河流型水牛TGF-β基因家族鉴定及其胚胎发育早期的表达分析

本研究旨在鉴定河流型水牛中转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)基因家族成员,分析该家族成员在胚胎发育早期的表达情况,并讨论其可能的作用。根据人类中已鉴定的TGF-β基因家族信息,通过BLASTP在河流型水牛全基因组层面鉴定TGF-β家族成员,同时对牛、山羊和小鼠的TGF-β家族信息进行鉴定,结合5个物种中的TGF-β基因家族信息构建系统进化树。根据河流型水牛胚胎发育早期4个阶段(2-细胞、8-细胞、桑椹胚和囊胚期)的RNA-seq数据分析,通过FPKM(Fragment of Per Kilobase of exon model per Million mapped reads)值计算TGF-β家族成员的表达情况。结果显示,根据人类中的33个TGF-β基因,分别在河流型水牛、牛、山羊和小鼠的基因组中鉴定出32、23、32和26个TGF-β基因,几个物种中TGF-β基因家族成员数量相近且在系统进化树中分布均匀,说明该家族在各个物种中具有分布和功能的保守性。在河流型水牛的32个TGF-β基因中,21个TGF-β基因家族成员在胚胎发育早期不表达或极低剂量表达,6个分化抑制因子低剂量表达,5个高表达的TGF-β基因均有报道过与繁殖过程相关,说明在河流型水牛的胚胎发育早期只有部分成员(5/32)参与其中行使功能,绝大多数的TGF-β基因(27/32)并没有参与其中。本研究结果为河流型水牛中TGF-β基因家族研究提供了数据基础,并为TGF-β基因家族在胚胎发育早期的功能研究提供了理论依据。

水牛SND1基因克隆及生物信息学分析

试验旨在利用电子克隆法对水牛SND1(staphylococcal nuclease and tudor domain containing 1)基因进行克隆和序列分析,为探究该基因对水牛泌乳性能的作用机制奠定基础。以奶牛SND1基因(GenBank登录号:NM_205784.1)作为种子序列,利用Primer Premier 5.0设计3对引物,以水牛基因组DNA为模板,PCR扩增水牛SND1基因mRNA序列,扩增获得序列连接pMD18-T载体,通过测序拼接获得水牛SND1基因mRNA全序列,并对其进行生物信息学分析。结果显示,水牛SND1基因完整编码序列长为3 503bp,包含长为2 733bp CDS序列,编码910个氨基酸,蛋白分子式为C4523H7183N1281O1354S26,分子质量为102.01ku,理论等电点(pI)为6.74,不稳定系数为42.07,平均亲水性为-0.419,属可溶酸性蛋白。二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,其中α-螺旋占37.80%,无规则卷曲占34.18%。结合Protfun 2.2在线软件对SND1的功能进行预测分析表明,该蛋白在嘌呤和嘧啶、中央中间代谢、能量代谢、氨基酸生物合成发挥功能的可能性分别为0.449、0.401、0.303和0.262。SND1基因编码区序列与黄牛、绵羊、山羊、猪、马、人的同源性分别为98.7%、97.8%、97.8%、93.8%、93.1%和91.7%,物种之间同源性较高,系统进化情况与其亲缘关系远近一致。利用SMART在线软件预测蛋白结构域,结果显示,水牛SND1蛋白包含有4个SN区域,说明SND1基因编码区在进化过程中较为保守。

水牛溶血磷脂酸受体3基因的克隆及生物信息学分析

本试验旨在进行水牛溶血磷脂酸受体3(lysophosphatidic acid receptor 3,LPAR3)基因的克隆及生物信息学分析。以水牛卵巢组织DNA为模板,参考GenBank中公布的水牛LPAR3基因(登录号:XM_006047539.1)序列设计引物,利用PCR扩增水牛LPAR3基因序列,并对其进行生物信息学分析。结果显示,水牛LPAR3基因全序列为1 552bp,包含1个1 062bp的CDS序列,编码353个氨基酸。同源性对比结果表明,水牛LPAR3基因编码的氨基酸序列与美洲野牛、黄牛、绵羊、野猪、马、果蝠、白眉猴同源性分别为99.4%、98.9%、98.0%、88.6%、90.0%、90.3%和91.2%,表明LPAR3基因在不同物种间具有较高的保守性。LPAR3蛋白分子式为C1853H2878N476O486S31,分子质量为40.59ku,理论等电点(pI)为9.52,不稳定系数为47.05,平均亲水性为0.324,属于碱性不稳定疏水蛋白质;该蛋白质存在7个跨膜结构且无信号肽,属于非分泌蛋白;二级结构分析表明LPAR3以α-螺旋、无规则卷曲和延伸链为主,其中α-螺旋占48.16%,无规则卷曲占41.36%,延伸链占10.48%,属于全α类蛋白质,与三级结构预测结果一致;亚细胞定位分析发现,LPAR3蛋白分布在等离子体膜(56.5%)、内质网(26.1%)、空泡(8.7%)、高尔基体(4.3%)和细胞核(4.3%)中,推测可能在运输和结合及嘌呤和嘧啶等方面发挥转运蛋白和信号转导等作用。本试验结果可为今后深入探讨LPAR3基因功能奠定基础。

我的蜗牛机器人

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