山羊TYRP 1基因编码蛋白结构及功能的生物信息学分析

为进一步探明山羊酪氨酸相关蛋白酶1(TYRP1)基因的结构和功能信息,通过生物信息学方法对山羊TYRP1基因编码蛋白的一级结构、二级结构、亚细胞定位和三级结构进行预测和分析,同时构建TYRP1基因的系统发育树。结果表明:山羊TYRP1基因共编码537个氨基酸,其编码产物为不稳定的亲水蛋白。二级结构主要以α螺旋和β折叠为主,存在二硫键、信号肽和跨膜结构域。亚细胞定位山羊TYRP1基因编码产物主要存在于内质网中;山羊TYRP1与绵羊的关系最为密切,其次是家牛、牦牛、野猪、羊驼、家猫、人和家兔,上述物种的系统进化情况与其同源性基本一致。说明,TYRP1基因编码产物在长期的生物进化过程中保守性较强。

MC1R基因编码区的系统发育分析和正选择位点检测

黑素皮质素受体1(melanocortin 1 receptor,MC1R)基因在黑色素细胞的表达上发挥重要作用,并与皮肤色素沉积密切相关。MC1R基因的选择压力分析对识别重要的功能位点具有深远影响。为研究不同动物MC1R基因在进化过程中是否受到正选择作用,基于位点模型对MC1R基因进行研究。结果表明,动物MC1R基因主要经历中性漂变和纯化选择作用,并且发现MC1R基因受到正选择作用的是编码29、191、253、304氨基酸的位点。本研究从分子进化的角度为MC1R基因调控黑色素的形成提供了一个新的思路。

酪氨酸相关蛋白酶1基因编码区系统发育分析和正选择位点检测

酪氨酸相关蛋白酶1(tyrosinase-related protein 1,TYRP1)是酪氨酸酶家族成员之一,也是第一个成功克隆的色素基因。为了探究选择压力对TYRP1基因在生物进化过程中的影响。本研究利用NCBI下载不同物种TYRP1基因编码区核苷酸及其蛋白序列,通过Clustal X对TYRP1基因编码蛋白序列进行比对,利用Pal2nal在线工具生成密码子多序列比对,DAMBE软件判断该碱基替代饱和度适合构建系统树后,利用最大似然法和PAML软件分别分析不同物种TYRP1基因的亲缘关系和选择压力。结果表明,TYRP1基因进化与哺乳动物的进化分类最为接近,位点模型检测表明TYRP1基因在适应性进化中主要受负选择的约束,而且在进化过程中曾承受正选择作用,共检测到13个正选择位点。本研究从分子进化的角度分析了TYRP1基因的生物进化模式,为该基因结构和功能的研究提供了新的思路。

不同物种CDK5基因编码区生物信息学分析

采用生物信息学方法比较分析了东非狒狒、黑猩猩、裸鼢鼠、牛、欧洲雪貂、人、灰鼠猴、大猩猩、长臂猿、猪CDK5基因编码区(CDS)的遗传多样性。结果表明,来自10个物种的47条基因序列中检测到个532多态位点,共生成30种单倍型,物种间及物种内CDK5基因序列编码区存在较丰富的遗传多样性;理论等电点均大于6,N端无信号肽,无跨膜结构域,肽链表现为亲水性;蛋白质二级结构主要结构元件是α-螺旋、无规则卷曲。

山羊Agouti基因启动子活性区域探究

对前期拼接获得的12 847 bp山羊Agouti基因序列（EF587236和JN651404）进行启动子活性区域预测,确定候选启动子区为6 450~7 100 bp,得到一个长度为2 537 bp的DNA片段,在该区域发现一个典型转录因子结合位点TATA框,并预测到HSF,SYR,GATA-1,Nkx-2,ADR1等多个转录因子结合位点;山羊基因组序列（登录号：AJPT01136617.1）中有两段序列与牛的预测启动子promoter A和promoter B同源性较高,据此设计引物扩增目的片段,同时构建12个荧光素酶报告基因质粒,瞬时转染人皮肤黑素瘤细胞A375和293T细胞检测目的片段是否具有Agouti基因启动子活性。结果表明,所构建的目的片段质粒与阴性对照相比无显著差异,说明所获得的目的片段不具有启动子活性。