鸡环状RNA circWWP1的鉴定及组织表达研究

【目的】鉴定鸡体内存在环状RNA(circRNA)含WW结构域的E3泛素蛋白连接酶1(circWWP1)的表达,并进一步探究其组织表达特征及其在鸡肌肉生长发育过程中的作用及可能作用机制,为研究circWWP1对鸡肌肉发育的调控机制奠定基础。【方法】利用PCR扩增、DNA测序、RNase R酶消化、放线菌素D处理鉴定circWWP1的真实性和稳定性,采用实时荧光定量PCR检测circWWP1的组织表达特征。利用在线软件预测circWWP1 miRNA的结合位点及其靶基因,利用Cytoscape 3.9.1软件构建circWWP1-miRNA-mRNA网络图,并进行GO功能和KEGG通路富集分析。【结果】鸡circWWP1真实存在且稳定表达,耐受RNase R酶的消化和放线菌素D处理。circWWP1在成年鸡各组织中广泛表达,胸肌中表达量显著高于其他组织(P<0.05);仅在22日龄雏鸡胸肌和腿肌组织中表达;成年鸡胸肌、腿肌组织中circWWP1表达量均显著高于22日龄雏鸡(P<0.05)。circWWP1-miRNA-mRNA网络调控分析获得3个靶向miRNA(gga-miR-454-3p、gga-miR-130a-3p和gga-miR-301b-3p)及其下游靶向的208个基因;GO功能富集显示,circWWP1靶基因显著富集于38个GO条目;KEGG通路富集分析结果显示,circWWP1靶基因主要参与和细胞增殖、胚胎发育等过程相关的Hedgehog信号通路。【结论】circWWP1在鸡体内存在且稳定表达,在不同年龄鸡胸肌、腿肌组织中高表达,可能通过Hedgehog信号通路在鸡胚发育及肌肉细胞增殖、分化过程中发挥作用。

沐川乌骨黑鸡LIPE基因第1外显子多态性及其与体重、肌内脂肪含量的关联分析

【目的】探究沐川乌骨黑鸡激素敏感脂酶(hormone-sensitive lipase,LIPE)基因第1外显子单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点的遗传变异,并分析其与体重、肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量的相关性。【方法】采集106只沐川乌骨黑鸡血液,利用PCR扩增和直接测序技术检测LIPE基因第1外显子SNP位点,采用SPSS 21.0软件分析LIPE基因第1外显子SNP位点多态性及其与沐川乌骨黑鸡体重、胸肌IMF含量的相关性;通过生物信息学在线工具分析LIPE基因第1外显子SNP位点对其编码氨基酸的影响;利用实时荧光定量PCR检测LIPE基因在沐川乌骨黑鸡不同组织和不同基因型个体胸肌中的相对表达量。【结果】沐川乌骨黑鸡LIPE基因第1外显子共检测到3个SNP位点,66 bp处SNP位点(SNP1:c.66 A>C)上发现AA、AC和CC 3种基因型;440 bp处SNP位点(SNP2:c.440 A>G)上发现AA和AG 2种基因型;462 bp处SNP位点(SNP3:c.462 G>A)上发现GG和GA 2种基因型。卡方适合性检验表明,沐川乌骨黑鸡LIPE基因第1外显子的SNP2、SNP3位点符号哈迪-温伯格平衡状态(P>0.05),SNP1位点偏离哈迪-温伯格平衡状态(P<0.05)。关联分析表明,SNP2位点的AG基因型个体胸肌IMF含量显著高于AA基因型(P<0.05),各位点不同基因型个体体重均无显著差异(P>0.05)。氨基酸序列比对分析显示,SNP2为非同义突变,其导致赖氨酸变为精氨酸。实时荧光定量PCR结果显示,LIPE基因在脂肪组织中表达量较高,SNP2位点AA基因型个体胸肌中LIPE基因mRNA表达水平极显著高于AG基因型(P<0.01)。【结论】沐川乌骨黑鸡LIPE基因第1外显子存在3个SNP位点,其中SNP2位点对沐川乌骨鸡IMF含量具有显著影响,该位点可作为沐川乌骨黑鸡IMF含量选育的候选分子遗传标记。

白斑狗鱼StAR基因克隆及其表达分析

【目的】克隆白斑狗鱼(Esox lucius)类固醇激素合成急性调节蛋白(StAR)基因(ElStAR)并分析其组织表达差异,为开展StAR基因生物学功能研究及揭示白斑狗鱼性腺发育机制提供基础资料。【方法】根据GenBank已公布的白斑狗鱼基因组测序结果(NC_047581.1)设计特异性引物,采用RT-PCR克隆ElStAR基因cDNA序列,通过ClustalX、ExPASy、TargetP 1.1、TMHMM 2.0和SignalP 5.0等在线软件进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR进行ElStAR基因组织表达定量分析。【结果】ElStAR基因cDNA序列长度1485 bp,其开放阅读框(ORF)为864 bp,共编码287个氨基酸残基;ElStAR氨基酸序列与北极红点鲑StAR氨基酸序列的相似性最高(93.33%),与海鳟、条纹鲈鱼、金头鲷、大菱鲆、斑马鱼、半滑舌鳎的相似性均高于75.00%,而与小家鼠的相似性最低(59.15%);基于StAR氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树也显示白斑狗鱼与北极红点鲑和海鳟等鲑科鱼类处于同一分支。ElStAR蛋白相对分子量为32.23 kD,理论等电点(pI)为8.98,为不稳定的亲水性蛋白;具有START结构域,无信号肽及跨膜结构,符合线粒体靶向肽的基本特征。ElStAR蛋白二级结构由α-螺旋(占40.77%)、无规则卷曲(占35.89%)、延伸链(占18.12%)和β-折叠(占5.23%)组成,其三级结构是由α-螺旋配合多个β-折叠卷曲盘旋而成。ElStAR基因在白斑狗鱼精巢、卵巢、头肾、肝脏、肌肉及脑组织中均有不同程度的表达,且在精巢中的相对表达量极显著高于在卵巢中的相对表达量(P<0.01),呈明显的性别二态性表达模式。【结论】ElStAR基因编码蛋白结构和功能十分保守,具有典型的START结构域,对胆固醇的运输和调节起重要作用。ElStAR基因在白斑狗鱼精巢及卵巢中的表达存在极显著差异,可能在维持白斑狗鱼精巢的发育形成中发挥重要作用。

白斑狗鱼FOXL2基因克隆及其表达

为白斑狗鱼(Esox lucius)性别发育机制和功能分析研究提供基础资料,通过克隆FOXL2基因cDNA序列,对其进行相关生物信息学分析,并进行荧光定量PCR检测FOXL2基因在白斑狗鱼不同时期各组织的表达情况。结果表明:以白斑狗鱼卵巢cDNA为模板克隆得1 483bp的FOXL2基因序列,其编码292个氨基酸与鲑形目鱼类的FOXL2氨基酸序列同源性较高;FOXL2基因在白斑狗鱼性腺、鳃和脑中均有不同程度的表达,在其他组织中基本无表达,卵巢表达量是精巢表达量的12倍,呈明显的性别二态性。推测FOXL2基因可能与白斑狗鱼卵巢发育和功能维持相关。

白斑狗鱼Dmrta1基因克隆及其表达分析

为初步研究果蝇Dsx基因和线虫Mab-3基因相关转录因子A1(Dmrta1)基因在白斑狗鱼性腺发育过程中的作用,采用RT-PCR方法克隆得到了白斑狗鱼Dmrta1基因,序列长度为1408bp,共编码433个氨基酸,预测分子质量为36.047ku,理论等电点为5.94。运用SMART、Swiss-model和MEGA软件对基因的结构及物种进化关系进行分析。氨基酸序列预测显示,该基因具有DM、DMA保守结构域,在进化关系上与虹鳟、红大麻哈鱼亲缘关系更近。据同源性分析发现,其氨基酸序列与银大麻哈鱼、红大麻哈鱼、虹鳟、大西洋鲑的同源性均超过75%。实时荧光定量PCR分析显示,Dmrta1基因在雌雄白斑狗鱼的性腺、鳃、肉等组织中均有表达,并且在精巢中的表达显著高于卵巢(P<0.05)。在180日龄及320日龄中,该基因在精巢、鳃中表达量均较高。试验结果表明,在发育过程中Dmrta1基因在精巢中的表达量呈上升趋势,提示其在精巢发育成熟过程中具有重要作用。试验结果表明,该基因在鳃的形成和促进雄性性别的分化与功能的维持上可能具有重要作用,为白斑狗鱼的性别发育机制提供了基础资料。