细胞中表达量更高。然而,免疫组化结果显示,ANXA5的亚细胞定位于细胞质,在黄体细胞中表达较高。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
高绍帅 唐紫雯 黎汕 程华琴 殷实 李键
[目的]克隆麦洼牦牛干扰素-τ(IFN-τ)基因,并检测其在麦洼牦牛不同组织和不同发情周期卵巢组织中的表达水平。[方法]采用反转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)技术克隆麦洼牦牛IFN-τ基因,测序后采用不同的生物信息学软件分析其同源性,并预测IFN-τ蛋白的结构和功能。以GAPDH基因为内参基因,采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RT-qPCR)检测麦洼牦牛心、肝、脾、肺、肾、胃、小肠、肌肉组织和处于不同发情周期(卵泡期、红体期、黄体期)卵巢组织中IFN-τ基因mRNA的表达水平。[结果]通过RT-PCR扩增得到长598 bp的麦洼牦牛IFN-τ基因,其开放阅读框大小为564 bp,编码氨基酸187个。IFN-τ蛋白二级结构中占比最大的为α-螺旋(50.8%),共有15个磷酸化位点,为整体带负电荷、不稳定的亲水性蛋白,其基因序列与大额牛、黄牛有较高的同源性。组织表达谱分析结果表明,麦洼牦牛小肠、肝脏组织中IFN-τ基因mRNA表达水平显著高于其他组织(P<0.05),卵泡期卵巢组织IFN-τ基因mRNA表达水平显著高于红体期和黄体期(P<0.05)。[结论]克隆了麦洼牦牛IFN-τ基因,该基因在麦洼牦牛卵泡期卵巢组织中的表达水平最高,提示其可能在卵巢早期发育过程中有一定作用。
关键词：
干扰素-τ 麦洼牦牛 卵巢 组织表达
[期刊] 华北农学报
[作者]
杨勤 柴志欣 王吉坤 王会 钟金城
为了探究骨骼肌α肌动蛋白1(ACTA1)基因在肌肉和脂肪等6个组织中的甲基化状态及mRNA表达水平,以类乌齐牦牛、麦洼牦牛为研究对象,成功克隆了牦牛ACTA1基因启动子区序列,且采用重亚硫酸氢盐测序法(BSP)检测ACTA1基因启动子区甲基化模式,并通过实时荧光定量PCR检测ACTA1基因在臀大肌、心脏、肾脏、肺脏、肝脏和脂肪组织中的mRNA表达水平。结果显示,牦牛ACTA1基因转录起始位点上游及第一外显子区部分序列总长为1 028 bp;BSP法分析发现肌肉组织DNA甲基化水平最低,脂肪组织甲基化率最高,其中,类乌齐牦牛臀大肌、心脏、肾脏、肺脏、肝脏和脂肪的甲基化概率分别为6.25%,6.88%,20.00%,16.25%,26.25%,29.38%,麦洼牦牛臀大肌、心脏、肾脏、肺脏、肝脏和脂肪的甲基化概率分别为5.00%,7.50%,18.13%,20.00%,26.25%,28.75%;ACTA1基因mRNA表达量在肾脏、肺脏、肝脏和脂肪均极显著低于臀大肌(P<0.01),且显著低于心脏(P<0.05),类乌齐牦牛和麦洼牦牛心脏mRNA表达量具有显著性差异(P<0.05),类乌齐牦牛肺脏组织甲基化率显著低于麦洼牦牛(P0.05),各组织甲基化水平与ACTA1基因mRNA表达量呈极显著负相关(r=-0.797,P=0.002)。结果表明,ACTA1基因DNA甲基化模式对肌肉发育具有一定的调控作用,可为牦牛遗传育种表观遗传标记提供部分数据支持。
[期刊] 华北农学报
[作者]
向娅 柴志欣 王吉坤 信金伟 王会 王嘉博 武志娟 钟金城 姬秋梅
为了克隆TNNI基因家族,预测其蛋白结构和功能,并分析其在牦牛不同组织中的表达差异,以0.5岁健康的类乌齐牦牛为试验材料,采用RT-PCR技术克隆牦牛肌钙蛋白Ⅰ基因家族的CDS区序列并进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR技术检测TNNI基因家族各成员的mRNA表达水平。结果表明,TNNI1、TNNI2和TNNI3基因CDS区大小分别为564,549,639 bp,分别编码187,182,212个氨基酸残基。预测分析结果显示:TNNI基因家族编码的蛋白质均为偏碱性蛋白,蛋白结构不稳定,均无跨膜结构域,无信号肽,属非分泌型蛋白;二、三级结构均以α-螺旋为主,均含有肌蛋白超家族保守结构域。系统进化树分析表明:类乌齐牦牛TNNI1基因与水牛的亲缘关系最近,其次是绵羊、黄牛,与小鼠亲缘关系最远;TNNI2和TNNI3均与黄牛、水牛的亲缘关系较近,与其他亲缘关系较远。实时荧光定量PCR结果显示,TNNI1和TNNI2基因在臀肌中的相对表达量最高,且TNNI1基因在心脏、肝脏和肺脏中的表达量显著高于TNNI2基因(P<0.05),TNNI3基因在心脏中表达量较高,而在肺脏、臀肌和肝脏中表达量低。
关键词：
牦牛 肌钙蛋白Ⅰ基因家族 克隆 组织表达
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