牦牛FABP3基因克隆及组织表达谱分析

【目的】分析牦牛心肌脂肪酸结合蛋白3(FABP3)基因的结构和功能,并检测其在成年牦牛和胎牛中的表达水平,为探究该基因在牦牛育种中的生物学功能提供理论参考。【方法】以美仁牦牛的心脏组织为试验材料,PCR扩增FABP3基因,对得到的编码区序列(CDS)进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR),检测FABP3基因在成年牦牛和胎牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及肌肉组织的表达水平。【结果】牦牛FABP3基因编码区序列长度为402 bp,编码133个氨基酸;蛋白质的高级结构主要是β-转角和延伸链;牦牛FABP3蛋白不存在跨膜区域和信号肽,属于具有一定亲水性的稳定蛋白;牦牛FABP3基因CDS区核苷酸及其编码氨基酸序列的同源性分析显示,FABP3基因在牛属动物中具有一定的保守性;系统进化树分析表明,牦牛与野牦牛和瘤牛的亲缘关系最近,与鸡的亲缘关系最远。RT-qPCR结果显示,FABP3基因在成年牦牛和胎牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及肌肉组织中均有表达,但在胎牛肝脏、脾脏、肾脏和肌肉中的表达水平显著或极显著高于成年牦牛,在成年牦牛肺脏中的表达水平极显著高于胎牛。【结论】克隆了牦牛FABP3基因,探究了FABP3基因在牦牛中的组织表达规律,为进一步研究该基因在牦牛脂肪沉积中的作用提供了基础数据。

不同物种FABP3基因编码区及蛋白生物信息学分析

利用生物信息学和比较基因组学方法对猪、小家鼠、褐家鼠、人、黑猩猩、牛、羊、原鸡、热带爪蟾、非洲爪蟾、斑马鱼、粗尾婴猴、东非狒狒、家猫、狗、野马、普通狨等21个物种的FABP3基因编码区及蛋白质进行分析，探究该基因在种内及种间的遗传分化关系，并全面了解不同物种FABP3蛋白的理化性质、结构、功能位点等。结果表明：21个物种47条编码区共检测到210个多态位点、28种单倍型，不同物种间的核苷酸歧义度、净遗传距离和遗传分化指数的变化范围很大，FABP3基因编码区在种内及种间均存在遗传变异。FABP3蛋白为酸性蛋白，具疏水性，较稳定，是一种定位于细胞质或细胞器（除内质网和线粒体）基质中的非分泌蛋白，其二级结构主要为伊折叠、α-螺旋和自由卷曲。野猪FABP3蛋白的主要结构为10条反平行伊折叠，且有一个重复的＋1拓扑结构包绕着一个配基结合位点，属于Calycin结构超家族。其功能保守区为第7～24位氨基酸，推测其主要功能为结合脂肪酸等疏水性分子或有机阴离子。

牛fabp3和fabp4基因真核表达载体的构建及在小鼠成肌细胞中的表达

【目的】分别构建牛fabp3和fabp4基因真核表达载体,并观察载体转染小鼠成肌细胞后基因的表达以及对内源fabp3和fabp4基因表达的影响,检测肉质性状形成相关基因在转基因细胞中的表达及对内源功能基因的影响。【方法】以pDsRED质粒为骨架载体,分别将人肌红蛋白启动子与目的基因相连、CMV启动子与红色荧光蛋白报告基因相连构建肌肉特异性表达fabp3基因的载体pDsHF3和表达fabp4基因的载体pDsHF4;用脂质体瞬时转染小鼠成肌细胞,72 h后用2%孕马血清诱导成肌细胞向肌管的分化;利用real-time PCR技术检测转染前后成肌细胞中外源牛fabp3和fabp4基因和内源小鼠fabp3和fabp4基因的表达量。【结果】与对照组相比,小鼠成肌细胞分别转染pDsHF3和pDsHF4表达载体,24 h后外源牛fabp3和fabp4基因均获得高水平的表达,48 h后有所回落;而内源小鼠fabp3和fabp4基因在成肌细胞和诱导分化的肌管细胞中的表达均受到不同程度的影响。【结论】构建的真核表达载体能在成肌细胞中高效表达,外源牛fabp3或fabp4基因的转入能够影响小鼠成肌细胞及肌管中内源fabp3和fabp4基因的表达。

奶山羊心脏型脂肪酸结合蛋白(FABP3)基因启动子的克隆及活性分析

心脏型脂肪酸结合蛋白(FABP3)是一种15 kDa的蛋白,涉及信号转导途径,参与长链脂肪酸的摄取及利用。本研究采用PCR技术扩增FABP3启动子序列,通过缺失分析构建了5个不同缺失片段荧光素酶报告基因载体,并转染奶山羊乳腺上皮细胞,通过双荧光素酶报告基因系统检测FABP3缺失片段启动子活性。结果表明:从奶山羊基因组中克隆得到2109 bp FABP3基因启动子序列(包括转录起始位点上游1985 bp),与牛(KJ649748.1)、猪(HM591296.1)和人(NG047049.1)的基因组序列同源性分别为90%、80%、75.08%。经转录因子在线软件预测分析发现,该启动子含有潜在的TATA框(TATA-box)、过氧化物酶增殖物激活受体反应元件(PPRE)、肝X受体反应元件(LXRE)、雌激素受体(ER)及两个环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)的结合位点,分别位于-1632 bp和-189 bp。缺失突变研究发现,启动子片段-1801~+124活性最高,同时这一片段含有两个CREB结合位点,而当缺失至-80位点时,活性显著下降(P<0.05),且这一片段不包含CREB结合位点。表明CREB可能参与调控FABP3基因启动子的活性,为FABP3基因的转录调控研究提供理论依据。

黔北麻羊不同组织中FABP1、FABP3基因表达水平的研究

本实验旨在探究肝脏型脂肪酸结合蛋白(FABP1)和心脏型脂肪酸结合蛋白(FABP3)基因在黔北麻羊不同组织中mRNA的表达水平。以6月龄、1周岁和1.5周岁黔北麻羊公、母羊为研究对象,采用实时荧光定量PCR技术检测黔北麻羊不同性别和不同生长时期心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃、胸腺、下丘脑、十二指肠、皮下脂肪及背最长肌等11个组织中FABP1和FABP3基因的mRNA相对表达量。结果显示:FABP1、FABP3基因mRNA在黔北麻羊的11个组织中广泛表达,FABP1基因在肝脏中表达量最高,其次是十二指肠和肺脏,FABP3基因在心脏中表达量最高,其次是背最长肌和肾脏,其余各组织表达量较低。黔北麻羊FABP1、FABP3基因mRNA的表达量受性别、生长时期的影响,且存在一定的显著性差异,不同性别FABP1、FABP3基因mRNA的表达量母羊普遍高于公羊,不同时期FABP1、FABP3基因mRNA的表达量随月龄的增加总体呈小幅上升趋势。本研究结果为进一步研究FABP1、FABP3基因调控山羊脂质代谢和肉质性状提供理论依据。

关岭牛FABP3和FABP4基因的分子特征及其组织表达分析

【目的】探究关岭牛心脏型脂肪酸结合蛋白(FABP3)和脂肪型脂肪酸结合蛋白(FABP4)基因的分子特征及其在不同年龄段和不同组织中的表达差异,为揭示牛FABP3和FABP4基因对脂肪酸的调控作用机制提供理论依据。【方法】通过RT-PCR扩增关岭牛FABP3和FABP4基因蛋白编码区(CDS)序列,采用ProtScale、ProtParam、SOPMA、SWISS-MODEL、TMHMM-2.0、SignalP-5.0及NetPhos-3.1等在线软件进行生物信息学分析,同时以实时荧光定量PCR检测FABP3和FABP4基因在3日龄关岭犊牛、24月龄关岭牛(成年)及24月龄杂交牛(关岭牛×利木赞牛)各组织中的表达情况。【结果】关岭牛FABP3、FABP4基因CDS序列全长分别为402和399 bp,对应编码133和132个氨基酸残基,其蛋白二、三级结构以无规则卷曲和延伸链为主,均无跨膜结构域和信号肽,且为稳定的亲水性蛋白。关岭牛FABP3、FABP4氨基酸序列分别存在26和21个磷酸化位点,其中又以苏氨酸磷酸化位点为主;关岭牛FABP3和FABP4蛋白与FABP1、FABP6、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、脂蛋白脂肪酶(LPL)及激素敏感脂肪酶(LIPE)等存在互作关系。基于FABP3和FABP4氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树均显示,关岭牛与牦牛的亲缘关系最近,其次是绵羊,与鸡和斑马鱼的亲缘关系较远。FABP3和FABP4基因在关岭牛和杂交牛各组织中均有不同程度的表达,其中,FABP3基因以在心脏中的相对表达量最高,且在成年牛中的相对表达量极显著高于犊牛和杂交牛(P<0.01,下同);FABP4基因以在脂肪中的相对表达最高,且在犊牛中的相对表达量极显著高于成年牛。【结论】关岭牛FABP3和FABP4基因具有较高的遗传保守性,且以在心脏和脂肪中的表达水平较高,与脂肪酸代谢密切相关。

秦川肉牛FABP3及FABP4基因SNP与肉质性状的关联性

【目的】探索脂肪酸结合蛋白3(Fat acid binding proteins 3,FABP3)及脂肪酸结合蛋白4(FABP4)基因对秦川牛肉用新品系肉用性状的影响,为秦川肉牛的选育提供理论基础。【方法】随机选择18~24月龄健康的秦川肉牛571头,尾静脉采血10mL/头,提取血液DNA,PCR扩增FABP3及FABP4基因,检测其单核苷酸多态性(SNP)位点,并分析SNP位点基因型和单倍型组合对肉牛肉用性状(背膘厚、眼肌面积、肌间脂肪含量)的影响。【结果】测序发现,在FABP3基因第3个内含子上检测出1个SNP位点:g.60298C>T。在FABP4基因第1个内含子上检测出2个SNP位点:g.2686A>T和g.2834C>G;在第4外显子上检测出1个SNP位点:g.4220A>G。FABP3基因g.60298C>T位点不同基因型的肌内脂肪含量差异显著(P<0.05),TT基因型显著高于CT和CC基因型。对FABP4基因而言,g.2834C>G位点上的CC基因型肉用性状表现较优,其眼肌面积极显著高于GG和CT基因型(P<0.01),肌内脂肪含量显著高于GG和CG基因型(P<0.05);g.4220A>G位点上的TT基因型的肉用性状较优,其背膘厚显著高于CC和CT基因型(P<0.05)。H1H1是最优秀的单倍型组合,其眼肌面积和肌内脂肪含量分别极显著高于单倍型组合H3H3和H3H7(P<0.01)。【结论】FABP3及FABP4基因与秦川牛肉用新品系肉用性状关联紧密。

黔北麻羊FABP3基因多态性及其与生长性状的相关性研究

旨在探究脂肪酸结合蛋白(FABP3)基因在黔北麻羊中的遗传多态性,进一步揭示FABP3基因与黔北麻羊生长性状间的关联性,为今后运用分子标记辅助育种方法提高黔北麻羊的生长性状提供理论依据。本研究以120只6月龄黔北麻羊为试验对象,采用PCR产物直接测序技术检测FABP3基因全部外显子区的遗传多态性,并与体重、体高、体斜长、胸围、管围等生长性状进行关联性分析。结果:在黔北麻羊FABP3基因第5外显子和3′非翻译区筛选出2个SNPs位点,分别为g.13665051C>T和g.13664737G>A,其中g.13665051C>T位点为同义突变,产生3种基因型:CC、CT和TT,g.13664737G>A位点产生3种基因型:GG、AG和AA,卡方(χ^(2))检验结果显示,这2个SNPs位点处于中度多态且在黔北麻羊群体中均未偏离Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。关联分析显示,g.13665051C>T位点中CT基因型个体的体高、体斜长、胸宽和管围显著高于CC和TT基因型个体(P<0.05);CT基因型个体的胸深、胸围显著高于TT基因型个体(P<0.05),g.13664737G>A位点中不同基因型的生长性状指标均未达到差异显著(P>0.05)。因此,推测黔北麻羊FABP3基因外显子5的g.13665051C>T突变位点可能是影响个体生长性状的重要位点。