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[期刊] 中国农业科学
[作者]
阿依木古丽·阿不都热依木 张晨 蔡勇 覃圣 罗文学 扎西英派
【背景】低氧诱导因子-1α (hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)是细胞对缺氧应激做出适应性反应的关键因子之一，主要通过调节基因转录来维持细胞中氧的供需平衡。水通道蛋白(Aquaporins,AQPs)是疏水性的跨膜转运蛋白，为机体水稳态平衡提供重要的系统调节。肺中，AQP1主要通过调节肺泡、肺间质和毛细血管间水转运从而保持肺内液体平衡。高原环境由于低氧、高寒、大风和强辐射等特点，能够适应并生存的物种相对较少，藏羊作为适应高海拔、高寒气候的特有物种，形成了独特的形态结构和生理功能适应。肺脏作为呼吸主要的执行器官，对低氧或缺氧等极为敏感。【目的】通过研究藏绵羊肺脏结构特点以及HIF-1α与AQP1在不同海拔藏绵羊肺脏中的表达特性，揭示其在藏绵羊高原环境适应性中所起的作用。【方法】选择不同生存海拔藏绵羊和小尾寒羊，断颈致死后快速采集肺组织，H.E染色、PAS染色、Masson染色等观察肺脏显微结构及弹性纤维分布，免疫组织化学SP法及实时荧光定量PCR法检测肺组织中HIF-1α与AQP1蛋白及基因的表达特点。【结果】藏绵羊肺脏被膜厚度为40.28μm，与小尾寒羊肺脏被膜厚度无显著差异，但其弹性纤维含量显著多于小尾寒羊（P<0.05）；藏绵羊细支气管黏膜上皮单位面积内杯状细胞数量显著多于小尾寒羊（P<0.05），但小支气管及以上分支中两者无显著差异；藏绵羊终末细支气管黏膜上皮仍有少量散在分布的杯状细胞且其终末细支气管平滑肌厚度显著高于小尾寒羊（P<0.05）；藏绵羊肺内微动脉（直径小于100μm）平滑肌占血管外径比例显著小于小尾寒羊；藏绵羊呼吸性细支气管平滑肌厚度及单位面积内毛细血管数量显著高于小尾寒羊。肺脏中HIF-1α蛋白主要表达于细支气管黏膜上皮、肺微血管内皮和肺泡隔中，主要表达于细胞质；高海拔藏绵羊和小尾寒羊肺组织中HIF-1α表达均显著高于低海拔绵羊，低海拔藏绵羊肺脏中HIF-1α的表达显著高于低海拔小尾寒羊。AQP1蛋白主要表达于肺泡上皮、肺泡隔及肺微血管内皮、细支气管平滑肌中，主要定位于细胞膜；高海拔藏绵羊肺组织中AQP1表达显著高于低海拔藏绵羊和小尾寒羊（P0.05）。【结论】藏绵羊肺被膜含有更多的弹性纤维，微血管平滑肌含量较少，但呼吸性细支气管上皮杯状细胞数量及平滑肌含量较多；藏绵羊肺脏中HIF-1α和AQP1的表达均显著高于小尾寒羊，且其表达均随海拔升高而增强。
关键词：
藏绵羊 HIF-1α AQP1 肺脏
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李少斌 赵芳芳 王继卿 刘秀 胡江 李涛 罗玉柱
【目的】研究藏绵羊低氧诱导因子1α基因(HIF-1α)第10外显子的变异特征及其对藏绵羊血气和生化指标的影响,为藏绵羊低氧适应性机制研究提供基础。【方法】采用PCR-SSCP法对333只藏绵羊HIF-1α基因第10外显子变异进行分析;采用血气仪测定其中134只年龄基本一致成年母羊的血气和生化指标,分析HIF-1α基因第10外显子变异与藏绵羊血气和生化指标的相关性。【结果】藏绵羊HIF-1α基因第10外显子存在6个SNPs位点,其中4个SNPs为同义突变,位于编码区(c.1302C>T、c.1392G>A、c.1506T>C和c.1515T>G),另外2个SNPs位于非编码区(c.1545+26A>G和c.1545+52G>A)。6个SNPs构成A、B、C 3个等位基因,表现为AA、BB、AB、AC和BC 5种基因型,其中AB为优势基因型。遗传多样性分析表明,HIF-1α基因第10外显子多态信息含量为0.48,呈中度多态,并处于Hardy-Weinberg不平衡状态。HIF-1α基因第10外显子基因型对酸碱度(pH)、碱剩余(BE)、血氧饱和度(S(O_2))、血红蛋白总量(Hb)和半饱和氧分压(p_(50))影响显著。AB基因型藏绵羊在群体中比例最高,且具有较高的S(O_2)。与AB基因型藏绵羊相比,AA基因型藏绵羊BE和S(O_2)较低(P<0.05),推测其高原低氧适应能力较弱。【结论】HIF-1α基因第10外显子变异与藏绵羊pH、BE、S(O_2)、Hb和p_(50)相关,推测AB基因型藏绵羊具有较好的高原低氧适应性,而AA基因型藏绵羊高原低氧适应能力较弱。
[期刊] 华北农学报
[作者]
丁炜东 曹丽萍 曹哲明 邴旭文
采用RT-PCR和cDNA末端快速扩增法(RACE)分离、克隆出黄鳝水通道蛋白(Aquaporin 1,AQP1)基因全长cDNA序列,共1 134 bp,包括163 bp 5'非翻译区、789 bp阅读框以及182 bp 3'非翻译区,阅读框共编码263个氨基酸,分子量计算值为27.8 kDa,理论等电点为7.945。氨基酸组成中,正电荷残基(K,R)总数21个,负电荷残基(E,D)总数19个,极性氨基酸为115个,疏水性氨基酸60个。同源性分析表明,黄鳝与欧洲鳗的相似性高达87%,其次与底(鱼将)、鲷、犬、克氏鲤、猪、珍珠鸟、斑马鱼、半滑舌鳎、非洲肺鱼、蟾蜍、非洲瓜蟾的相似性分别为42.9...
关键词：
黄鳝 卵巢 水通道蛋白
[期刊] 中国水产科学
[作者]
朱华平 刘玉姣 刘志刚 卢迈新 高风英 可小丽 黄樟翰
以经过连续多代抗寒选育获得的尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)耐寒品系为实验材料,克隆了尼罗罗非鱼水通道蛋白基因(AQP1)的c DNA序列,并采用实时荧光定量PCR分析方法探讨了低温胁迫对罗非鱼AQP1基因表达水平的影响。序列分析结果显示,尼罗罗非鱼AQP1 c DNA长度为1 098 bp,包含36 bp的5′端非翻译区序列、783 bp开放阅读框(ORF)和279 bp的3′非翻译区序列,编码261个氨基酸。氨基酸序列比对表明,各物种间AQP1序列的同源性较高(96%~59%)。聚类分析表明,尼罗罗非鱼首先与同属鲈形目丽鱼科的斑马拟丽鱼(Maylandia zebr...
[期刊] 水产学报
[作者]
李治平 姚璐 吕丽媛 董迎辉 任建峰
HIF信号通路是动物的氧感知信号通路，对于动物在低氧环境下的代谢和能量平衡调节等发挥着重要的作用。本研究利用PCR技术克隆了缢蛏HIF信号通路中的4个关键基因HIF-1α、HIF-1β、PHD2A和PHD2B，对其编码蛋白的理化性质和结构域进行预测，并对其系统发育关系进行分析。结果显示，HIF-1包含典型的HLH、PAS、PAC、C-TAD结构域，HIF-1α特有ODDD和N-TAD结构域，ScPHD2含有zf-MYND和P4Hc结构域；不同于其他无脊椎动物，贝类包括缢蛏PHD2具有两个拷贝。利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）技术，进一步对HIF-1和PHD2在不同发育阶段、成体不同组织和低氧(0.5 mg/L和2.0 mg/L)及干露(21 ℃干露和4 ℃干露)胁迫下的表达水平进行了分析。结果显示，缢蛏HIF-1和PHD2在卵子时期便开始表达，ScHIF-1α在检测的6个组织中的表达水平高于其他基因，且在鳃中表达最高，肝胰腺次之，ScPHD2A和ScPHD2B在6个组织的表达量均很低。低氧胁迫下，ScHIF-1α、ScPHD2表达受到显著上调，但0.5 mg/L组较2 mg/L组上调幅度更大，而ScHIF-1β表达量变化不显著。干露胁迫下，ScHIF-1β表达量变化不显著，ScHIF-1α、ScPHD2表达显著上调，且4 ℃干露组较21 ℃干露上调幅度更大。研究表明，ScHIF-1和ScPHD2分别具备典型的HIF和PHD家族特征，且在低氧下被诱导上调表达，表明其可能参与了缢蛏低氧胁迫后应答过程。研究结果为深入开展缢蛏低氧信号通路和低氧适应机制研究提供了参考价值。
[期刊] 华北农学报
[作者]
刘秀 张亚强 李少斌 王继卿 胡江 沙玉柱 张伟 罗玉柱
为揭示藏绵羊高原低氧的适应机制,选择与高原动物低氧适应相关的EGLN1基因为研究对象,分析绵羊群体中该基因的遗传变异特征,为进一步寻求分子育种提供依据。采用荧光定量PCR及PCR-SSCP技术检测了藏绵羊和湖羊不同组织EGLN1基因表达量及其intron6-intron7区的核苷酸变异特征。结果显示:EGLN1基因在2个绵羊群体各组织间均有表达且存在组织差异性。其中,湖羊各组织的表达量均高于藏绵羊,在心脏、肝脏和肾脏组织差异最大。在2个绵羊群体EGLN1基因intron6-intron7区检测到了6个SNPs、1个碱基的插入和1个碱基的缺失位点,2个群体间等位基因和基因型频率存在统计学差异(P
[期刊] 中国水产科学
[作者]
张高伟 吴彪 刘志鸿 周丽青 孙秀俊 赵庆 杨爱国
低氧诱导因子(hypoxia-induciblefactor,HIF)是低氧信号传导途径中的关键因子,在动物低氧应答反应中发挥重要作用。为探讨魁蚶(Scapharca broughtonii) HIF-1α基因结构特征及在低氧胁迫下的应答规律,本研究以魁蚶转录组数据库中的部分序列为基础,通过cDNA末端快速扩增(rapid amplication of cDNA ends, RACE)技术克隆获得了魁蚶HIF-1α基因cDNA全长序列(命名为SbHIF-1α),并检测了其mRNA的组织分布和低氧胁迫下的表达规律。序列和结构分析显示, SbHIF-1α基因cDNA全长为2741 bp,其中包括2136 bp的ORF,编码711个氨基酸,含有HIF保守的HLH、PAS-A、PAS-B和PAC结构域,预测蛋白分子量为80.8kDa,理论等电点为5.57;SbHIF-1α与所选其他物种HIF-1α的序列相似度为56%～95%;系统进化分析显示SbHIF-1α与软体动物的遗传距离最近。qRT-PCR结果显示,在魁蚶的血淋巴、鳃、外套膜、斧足、闭壳肌和肝胰腺6个组织内均能检测到SbHIF-1α基因,在血淋巴中表达量最高,鳃次之,与其他4个组织都存在显著差异(P
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李涛 李少斌 王继卿 刘秀 胡江 罗玉柱
【目的】研究角蛋白关联蛋白(keratin-associated proteins,KAPs)编码基因的遗传变异对绒毛性状的影响,以丰富绵羊功能基因组学并开发基因标记。【方法】采用PCR-SSCP和DNA测序技术,检测KAP20-1编码基因(KRTAP20-1)在甘肃高山细毛羊(细毛羊)、青海半细毛羊(半细毛羊)和藏绵羊(粗毛羊)3个群体中的变异情况;利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,检测KRTAP20-1基因在甘肃高山细毛羊、小尾寒羊(粗毛羊)成年母羊和羔羊不同组织中的表达情况。【结果】3个绵羊群体KRTAP20-1基因共检测到4个SNPs,其中3个为非同义突变导致氨基酸的改变(P.Gly10Ser、P.Tyr29Phe和P.Ser61Gly),1个为同义突变。等位基因A在3个绵羊群体中均为优势等位基因,其余3个等位基因在不同绵羊群体中分布差异较大。甘肃高山细毛羊KRTAP20-1基因的遗传杂合度、有效等位基因数和多态信息含量均高于其他2个群体。KRTAP20-1基因只在绵羊皮肤中表达,在其他组织中均无表达;在小尾寒羊和甘肃高山细毛羊2个群体中,羔羊皮肤组织中KRTAP20-1表达量均高于母羊,且在小尾寒羊皮肤组织中的表达量高于同期甘肃高山细毛羊,即表现出明显的群体差异性和时空差异性。【结论】绵羊KRTAP20-1基因在不同用途毛用绵羊中的等位基因分布差异及组织表达的种群特异性和时空特异性提示,该基因对羊毛相关性状的形成和表型均有影响。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
杨洋 李宗帅 董伟韬 胡俊杰 赵兴绪 张勇
[目的]克隆分析绵羊联会复合中心组分蛋白1 (synaptonemal complex central element protein 1,SYCE1)基因,检测其在雄性生殖轴系中的表达,探索SYCE1对雄性动物生殖发育的调控机制。[方法]以雄性绵羊(小尾寒羊)为研究对象,通过RT-PCR技术克隆SYCE1基因序列,并对该序列及其编码的蛋白进行生物信息学分析;利用qRT-PCR、Western blotting技术分析SYC E1在绵羊下丘脑-垂体-睾丸生殖轴及不同发育阶段(40日龄、3月龄和12月龄)睾丸中的表达情况;采用免疫组织化学染色方法检测SYCE1蛋白在不同发育阶段睾丸组织中的分布情况。[结果]核苷酸序列分析表明,SYCE1基因CDS全长972 bp,编码274个氨基酸。进化树结果表明,绵羊SYCE1氨基酸序列与山羊、欧洲普通牛、野牛、白尾鹿等的氨基酸同源性高;不同物种之间同源性分析发现,SYCE1基因在进化中高度保守;qRT-PCR、Western blotting检测结果表明,SYCE1 mRNA及其蛋白在绵羊的下丘脑、垂体、睾丸及附睾组织中均有表达,其中睾丸组织表达量极显著高于其他组织(P
[期刊] 西南农业学报
[作者]
张亚楠 王永 朱江江 许晴 林亚秋
[目的]本研究旨在克隆获得藏山羊AQP7基因序列,并构建组织表达谱。[方法]利用RT-PCR技术克隆藏山羊AQP7基因序列,利用相关生物学软件进行生物信息学分析,同时利用qPCR检测AQP7在藏山羊各组织中的表达差异。[结果]克隆获得藏山羊AQP7基因序列长度为1119 bp,其中CDS区为993 bp,编码330个氨基酸。组织表达谱显示AQP7在藏山羊各组织中均有表达,其中在脂肪和肾脏组织中表达量最高,极显著高于其他组织(P<0.01)。[结论]本试验研究结果为藏山羊肌内脂肪研究提供了分子理论基础。
关键词：
藏山羊 AQP7 克隆 组织表达
[期刊] 淡水渔业
[作者]
姜华鹏 张驰 王丛丛 许强华
获得高原软刺裸鲤(Gymnocypris dobula)和齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)HIF1B和HIF2A基因c DNA完整的开放阅读框(ORF),并进行氨基酸序列分析;采用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,检测了HIF1B和HIF2A在两种裂腹鱼体内各组织中的表达,以及应激性低氧条件下罗非鱼不同组织中的表达。基因序列分析结果显示,软刺裸鲤和齐口裂腹鱼HIF1B基因长度分别为2 322 bp和2 313 bp,预测编码773和770个氨基酸;HIF2A基因长度分别为2 466 bp和2 502 bp,预测编码821和833个氨基酸。同源分析显示,齐口裂腹鱼和软...
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
杜学海 曹蕊 萧鹏 李伯江 吴望军 刘红林
为研究低氧诱导因子1α(HIF1α)及其下游基因胰岛素样生长因子2(IGF-2)和血管内皮生长因子(VEGF)在注射孕马血清促性腺激素(PMSG)(促排组)的促排卵巢与注射生理盐水(对照组)的普通卵巢组织中的mRNA转录水平,构建小鼠HIF1α基因真核表达载体,观察其转染的小鼠颗粒细胞中HIF1α基因的表达情况,以探讨HIF1α与小鼠卵泡发育的关系。用荧光定量PCR检测不同处理组织中HIF1α、VEGF及IGF-2 mRNA转录水平,免疫组化技术定位HIF1α在卵泡中的表达,基因重组技术构建HIF1α-pcDNA3.1真核表达载体并将其转染小鼠颗粒细胞,荧光定量PCR与Western blot...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
曹阳 张立春 于永生 马惠海 刘宇 曹阳
为探究长链脂酰辅酶A合成酶(Long-chain acyl-CoA synthetases,ACSLs)在绵羊脂肪组织的表达规律,利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)和双荧光素酶活性检测系统等方法进行研究。结果表明:1)绵羊ACSL1基因因选择性多聚腺苷酸化(Alternative polyadenylation,APA)存在2个不同长度的3′UTR;2)较短的3′UTR在绵羊前体脂肪细胞诱导分化前期更活跃,并且短3′UTR更有助于ACSL1蛋白表达;3)miR-202、miR-449a、miR-124a、miR-218均可与ACSL1 3′UTR结合,降低荧光素酶活性,其中miR-218通过与ACSL1 3′UTR的1 264～1 271bp处结合可显著降低ACSL1表达。综上,ACSL1基因因选择性多聚腺苷酸化存在不同长度的3′UTR,且短3′UTR有助于基因表达;miR-218可显著下调ACSL1基因表达。本研究为绵羊ACSL1基因的进一步研究提供理论依据。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李文韬 周丽娟 刘子嶷 王鹏 储明星 刘玉芳
为探讨miR-376b-5p靶向调控IGF1影响绵羊多羔性状的分子机制，本研究根据产羔记录选取高、低产羔数小尾寒羊各5只，同期发情处理后，采集卵泡期卵巢及其他6个组织，通过RT-qPCR、Western blot和双荧光素酶报告基因检测系统分析miR-376b-5p与IGF1在高、低产羔数小尾寒羊各组织中的表达量；并确定二者之间的靶向关系；随后，将体外合成的miR-376b-5p模拟物(mimic)和抑制物(inhibitor)转染至绵羊卵巢颗粒细胞中，检测miR-376b-5p对IGF1表达水平的调控情况，同时对多羔性状TGF-β信号通路中TGFβ1和PTGS2标志因子的表达进行分析。结果表明：1)组织表达谱显示，IGF1在绵羊卵巢组织中的表达量显著高于其他组织(P<0.01);miR-376b-5p定量结果显示其表达趋势与IGF1相反(P<0.05),而抑制miR-376b-5p后则相反，表明miR-376b-5p可显著抑制IGF1的表达；4)在绵羊卵巢颗粒细胞中过表达miR-376b-5p后，TGF-β信号通路中TGFβ1、PTGS2的表达量均显著低于阴性对照组(P
[期刊] 中国农业科学
[作者]
田志龙 汤继顺 孙庆 王玉琴 张效生 张金龙 储明星
【目的】绵羊产羔数是一个极其复杂的性状,受诸多因素影响。绵羊排卵数是最重要的因素之一,而SMAD蛋白在哺乳动物卵泡发育和颗粒细胞生长分化过程中发挥着重要作用。因此本文基于前期绵羊基因组重测序数据,深入研究SMAD家族成员1 (SMAD family member 1, SMAD1)基因在不同繁殖力小尾寒羊组织表达模式,并探讨其多态性与绵羊产羔数的关系,以揭示其影响产羔数的机制,为绵羊分子育种提供科学依据。【方法】首先,采用反转录PCR技术检测SMAD1基因在不同繁殖力小尾寒羊群体大脑,小脑,下丘脑,垂体,子宫,卵巢,输卵管,心脏,肝脏,脾脏,肺脏,肾脏,肾上腺,甲状腺,大肠,小肠,胰腺,瘤胃,肾脂19种组织的表达模式,然后利用实时荧光定量PCR技术检测SMAD1基因在不同繁殖力小尾寒羊下丘脑,垂体,子宫,卵巢,输卵管5种繁殖组织的相对表达量。随后采用Sequenom MassARRAY?SNP技术对SMAD1基因5个单核苷酸多态性(singlenucleotide polymorphism, SNP)位点在小尾寒羊(n=380)、湖羊(n=101)、苏尼特羊(n=21)、草原型藏羊(n=161)、策勒黑羊(n=52)、滩羊(n=22)6个绵羊品种中进行基因型检测,计算其群体遗传学指标,利用SPSS19.0软件分析5个SNPs与小尾寒羊产羔数的相关性。【结果】PCR结果显示,SMAD1基因在不同繁殖力小尾寒羊全身性组织均有表达,在小尾寒羊单羔群体卵巢的表达量极显著高于多羔群体(P<0.01),小尾寒羊单羔群体下丘脑、垂体的表达量显著高于多羔群体(PG,g.12487558G>A和g.12487190G>T位点在单、多羔绵羊品种中基因型和等位基因频率均差异显著(PC和g.12487467A>G位点在单、多羔绵羊品种中基因型和等位基因频率均差异不显著(P>0.05);群体遗传学分析表明,g.12485895A>G、g.12487558G>A、g.12508874T>C、g.12487467A>G、g.12487190G>T位点在小尾寒羊、湖羊、策勒黑羊、苏尼特羊、草原型藏羊中均为中度多态(0.25G位点在小尾寒羊和草原型藏羊中处在Hardy-Weinberg不平衡状态(PA在小尾寒羊和湖羊群体处于Hardy-Weinberg不平衡状态(PT位点在草原型藏羊处于Hardy-Weinberg不平衡状态(P0.05);关联分析表明,g.12485895A>G,g.12487558G>A,g.12508874T>C和g.12487467A>G位点与小尾寒羊产羔数无显著关联。g.12487190G>T位点TT基因型母羊前三胎的产羔数均显著高于GT和GG基因型母羊(P<0.05)。将该位点与小尾寒羊FecB(A746G)不同基因型进行组合后发现,AA-GG、AA-GT、AA-TT型母羊产羔数显著低于其他组合基因型母羊(PT可作为小尾寒羊产羔性状选育的潜在分子标记。
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