肉牛ISG20基因编码区的克隆及其在子宫内膜上皮细胞容受态形成中的表达分析

为探究干扰素刺激外切酶基因20(ISG20)在肉牛子宫内膜上皮细胞容受态形成中的表达及功能分析。采用RT-PCR结合测序技术获得肉牛ISG20基因的CDS区,利用生物信息学在线工具进行了ISG20基因及其所编码的蛋白质的序列分析,并利用qRT-PCR检测了ISG20基因及其相关基因在肉牛子宫内膜上皮细胞容受态形成中的表达量。结果显示,ISG20基因的CDS区长度为516 bp,可编码一条由176个氨基酸组成的无跨膜结构域且不稳定的碱性亲水性单体蛋白质。该蛋白质含有1个DEDD核酸外切酶超家族结构域,与ISG15和MX2等10种蛋白质相互作用,主要在细胞质中发挥作用。此外,qRT-PCR结果表明,与对照组相比,ISG20基因及其相关的ISG15和MX2在孕酮(P4)联合干扰素-tau(IFN-τ)诱导的肉牛子宫内膜上皮细胞容受态形成中的表达量均显著上调。ISG20可能参与肉牛子宫内膜上皮细胞容受态的形成,并在早期妊娠等生物学过程中发挥作用。

奶牛乳房炎相关IFNE基因的克隆、表达及功能研究

【目的】研究干扰素ε(Interferon epsilon,IFNE)基因在奶牛乳腺上皮细胞(Bovine mammary epithelial cells,bMECs)炎症中的表达模式及其潜在的分子功能。【方法】通过PCR和测序技术得到IFNE基因的编码区(Coding sequence,CDS)序列,并采用生物信息学方法分析IFNE基因及其蛋白质特性;利用RNAi和qPCR技术检测IFNE、干扰素β(Interferon beta,IFNB)、干扰素κ(Inter⁃feronκ,IFNK)、半胱天冬酶3(Cystathione aspartase 3,CASP3)、半胱天冬酶9(Cystathione aspartase 9,CASP9)等基因在脂多糖(Li⁃popolysaccharide,LPS)诱导bMECs炎症反应中的表达量。【结果】IFNE基因的CDS长度为582 bp,可编码由193个氨基酸组成的具有亲水性且不稳定的非分泌蛋白。与对照组(0 h)相比,在LPS诱导3、6、12和24 h的bMECs中白细胞介素⁃6(Interleukin⁃6,IL⁃6)和白细胞介素⁃1β(Interleukin⁃1β,IL⁃1β)的表达量均显著上调(P<0.05,下同),白细胞介素⁃8(Interleukin⁃8,IL⁃8)的表达量极显著上调(P<0.01,下同),表明成功构建了炎症细胞模型。在炎症细胞模型构建成功的基础上,采用qPCR检测bMECs内IFNE基因的表达量结果表明,与对照组(0 h)相比,IFNE基因在LPS诱导bMECs 3、6、12和24 h的表达量均极显著上调,且在诱导6 h的表达量最高。RNAi实验结果表明,干扰IFNE可使得炎症性bMECs内的IL⁃8、IFNB、IFNK和白细胞介素⁃10受体亚基β(Interleu⁃kin⁃10 receptor subunitβ,IL⁃10RB)基因的表达量均显著上调,IL⁃6、IL⁃1β、CASP3、CASP9和BAD基因的表达量均呈极显著上调。【结论】IFNE基因在LPS诱导的bMECs炎症反应中的表达量极显著上调,干扰IFNE基因可通过调控IL⁃6、IL⁃8、IL⁃1β、IFNB、IF⁃NK、CASP3和CASP9等基因的表达而缓解bMECs炎症反应,为奶牛乳房炎的分子治疗和抗乳房炎分子育种奠定理论基础。

牛CAMK4基因的编码区克隆、组织表达谱及其生物信息学分析

【目的】旨在进行牛钙调蛋白依赖性蛋白激酶4(Calmodulin-dependent protein kinase 4,CAMK4)基因编码区(Coding sequence,CDS)的克隆、CAMK4蛋白的功能预测分析及CAMK4基因在西门塔尔牛各组织中的组织表达谱分析。【方法】采用RT-PCR结合测序技术获得牛CAMK4基因的CDS区,利用PortParam、ProtScale、SOPMA和DNAMAN等生物信息学在线工具进行CAMK4基因及其所编码蛋白质的序列分析,并利用qRT-PCR检测CAMK4基因在西门塔尔牛的心、肝、脾、肺、肾、肌肉和睾丸组织中的表达量。【结果】牛CAMK4基因CDS区的长度为801 bp,编码1条266个氨基酸组成的不稳定且无跨膜结构域的亲水的酸性蛋白质。牛CAMK4蛋白存在丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)残基的19个磷酸化位点,主要在细胞质中发挥作用。该蛋白质含有1个蛋白激酶C超家族(PKc_like superfamily)结构域和1个尿嘧啶DNA糖基化酶(PHA03201)结构域,同时,蛋白互作网络预测发现CAMK4蛋白可能与HDAC5、HDAC4、CAMKK1、CALM、CREB1、CALM2、PLCG2、CAMKK2、CALML3和CALML5蛋白有相互作用。CAMK4基因在西门塔尔牛睾丸组织中的表达量极显著高于心、肝、脾、肺、肾和肌肉组织。结合生物信息学分析结果,提示CAMK4基因可能参与调控细胞周期和免疫反应,并在精子发生及运动、精原干细胞自我更新等生物学过程发挥重要作用。【结论】本研究为进一步揭示牛CAMK4基因的功能和促进高繁殖力肉牛分子育种技术的研发提供基础资料。

大肠杆菌型奶牛乳房炎对产奶性状相关基因表达的影响

旨为从基因水平上探究大肠杆菌(Escherichia coli)型乳房炎奶牛的产奶量和乳品质下降的原因。本实验利用脂多糖(LPS)诱导乳腺上皮细胞(bMECs)建立细胞炎症模型,并采用实时荧光定量PCR技术检测了奶牛产奶量与乳蛋白相关基因(CSN1S1、CSN2和LALBA)、乳脂调控相关基因(FABP3和LPL)以及炎症与产奶量相关基因MFGE8在奶牛乳腺组织和bMECs炎症反应中的表达量。结果表明,与对照组(0 h)相比,上述6个基因在E.coli型乳房炎奶牛的乳腺组织中表达量均极显著下调(P<0.01)。此外,上述6个基因在LPS诱导bMECs产生炎症反应的3、6、12和24 h的bMECs中表达量也均极显著下调(P<0.01)。在E.coli型奶牛乳房炎发生或bMECs产生炎症后,上述6个基因的表达水平均受到抑制,解释了E.coli型乳房炎导致产奶量减少、乳蛋白率和乳脂率下降的原因。

3种消毒剂对南美白对虾幼虾的急性毒性试验

在低温低盐条件下(水温21~23℃,盐度为0.5%),采用静水试验法,开展了高铁酸钾、聚维酮碘和次氯酸钙等3种消毒剂对平均全长(1.12±0.45)cm南美白对虾幼虾的急性毒性试验。结果表明,在低温低盐条件下,高铁酸钾对南美白对虾幼虾的24,48,72,96 h半致死质量浓度分别为15.24,11.87,9.05,5.13 mg/L,安全质量浓度为0.51 mg/L;聚维酮碘对南美白对虾幼虾的48,72,96 h半致死质量浓度分别为21.67,15.17,11.68 mg/L,安全质量浓度为1.2 mg/L;次氯酸钙对南美白对虾幼虾的24,48,72,96 h半致死质量浓度分别为5.09,2.38,1.01,0.90 mg/L,安全质量浓度为0.09 mg/L。南美白对虾幼虾对这3种消毒剂的敏感性从高到低依次为:次氯酸钙、高铁酸钾、聚维酮碘。指出,聚维酮碘毒性相对较小,建议在南美白对虾幼虾养殖中使用。