Mx基因抗性位点在12个地方鸡种中的分布及遗传结构分析

通过PCR-RFLP技术检测Mx基因S631N位点的抗性等位基因A和敏感性等位基因G在我国地方鸡种中的分布差异。结果表明:PCR-RFLP能准确检测出抗性等位基因A与敏感性等位基因G在12个地方鸡种内的突变,抗性等位基因A在所有群体内的基因频率平均为0.304,敏感性等位基因G的频率平均为0.696;12个地方鸡种群体Mx基因S631N位点的观察杂合度平均为0.657 2,Shannon信息指数平均为0.524 0。在该位点上,12个地方鸡种除仙居鸡显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.01)外,其余11个群体均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05);经Ewens-Watterson中立性检验,该位点在各群体内(除白耳鸡群体外)都属于中立性选择。基于该位点等位基因频率构建的UPGMA聚类图将12个地方鸡种分为3大类,聚类结果反映了12个地方鸡种在Mx基因抗性方面存在的差异和优势。

鸡抗病毒Mx基因的克隆与序列分析

用干扰素诱导剂poly（I）／（C）诱导鸡胚成纤维细胞，提取细胞总RNA，采用RT—PCR方法扩增了北京白鸡Mx基因全长编码区序列。序列分析表明：该基因编码区长2118bp，编码705个氨基酸残基，其第631位为天冬酰胺，理论上推测具有抗病毒活性。通过与GenBank中已登录的7个品系鸡Mx基因进行核苷酸系统进化树分析，结果显示，北京白鸡Mx基因与WL—N品系鸡Mx基因的亲缘关系最近。北京白鸡Mx基因序列与其他动物Mx基因序列的比较结果显示，核苷酸同源性为49．5％～76．8％，氨基酸同源性为44．1％～61．6％。据此可以推断：克隆的Mx基因具有抗病毒活性的分子特征和特征性功能结构，不同种属动物Mx基因的同源性与其亲缘关系呈正相关。

赤眼鳟Mx基因全长cDNA克隆及其经GCRV攻毒后的组织表达分析

为研究赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)Mx蛋白(Myxovirus resistance protein)的功能,采用简并PCR和SMART RACE方法从赤眼鳟脾脏中克隆得到Mx基因全长cDNA,并通过生物信息学方法分析其同源性,再利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测其在脾、肝、肠、肾等9个组织中的表达,以及感染草鱼呼肠孤病毒(Reovirus of Grass carp)GCRV-104后不同时间点赤眼鳟Mx的时空表达规律。结果表明:赤眼鳟Mx基因cDNA序列(ScMx)全长2325 bp,包含5′-UTR 40 bp,3′-UTR 371 bp和ORF 1884 bp,共编码627个氨基酸,其编码的Mx蛋白分子量约为70.9 kD,理论等电点pI为8.25,具有脊椎动物Mx蛋白共有的结构特征;赤眼鳟Mx与鲫鱼Mx3同源性最高;Mx在赤眼鳟脾、肝、肠、肾等9个组织中均有表达,其中肝脏中的相对表达量最高,脾脏次之,肠组织中的表达量最低;经GCRV-104病毒感染刺激后,ScMx在肝和脾组织中的表达量显著上调,均在48h到达峰值,分别为对照组的10倍(肝)和5倍(脾),且在这两个组织中的表达模式相似,均表现为先升高后下降的波动型变化趋势。研究表明ScMx参与了赤眼鳟抗GCRV-104病毒的免疫反应。

家鸡Mx基因多态性及其诱变修饰的研究

研究采用错配PCR-RFLP的方法对家鸡14个品种的Mx基因变异性分布进行了探索;并利用PCR突变技术将Mx基因全长cDNA第2032位碱基由G突变为A(即631位氨基酸的改变),并将突变的Mx基因插入真核表达载体pcDNA3.0,转染COS-Ⅰ细胞,进行RT-PCR与间接免疫荧光(IFA)鉴定,研究结果显示,14个品种Mx基因的2032位点存在2个等位基因(A、G),3种基因型(AA、AG、GG),其中鹿苑鸡、狼山鸡、斗鸡未发现AA型个体,茶花鸡未发现GG个体;并成功对Mx基因进行PCR诱变修饰和构建了能够表达鸡Mx基因的重组真核表达载体,为其体内外表达及生物学活性的进一步研究奠定了基础。

苏太猪Mx1基因第14外显子多态性及其与繁殖性能的关联分析

采用PCR-RFLP方法对苏太猪Mx1基因第14外显子的多态性进行分析,PCR产物经Hin6Ⅰ酶切后,共检测到3个等位基因,6种基因型。卡方检验结果表明,苏太猪在Mx1基因Hin6 I酶切位点已经达到Hardy-Weinberg平衡状态。基因型为BC的种母猪第3胎总产仔数、产活仔数、初生窝重、断奶仔猪数和断奶窝重均显著高于基因型为BB的个体(P<0.05),也高于基因型为AA、AB、AC和CC的个体,但是差异不显著(P>0.05)。通过测序在扩增片段中新发现了3种类型的碱基突变,前2个分别导致了Thr和Glu向Ala和Arg的替换,最后一个突变不引起氨基酸的变化,且后两个突变位点为BB基因型所特有;本研究提示Mx蛋白Glu→Arg的突变位点可能与其抗病毒能力有关。

鸡Mx基因2032位点单核苷酸多态性研究

研究采用错配PCIK-IKFLP的方法对15个品种鸡的Mx基因进行筛查，旨在探索不同鸡品种Mx cDNA第2032位点抗病基因A与易感等位基因G的多态性，为生产转基因鸡的可行性提供理论基础。结果表明：15个鸡品种Mx基因的2032位点存在A、G2个等位基因，AA、AG、GG3种基因型，其中鹿苑鸡、狼山鸡、斗鸡未发现AA型个体，茶花鸡、红色原鸡未发现GG个体；携带帆抗性基因A和易感基因G的比例分别是0．350、0．650：抗性等住基因A的检测比例为0．034～0．984。红色原鸡的抗性等位基因A基因频率（0．984）高于地方鸡种的抗性等住基因A的基因频率（0．321）；地方鸡种中的观赏型、蛋肉兼用型、肉用型、蛋用型鸡种的抗性等位基因A的基因频率分别为0．221、0．297、0．425、0．462。χ^2适合性检验表明，15个品种的鸡群均处于Hardy—Weinberg平衡状态。

如皋鸡Mx基因2032位点多态性与经济性状的关联分析

采用错配PCR-RFLP对如皋鸡Mx基因2032位点多态性进行检测,结果如皋鸡Mx基因2032位点经RsaⅠ酶切后,检测到AA、AG和GG3种基因型,基因型频率分别为0.161、0.678和0.161,抗性等位基因A的频率为0.500。χ2适合性检验表明,如皋鸡Mx基因在RsaⅠ酶切位点上等位基因的分布显著偏离Hardy-Weinberg平衡状态。分析这3种基因型与如皋鸡一些经济性状间的关联性,结果表明:抗性纯合子AA基因型的个体各阶段体重、体尺以及主要屠宰性状均小于AG和GG基因型的个体,但是除了体斜长和胫围外,AA基因型个体的重要经济性状包括常规肉质与AG和GG基因型的个体差异不显著。

我国地方鸡种Mx基因S631N位点等位基因频率分布与生态指标的因子分析

为进一步了解影响我国地方鸡种Mx基因(myxo-virus resistance gene)S631N多态位点等位基因频率分布差异的重要生态因素,利用前期研究中已获得的12个地方鸡种(包括白耳鸡BAI、茶花鸡CHA、大骨鸡DAG、固始鸡GUS、狼山鸡LAN、鹿苑鸡LUY、藏鸡TIB、仙居鸡XIA、萧山鸡XIS、北京油鸡YOU、河南斗鸡HEG和泰和乌骨鸡TAI)共计720个个体中抗性和敏感性等位基因分布数据,采用因子分析法探讨不同生态指标(包括纬度、海拔、年平均气温、年降水量、无霜期和年日照时间)与等位基因频率分布的关联及造成关联的生态影响因子。结果表明,不同生态类型对该位点等位基因频率的分布有重要影响,抗性等位基因频率与海拔呈显著正相关(P<0.05),与纬度呈显著负相关(P<0.01);基于样本主成分值的UPGMA聚类图和三维聚类图将12个地方鸡种分别归入4种生态类型中。

安卡鸡Mx基因A2032G变异位点对经济性状的效应分析

采用错配PCR-RFLP对安卡鸡Mx基因2032位点多态性进行检测,结果表明,安卡鸡Mx基因2032位点经RsaⅠ酶切后,检测到AA、AG和GG 3种基因型,基因型频率分别为0.232、0.681和0.087,抗性等位基因A的频率为0.572。χ2适合性检验结果表明,安卡鸡Mx基因在RsaⅠ酶切位点上等位基因的分布显著偏离Hardy-Weinberg平衡状态。分析这3种基因型与安卡鸡一些经济性状间的关联性,结果表明,抗性纯合子AA基因型的个体各阶段体重、体尺、主要屠宰性状及常规肉质与AG和GG基因型的个体差异不显著,安卡鸡Mx基因2032位点对重要经济性状没有显著的负效应。

鸡Mx-EGFP融合表达蛋白的细胞亚定位及其抗病毒活性研究

为探索鸡Mx基因在细胞中表达的位置,以及Mx-EGFP融合表达时的抗病活性。构建了真核表达载体pcDNA3.0/EGFP-Mx,转染NIH-3T3细胞,通过报告基因EGFP的表达来定位Mx基因在细胞中表达的位置;通过抗VSV病毒试验来研究Mx-EGFP融合蛋白的抗病毒活性。结果显示,融合蛋白大部分在细胞质中表达,而细胞核中也有一部分表达;转染有质粒pcDNA3.0/EGFP-Mx的NIH-3T3细胞感染VSV病毒48h内,细胞没有发生病变;而只转染pcDNA3.0空载体的阴性对照组中,NIH-3T3细胞48h内已经发生病变。研究结果表明,Mx-EGFP融合蛋白主要分布在细胞质中,具有抗VSV病毒活性,能够延缓病毒感染病变时间。

鸡Mx基因编码序列1892位SNP及其等位基因的确定

通过利用非互补的PCR-RFLP技术检测了12个鸡群体378个样本在Mx基因编码序列第1892位的等位基因.结果表明:鸡Mx基因经PCR-RFLP扩增,获得长度约为100 bp的基因片段,在1892位发生A→G的突变;鸡Mx的抗病性(A)和易感性(G)等位基因频率分别为38%和62%,且分布于西南亚的BAN、PKD、PMA和Pal 4个鸡群体中的抗病基因频率明显高于其他群体.

禽类Mx基因GTP酶效应区(GED)序列适应性进化分析

为进一步了解禽类Mx基因进化历程及结构与功能变异,测定了4种经济类型11个地方鸡品种:肉用型(惠阳胡须鸡、清远麻鸡、文昌鸡)、兼用型(藏鸡、狼山鸡、寿光鸡、北京油鸡、萧山鸡、鹿苑鸡)、蛋用型(白耳鸡)、药用和观赏型(丝羽乌骨鸡)Mx基因GTP酶效应区(GTPase effector domain,GED)序列,并结合已报道的原鸡及部分其他鸡形目和雁形目禽类相关序列,采用mrModeltest和MrBayes筛查最适核苷酸替代模型、构建贝叶斯进化树,并采用Datamonkey和PAML4b检测位点选择压力。结果:获得了中国地方鸡种Mx基因GED区核苷酸序列,全长231 bp,编码77个氨基酸。序列联配结果表明家鸡Mx基因GED区高度保守,仅发现3个突变位点,分别位于2 032 bp、2 075 bp和2 139 bp处。AIC信息量准则表明禽类Mx基因GED区的最优核苷酸替代模型为GTR+G。基于最优模型重建的禽类Mx基因GED区贝叶斯进化树具有较高的后验概率,揭示的系统发育关系和禽类物种进化基本一致。Datamonkey的单一断裂点扫描和遗传算法扫描均未发现禽类Mx基因GED区序列数据集有重组事件,位点选择压力检测结果表明禽类Mx基因GED区在进化过程中并未受到正选择作用。

来航鸡Mx基因14个外显子克隆及测序

禽类的Mx蛋白具有抵抗禽流感病毒及水疱性口炎病毒(VSV)的功能,对禽类Mx蛋白基因进行研究具有重要意义。以白来航(White Loghorn,WLH)作为实验动物,获得Mx蛋白基因全长并对基因组结构进行分析并克隆测序获得了Mx基因所有外显子区(1-14exons),为研究Mx基因结构及多态性分析奠定了基础。

PolyI∶C不同途径诱导大菱鲆Mx蛋白基因的转录

以PolyI∶C(又称聚肌胞)为诱导剂,分别通过腹腔注射、浸泡和投喂3种途径诱导大菱鲆Scophthalmus maximus体内抗病毒蛋白Mx基因的转录,利用半定量RT-PCR方法检测干扰素下游基因-Mx基因的转录水平来确定该诱导剂的诱导效果。结果显示,以上3种途径都能高效诱导Mx蛋白mRNA的转录,均在48h之后达到高峰,其中以浸泡的方式更容易诱导Mx基因转录,且在120h时仍保持较高水平。Mx基因转录的时相变化证明了国产PolyI∶C可以通过多种途径诱导抗病毒蛋白Mx的表达,为实际应用中确定用药途径提供了理论依据。另外,实验初步建立了半定量RT-PCR方法,为检测鱼体内干扰素的表达提供了技术方法。

鸡Mx基因原核表达载体的构建及其表达分析

旨在大肠杆菌中表达鸡抗病毒Mx蛋白,为进一步研究该基因抗病活性奠定基础。本研究通过设计一对特异性引物,从已构建好的鸡Mx基因真核表达载体pcDNA3.0-MMx上扩增出Mx基因开放式阅读框(2118bp),并将其编码区重组于原核表达载体PGEX-6P-1中,经酶切和序列鉴定分析后,重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)和Rossetta-gami(DE3),并比较其表达效率。结果显示,经不同浓度IPTG诱导后,该基因在Rossetta-gami(DE3)中获得表达。SDS-PAGE检测结果显示,蛋白大小与预期结果相符,说明重组质粒pGEX-Mx在大肠杆菌中成功诱导表达出鸡Mx蛋白,为下一步鸡Mx蛋白活性检测及抗体制备奠定基础。

太行鸡Mx基因抗性位点与体尺和胴体性状的关联分析

采用错配PCR-RFLP对太行鸡Mx基因2032位点多态性进行检测,结果发现太行鸡Mx基因2032位点经RsaⅠ酶切后,检测到AA、AG和GG3种基因型,基因型频率分别为0.185,0.577和0.238,抗性基因A的频率为0.473。χ2适合性检验表明该多态位点上等位基因的分布处于Hardy-Weinberg平衡状态。对3个基因型与太行鸡一些经济性状间的关联性分析,结果表明,发现除胸深、胫围和胫长外,AA基因型个体其他体尺小于或接近AG和GG基因型个体;抗性纯合子AA基因型个体胴体性状均显著小于GG基因型个体。

6种鸡形目和雁形目禽类Mx蛋白编码基因的适应性进化

为进一步了解禽类Mx基因(myxo-virus resistance gene)进化历程,结构与功能变异及筛选新的潜在抗性位点。根据GenBank中已报道的6种鸡形目(galliform)和雁形目(anseriform)禽类Mx基因编码序列,联配后进行最适核苷酸替代模型筛查,序列重组事件和核苷酸替换的饱和性检验;并采用最大似然法检测各位点承受的选择压力。AIC信息量准则检验结果表明6种鸡形目和雁形目禽类Mx基因的最优核苷酸替代模型为"GTR+G",核苷酸替换的饱和性检测结果表明序列的核苷酸替换并未饱和。单一断裂点(single break-point)和遗传算法扫描(GARD)在联配序列中发现两个断裂点,分别位于162bp和999bp处,将联配序列分为3个独立非重组部分。密码子置换模型的"位点特异模型"检测到禽类Mx基因编码序列承受了正选择作用,似然比检验(LRT)确定模型M2a和M8为正选择位点优先检测模型(P<0.05,P<0.01),分别在3部分非重组序列中检测到4个、1个和3个后验概率大于95%的正选择位点,正选择位点主要分布于禽类Mx蛋白特有的N-端结构域和Mx蛋白抗病毒作用所必须的三联GTP酶结合区,可能与Mx蛋白的抗病毒活性有关。

“全鱼”Mx基因重组构建与转导分析

通过分子重组将鲫Mx1基因的编码序列克隆到鲤β肌动蛋白基因启动子下游,构建成能在鱼体内表达的转"全鱼"Mx基因的重组分子。采用显微注射方法,将含有鲤β肌动蛋白基因启动子和鲫Mx1基因序列的重组片段转入草鱼受精卵中,经人工孵化和养殖获得转全鱼Mx基因草鱼。经PCR和Southern杂交检测分析,证实重组分子成功整合到2月龄转基因草鱼基因组中,为草鱼抗病育种研究奠定了基础。

草鱼Mx蛋白基因的克隆与原核表达

根据已报道的Mx蛋白cDNA序列设计合成特异引物,应用逆转录 聚合酶链式反应(RT PCR)方法,从草鱼呼肠孤病毒(GCRV)诱导的草鱼(Ctenopharyngodonidellus)肝脏总RNA中扩增获得Mx蛋白cDNA,回收纯化后克隆到pGEM TEasyVector系统的T载体上。重组子的序列分析表明:所克隆的Mx蛋白cDNA长722bp,编码240个氨基酸,包括1个三联GTP结合区域和1个发动蛋白(dynamin)族特征的序列。与已知鱼类Mx蛋白基因序列比较表明,草鱼Mx蛋白基因序列与其它鱼类Mx基因相应序列具有较高的同源性,其中与斑马鱼Mx蛋白E型基因碱基序列比较同源性最高,为87.1%。将此基因改造后定向克隆至原核表达质粒pBV220,构建成重组草鱼Mx蛋白基因表达质粒pBVgcMx,并在大肠杆菌中获得高效表达,重组草鱼Mx蛋白的表达量占菌体总蛋白的26.6%。Q sephroseFF层析柱分离纯化的重组草鱼Mx蛋白纯度达95.6%。

鸡Mx基因的表达及其抗血清的制备

Mx蛋白已被证明具有抗A型流感病毒、Thogoto病毒和水泡性口膜炎病毒等的生物活性。本研究通过PCR扩增,将Mx基因克隆至pMD18-T载体;经测序验证后将Mx基因克隆到原核表达载体pProExHTa和pcDNA3.1中。以构建的重组质粒pProExHTa-Mx转化大肠杆菌BL21,进行诱导表达,以切胶纯化方式回收了Mx融合蛋白,加佐剂乳化,免疫新西兰白兔制备抗血清;SDS-PAGE和western blot分析表明:Mx基因在大肠杆菌中以融合蛋白形式稳定表达,表达产物的相对分子量约80 ku,与预期值相符;抗血清能与Mx蛋白发生特异性反应。以真核表达重组质粒pcDNA3.1-Mx转染293T细胞,间接免疫荧光试验结果表明:原核表达蛋白免疫动物制备的抗血清与真核表达的Mx蛋白发生良好的免疫反应,表明用原核表达的Mx蛋白具有真核表达Mx蛋白相似的免疫学活性。抗血清的制备为鸡Mx蛋白的功能研究、Mx蛋白在转基因动物机体中表达的检测奠定了基础。