乌苏里貉MC3R基因密码子偏好性分析

【目的】明确乌苏里貉黑素皮质素受体3(melanocortin 3 receptor,MC3R)基因密码子使用偏好特征和影响因素,了解不同物种间遗传进化和密码子偏好性的关系,为开展MC 3 R基因异源高效表达研究提供理论依据。【方法】以乌苏里貉和其他15个物种的MC 3 R基因CDS序列为材料,应用Codon W、EMBOSS等软件分析MC 3 R基因密码子偏好性的6个参数指标;通过Neutrality-plot、ENc-plot及PR2-plot分析探究密码子偏好性形成的影响因素;基于各物种MC 3 R基因CDS序列信息构建系统发育树,基于同义密码子相对使用度(RSCU)构建不同物种的密码子使用偏好性热图。【结果】乌苏里貉MC 3 R基因密码子GC和GC3s均>0.5,密码子偏好使用以G/C结尾;偏好使用的密码子有25个(RSCU值>1),其中16个以C结尾,9个以G结尾。经Neutrality-plot、ENc-plot及PR2-plot分析得出,自然选择是MC 3 R基因密码子使用偏好形成的主要影响因素。基于基因序列和RSCU值的聚类分析显示,在系统进化上乌苏里貉与犬属同一分支,后与赤狐、北极狐聚为一支;但在密码子使用上乌苏里貉与人、黑猩猩及家马聚为一类。【结论】MC 3 R基因偏好使用以G/C结尾的密码子;自然选择是导致偏好性产生的主要影响因素;密码子使用虽具有种属特异性,但受其他因素影响亲缘关系相近的物种间密码子使用模式也会有差异。

乌苏里貉MC3R蛋白的生物信息学分析

为了探究乌苏里貉黑素皮质素受体3(melanocortin 3 receptor,MC3R)的蛋白结构和生理功能,试验采用生物信息学方法对乌苏里貉MC3R蛋白的理化性质、信号肽和跨膜结构、磷酸化修饰位点、二级结构、保守结构域、三级结构、亚细胞定位、蛋白互作网络、功能注释进行分析,并通过构建基于MC3R蛋白氨基酸序列的系统发育树对乌苏里貉与其他物种的亲缘关系进行分析。结果表明:乌苏里貉MC3R蛋白由323个氨基酸组成,分子式为C_(1640)H_(2562)N_(400)O_(428)S_(33),相对分子质量为35788.79,是一种稳定的酸性疏水性蛋白。该蛋白不具有信号肽,为一种非分泌的跨膜蛋白,具有7个跨膜螺旋区域,含有15个潜在磷酸化位点;二级结构由54.49%的α-螺旋、25.70%的无规则卷曲、16.41%的延伸链和3.41%的β-转角构成,包含一段G蛋白偶联受体超家族所共有的保守结构;三级结构以人MC4R蛋白为模板进行同源建模,经检测建模质量较高;该蛋白主要分布在细胞膜中,然后是内质网,再次是液泡,而在高尔基体、细胞核、细胞骨架中分布较少;与阿片黑素促皮质激素原(proopiom elanocortin,POMC)、MC4R、MC2R、Agouti相关蛋白(Agouti related protein,AgRP)等11种蛋白存在互作关系。在分子功能方面,该蛋白具有促黑激素受体活性,能够与神经肽结合;在生物学过程中,该蛋白参与G蛋白偶联受体介导的信号通路,以及基因表达的生理调控、运动调节和摄食行为调节等过程;在细胞组分方面,该蛋白主要分布在细胞膜中。乌苏里貉与犬和赤狐的亲缘关系较近,与山羊、绵羊、羚羊、驴、马鹿和水牛的亲缘关系相对较远。说明乌苏里貉MC3R蛋白可能作为一种信号传导膜受体,参与机体的摄食行为调控等过程。

中国西门塔尔牛MC3R和MC4R基因组织表达谱及其在脂肪组织中表达水平与背膘厚度的相关性研究

为探索调控肉牛脂肪沉积的关键基因表达规律,筛选影响肉牛肥育性状的候选基因,本研究采用137头18月龄肉用中国西门塔尔公牛,屠宰并采集组织样品,根据背膘厚度胴体测定值分成高、低2组,每组各选择15个个体,利用荧光实时定量技术对MC3R和MC4R基因在组织中的表达特征及其在不同个体脂肪组织中的表达水平进行分析。结果表明,MC3R和MC4R基因在睾丸、小肠、心脏、胰腺、淋巴、肾脏、脾脏、肝脏、肺脏、肌肉和脂肪组织中均有不同程度的表达,MC3R和MC4R基因在不同组之间的表达差异显著(P<0.05),且与背膘厚度呈显著相关(r=0.784,P<0.05;r=0.836,P<0.05)。结果说明MC3R和MC4R基因与肉牛背膘厚度有显著相关,是影响肉牛肥育性状的候选基因。

鸡MC3R基因多态性及其与屠体和肉质性状的相关性

以四川大恒家禽育种有限公司和四川省畜牧科学研究院培育的5个新品系纯系和3个杂交系鸡群为试验材料,对MC3R基因进行PCR扩增,采用PCR-SSCP技术结合测序分析了MC3R基因在上述鸡群中的多态性。结果表明:8个鸡群中存在A 1424 G的突变。经过基因型与屠体性状的关联分析得知:各基因型除与半净膛率(SEP)和腿肌率(LMP)无显著影响(P>0.05)外,对其它屠体性状则有显著(P<0.05)和极显著影响(P<0.01);与肉质性状相关分析结果显示,1424位点仅对粗蛋白(CP)含量和肌内脂肪含量(IMF)影响显著(P<0.05)。

鹌鹑MC3R基因的SNPs及其与生长和屠体性状的相关研究

以法国沙维玛特肉用鹌鹑为试验材料,对MC3R基因进行PCR扩增,采用PCR-SSCP技术结合测序分析了MC3R基因在该鹌鹑群体中的多态性。结果表明:该鹌鹑群体中存在3个突变位点,分别是T46C、G73A和T62A,检测到了AA、BB、CC、AB、AC、BC6种基因型,A等位基因频率为0.429,B等位基因频率为0.335,C等位基因频率为0.236。经过基因型与体重的关联分析得知:各基因型对2、3、5周龄的体重影响显著(P<0.05);与屠体性状相关分析结果显示,各基因型对宰前活重、全净膛重影响显著(P<0.5),对半净膛重影响极显著(P<0.01),但对其相应的产率无影响(P>0.5)。因此推测MC3R基因可能为影响鹌鹑体重和屠体性状的主效基因或与主效基因相连锁。

鹌鹑MC3R基因多态性与体重关系的研究

以MC3R基因为候选基因,根据鸡的MC3R基因序列(GenBank登录号:AB017137)在编码区设计2对引物,采用PCR-SSCP和DNA测序技术检测该基因在蛋用鹌鹑群体中的单核苷酸多态性(SNPs),同时对候选基因与鹌鹑体重的相关性进行分析。结果表明,鹌鹑MC3R基因在所测序列的27(G→A)和138(C→T)碱基处发生了2个突变,检测到AA、BB、CC、AB、AC、BC6种基因型;A等位基因频率为0.347,B等位基因频率为0.218,C等位基因频率为0.435。方差分析结果显示,MC3R基因型显著影响公、母鹌鹑的体重。因此推测MC3R基因可以作为影响和控制鹌鹑体重的候选基因。

鸡基因MC3R和MC4R的RFLP多态性及其与胴体性状的相关性

采用PCR-RFLP方法,检测黑素皮质素受体3基因(MC3R)和受体4基因(MC4R)在济宁百日鸡、汶上芦花鸡和莱芜黑鸡中的多态性,并分析各多态位点不同基因型与鸡胴体性状的相关性,在3个供试群体中共检测到2个突变位点,分别在MC3R基因1424nt处(A→G)和MC4R基因923nt处(G→T),并据此分别建立了2个基因的DdeⅠ和FbrⅠ限制性内切酶检测体系.MC3R基因多态位点对活体重(P=0.0418)和胸肌重(P=0.0126)有显著影响;MC4R基因多态位点对肌间脂宽(P=0.0366)有显著影响.多重比较结果表明,在MC3R基因多态位点产生的3种基因型中,MN基因型个体的活体重和胸肌重均显著高于基因型MM个体和NN个体(P<0.05),屠体重和半净膛重均显著高于MM个体,全净膛重显著高于MN个体;MC4R基因多态位点产生的3种基因型中,AB基因型个体的屠体率和肌间脂宽均显著高于基因型BB个体(P<0.05).

蛋用鹌鹑黑素皮质素受体-3(MC3R)基因的克隆与测序

为了研究鹌鹑MC3R基因的序列,试验对北京白羽蛋用鹌鹑MC3R基因的部分片段进行了克隆、测序。结果表明:序列长度分别为204bp和210bp,已提交到GenBank上;北京白羽蛋用鹌鹑MC3R基因与鸡MC3R基因的同源性为100%。

MC3R基因单核苷酸多态性与蛋用鹌鹑早期屠体性状关系的研究

以MC3R基因为候选基因,根据鸡的MC3R基因序列(GenBank登录号:AB017137)在编码区设计2对引物,采用PCR-SSCP和DNA测序技术,检测该基因在蛋用鹌鹑群体中的单核苷酸多态性(SNPs),同时对候选基因与鹌鹑早期屠体性状的相关性进行了分析。结果表明,鹌鹑MC3R基因在所测序列的27(G→A)和138(C→T)碱基处发生了2个突变,检测到了AA、BB、CC、AB、AC、BC 6种基因型;A等位基因频率为0.347,B等位基因频率为0.218,C等位基因频率为0.435。方差分析结果显示,MC3R基因多态位点与蛋用鹌鹑的肝脏重和肝脏比率相关。因此,推测MC3R基因可能为影响鹌鹑屠体性状的主效基因或与主效基因相连锁。

鸽黑素皮质素受体3、4(MC3R、MC4R)基因多态性与生长性状的相关分析

利用PCR-SSCP技术和DNA测序方法检测广东石岐肉鸽和哈尔滨地区灰色家鸽MC3R和MC4R基因部分编码区序列的单核苷酸多态性,分析了MC3R基因T91G突变位点和MC4R基因A903G突变位点导致的基因型与两群体鸽生长和体组成性状的关系。结果表明,这两个多态位点所导致的基因型对石岐肉鸽活重、屠体重、全净膛重均有显著影响(P<0.05);另外,利用这两个突变位点所产生的合并基因型在鸽群体中与生长和体组成性状作最小二乘分析,结果表明,两位点合并后的基因型对全净膛重影响显著(P<0.05)。多重比较结果表明,BBAA型全净膛重显著大于AABB型,BBAA型对于体重增长是有利基因型。

中国实验用小型猪MC3R基因的CRISPR/Cas9敲除载体构建与验证

黑素皮质素受体(melanocortin receptors,MCRs)属于G-蛋白偶联受体家族,在黑素皮质素(melanocortin)刺激下,通过c AMP启动胞内信号。MCRs各成员表达于不同类型细胞,生理作用迥异,其中MC3R在控制动物食欲和调节能量平衡中发挥重要作用,但作用机理不明。猪的采食与能量分配对猪生长速度、胴体瘦肉率等经济性状具有重要影响,对MC3R基因敲除的研究不仅可以用于明确MC3R的生理作用,还可以评估其在猪分子育种中的价值。本文采用新型基因组编辑技术CRISPR/Cas9系统,基于中国实验用小型猪(chinese experimental mini pig,CEMP)MC3R基因序列信息,在其起始密码子的上游12 bp和终止密码子下游45 bp设计靶位点,构建4个p X330MC3R基因敲除载体,以CEMP成纤维细胞为材料,验证4个载体均实现高效特异性切割,为构建MC3R基因敲除猪奠定了基础。

鸡MC3R基因多态性与体重和体组成性状的相关研究

研究将鸡黑素皮质素受体3(MC3R)基因作为影响鸡体重和体组成性状的候选基因,以东北农业大学肉鸡高、低脂双向选择品系第六、七、八世代为研究对象,采用PCR-SSCP和测序方法检测了MC3R基因编码区的多态性位点,并分析了MC3R基因多态性对鸡体重的影响。结果在MC3R基因编码区发现了一个C273T单碱基突变,此多态性位点对第六世代和第八世代两个群体的7周龄体重和屠体重有显著影响。结果可为后续肉鸡体重性状的分子标记辅助选择提供理论依据。

MC3R和MC4R基因多态性位点与犬体型性状的关系

为了探讨犬MC3R和MC4R基因多态性与体质量等体型性状的关系,本研究利用PCR-RFLP、AS-PCR方法对已培育的北方实验用犬MC3R基因A167T,MC4R基因T101N多态性位点与体质量、体长、身高、胸围等体型指标的关系进行分析。结果显示,这2个多态性位点的基因型与犬的体质量、胸围和体质量指数(BMI)等呈显著性相关。另外,方差分析显示MC3R和MC4R合并基因型对体质量、胸围和体质量指数影响显著,MC3R和MC4R基因对体型性状的影响有协同作用。结果表明,MC3R、MC4R基因可以作为犬体型性状的候选基因,可选不同MC3R和MC4R合并基因型的犬用于培育小型或大型实验用犬。

MC3R基因对京海黄鸡屠体性状的遗传效应分析

本研究以MC3R基因为鸡屠体性状的候选基因,旨在探讨其对京海黄鸡屠体性状的影响。运用PCR-SSCP方法结合测序技术,检测了MC3R基因在京海黄鸡群体中的多态性,并采用一般线性模型(GLM)分析基因型与屠体性状的遗传效应。结果显示,MC3R基因CDS序列检测区内,引物MR2、MR3和MR8扩增的片段具有多态性,其中引物MR2和MR3扩增片段均存在2个SNP位点,分别形成AA、AB、AC 3种基因型和EE、EF、FF、EH 4种基因型,引物MR8扩增片段只存在1个SNP位点,形成了KK、KL和LL 3种基因型;检测到的5个SNPs位点分别为CDS区C160A、G192T、C273T、G310A、G762A突变。关联分析结果显示,MR2位点对京海黄鸡各屠体性状(除腹脂质量)均有极显著影响(P<0.01);MR3位点各基因型(排除个体数少于3的基因型)屠体性状间差异均不显著(P<0.05),推断MR3位点对京海黄鸡屠体性状影响不显著(P>0.05);MR8位点对京海黄鸡屠体质量、胸肌质量、腿肌质量、全净膛质量、半净膛质量有极显著影响(P<0.01),对活体质量和腹脂质量有显著影响(P<0.05)。对MR2和MR8 2个位点的效应进行联合分析,结果显示,2个位点组合基因型对所有屠体性状均有显著或极显著影响(P<0.05或P<0.01),其中AB/KK基因型组合为有利基因型组合,AA/LL基因型组合为不利基因型组合。因此,本研究可为京海黄鸡分子标记辅助育种提供依据,有利于加快对京海黄鸡屠体性状选择的育种进程,同时通过本研究可推测MC3R基因对家禽的屠体性状具有很大的遗传效应,为家禽育种工作提供理论依据。

比格犬MC3R和MC4R基因多态性与体重相关性的研究

犬体重是重要的经济性状,为探讨犬MC3R和MC4R基因多态性与犬体重性状的关系,本研究利用PCR-R FLP、AS-PCR方法对120只比格犬MC4R基因T101N位点,MC3R基因的A167T位点,G291A位点的不同基因型与体重的关系进行最小二乘分析、结果表明:对于MC4R基因NN基因型的比格犬体重显著高于其他2个基因型(P<0.05),而MC3R基因中TT和AA基因型的比格犬体重则显著高于其他2个基因型(P<0.05)。在MC4R基因型一致时,NNTT和NNAA基因型的犬体重显著高于其他合并基因型(P<0.01),NNTTAA合并基因型的犬体重最高,MMAAGG基因型犬体重最低。实验结果表明,MC3R和MC4R基因可以作为犬体型的候选基因,可筛选MC3R和MC4R合并基因型的犬用于培育不同体重的犬。

山羊黑素皮质素受体-3基因转录水平差异分析

【目的】开展贵州地区不同山羊品种的黑皮质素受体-3(MC3R)基因转录水平研究,为研究山羊MC3R的作用部位、特点及功能提供理论参考。【方法】以黔东南小香羊、贵州白山羊、贵州黑山羊、黔北麻羊和南江黄羊5个山羊品种为研究对象,利用双标准曲线法和Taq Man实时荧光定量PCR对肝脏、肾脏、心脏、肺脏、背最长肌、半膜肌和皮下脂肪中MC3R基因的转录水平进行检测。【结果】MC3R基因在山羊的心脏、肝脏、肺脏、肾脏、背最长肌、半膜肌、皮下脂肪中均转录成m RNA,其中在皮下脂肪、肾脏、肝脏高度转录,在肺脏中度转录,而在心脏、背最长肌、半膜肌中的转录水平较低。7个组织中,MC3R基因转录水平均以贵州白山羊最高。【结论】山羊MC3R基因的转录水平存在组织及品种间差异,在非肌肉类组织中的转录水平高于在肌肉类组织,且在贵州白山羊组织中转录水平高于其他品种,在今后研究MC3R基因与生长和肉质性状关联性时应注意取材品种和部位对其转录水平的影响。

α-黑色素细胞刺激素类似物LK-FS024调控小鼠体重作用的研究

目的:观察α-黑色素细胞刺激素(α-MSH)类似物LK-FS024调控小鼠体重的作用和机制。方法:昆明种小鼠按体重、性别随机分组:生理氯化钠溶液(NS)对照组,α-MSH组(0.17 mg.kg-1),LK-FS024低、中、高剂量(0.017,0.17,1.7 mg.kg-1)组,SHU9119组(已知的黑素皮质素受体3和4阻滞剂,剂量0.17 mg.kg-1),α-MSH+SHU9119组(剂量均为0.17 mg.kg-1),LK-FS024中剂量+SHU9119组(剂量均为0.17 mg.kg-1),每组10只,雌雄各半。各组小鼠先用高脂饲料连续喂养15 d以上,然后给药组侧脑室内注射给药,5μL.次-1,qd,连续14 d。对照组注射等体积的NS。每天称量小鼠体重,观察记录小鼠一般状况,如活动、理毛、进食、睡眠等。给药14 d后各组小鼠均空腹采血检测血糖、三酰甘油、胆固醇等指标。结果:给药d7开始,α-MSH组和LK-FS024中、高剂量组小鼠体重明显下降。LK-FS024中剂量+SHU9119组和α-MSH+SHU9119组给药后体重均逐渐增加,与NS对照组比较没有显著差异(P>0.05),但均显著低于而SHU9119组(P<0.05)。给药14 d后LK-FS024中剂量组的血糖、血胆固醇和三酰甘油均显著低于NS对照组(P<0.05,P<0.01),但LK-FS024中剂量+SHU9119组血糖、血胆固醇无明显变化,仅三酰甘油显著低于NS组(P<0.01)。结论:LK-FS024可以显著降低小鼠体重和血糖、胆固醇、三酰甘油,作用机制可能与黑素皮质素受体3和4相关。

α-促黑激素类似物与黑素皮质素受体3和4亲和活性的筛选

目的:筛选具有中枢黑素皮质素受体3和4(melanocortin 3 and 4 receptors,MC3R,MC4R)高亲和活性和选择性的新化合物(α-促黑激素类似物)。方法:从大鼠下丘脑及周围组织中提取富含MC3R和MC4R的膜蛋白,进行放射标记的α-促黑激素([125I]-NDP-α-MSH)配体与MC3R,MC4R的结合实验,求出受体最大结合容量(Bmax)和平衡解离常数(Kd)。用10 nmol.L-1浓度的与MC3R和MC4R高亲和活性的已知激动剂(PT141)和已知阻滞剂(SHU9119)及各受筛化合物进行竞争结合或抑制实验,比较并找出与MC3R和MC4R具有高亲和活性的新化合物。结果:饱和实验求出Bmax=64.81 pmol.g-1蛋白,Kd=0.768 2 nmol.L-1。受筛化合物中LK-FS024与MC3R和MC4R的亲和活性最高,与PT141几乎相同(相对结合率为97%)。结论:LK-FS024与MC3R和MC4R有较高亲和活性,可能是一个具有较好药理研究价值的α-MSH类似药。

鸡黑素皮质素受体3真核表达载体及突变型的构建和表达

试验旨在构建鸡黑素皮质素受体3(c MC3R)基因的真核表达载体,并在人源胚胎肾细胞(HEK293T)观察目的基因的表达情况。从新鲜鸡血液提取全基因组DNA,并以其为模板,聚合酶链式反应(PCR)扩增目的基因编码区。凝胶纯化回收目的基因,用限制性内切酶Eco RⅠ和XbaⅠ目的基因和真核表达载体pc DNA3.1(+),并将双酶切后的目的基因定向插入表达载体中。经酶切和测序正确后加入c-myc标签。单点突变构建pc DNA3.1(+)-myc/MC3R突变型,用脂质体法将重组质粒pc DNA3.1(+)-myc/MC3R分别瞬时转染入HEK293T细胞中,流式细胞仪检测野生型和突变型的细胞表面表达和胞内总表达。结果表明,成功构建了鸡MC3R基因野生型和四个突变型(M54L、G104S、L151R和S183S)的真核表达载体,突变型与野生型在HEK293T细胞中的表面表达和胞内总表达没有显著性差异,研究结果为进一步研究c MC3R功能奠定基础。

基于模糊控制的全自动洗衣机的设计

文章设计了一种全自动洗衣机,该洗衣机利用MC6805R3单片机模糊控制,能够实现自动对衣服的数量、质地和污染程度进行识别,通过模糊控制原理决定清洗衣服的过程,合理投入适量的洗衣剂,从而大大提高洗衣质量,也大大提高洗衣机的全自动化程度。