黔北麻羊MC4R基因多态性及其与生长性状的关联分析

【目的】探究黔北麻羊黑素皮质素受体-4(melanocortin receptor-4,MC4R)基因多态性及其与生长性状的关联性,为黔北麻羊的选种选育提供理论依据。【方法】选取196只6月龄黔北麻羊,利用DNA混合池结合Sanger测序筛选MC4R基因单核苷酸多态性(SNP)位点,并采用SPSS 22.0软件中的一般线性模型(GLM)对MC4R基因SNP位点与黔北麻羊生长性状进行关联分析。【结果】在黔北麻羊MC4R基因中发现4个SNPs位点:g.59345469 C>A和g.59346773 T>C位点分别位于5′-和3′-端非编码区(UTR);g.59345871 A>C位点突变导致第37位天冬氨酸(Asp)变为丙氨酸(Ala),引起RNA二级结构及蛋白质二级结构、三级结构发生明显改变;g.59346263 A>G位点突变导致第168位异亮氨酸(Ile)变为缬氨酸(Val),对RNA二级结构和蛋白质二级结构有明显影响。关联分析结果显示,g.59345469 C>A位点对黔北麻羊体重、胸围和管围均有显著影响(P<0.05);g.59345871 A>C位点对黔北麻羊体重、体高、管围和胸围均有显著影响(P<0.05);g.59346263 A>G位点对黔北麻羊体高、体重和胸围均有显著影响(P<0.05);g.59346773 T>C位点对黔北麻羊体重和胸围均有显著影响(P<0.05)。4个SNPs位点联合共检测到9种单倍型和21种双倍型,其联合对黔北麻羊体重、体高、胸围和管围均产生显著遗传效应(P<0.05),纯合双倍型H5H5(AAAAGGCC)个体的生长性状优于其他双倍型。【结论】黔北麻羊MC4R基因存在4个SNPs位点,与黔北麻羊体重和胸围均存在显著关联,可作为黔北麻羊体重和胸围的遗传标记用于分子育种。

选择性激动黑皮质素4型受体(MC4R)通过HMGB1/TLR4/NF-κB信号途径对抗大鼠脓毒症致急性肝损伤

目的观察选择性激动黑皮质素4型受体(MC4R)对脓毒症致急性肝损伤大鼠的影响。方法 64只雄性SD大鼠随机分假手术组(假手术后用PBS处理)、盲肠结扎穿孔(CLP)组(采用CLP建立脓毒症模型)、Ro27-3225处理组(CLP后用Ro27-3225处理)和Ro27-3225假手术对照组(假手术后用Ro27-3225处理),每组16只(10只大鼠观察术后一般状态和72 h生存率,另外6只大鼠于术后24 h采集血液及肝组织标本)。各组分别于术后30 min腹腔注射PBS或Ro27-3225(180μg/kg),术后24 h测定大鼠心率(HR)及平均动脉压(MAP)、大鼠血清中天门冬氨酸氨基转移酶(AST)和丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平。动物处死后,HE染色观察肝组织病变,反转录PCR检测肝组织中Toll样受体4(TLR4)、高迁移率族蛋白1(HMGB1)和caspase-3 mRNA水平,免疫组织化学染色检测肝细胞中核因子κB(NF-κB)p65的表达,并分析NF-κB p65核阳性率。结果与假手术组相比,CLP组大鼠72 h生存率和MAP降低,血清中AST和ALT水平明显升高,肝索排列紊乱,肝细胞水肿,有明显炎性细胞浸润,肝组织中TLR4、HMGB1和caspase-3 mRNA水平明显升高,肝细胞中NF-κB p65核阳性率明显升高。与CLP组相比,Ro27-3225处理组大鼠72 h生存率和MAP明显升高,血清中AST和ALT水平明显降低,肝组织结构损伤明显减轻,肝组织中TLR4、HMGB1和caspase-3 mRNA水平降低,肝细胞中NF-κB p65核阳性率明显降低。结论脓毒症能引起肝损伤,选择性激动MC4R可能通过抑制HMGB1/TLR4/NF-κB信号途径,减轻炎症反应,降低脓毒症引起的肝损伤。

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。

猪资源家系MC4R基因扫描及其与脂肪性状的相关分析

黑素皮质激素受体 4 (Melanocortin 4Receptor,MC4R)是在人类肥胖研究中发现的重要调节因子 ,它可以与瘦蛋白 (Leptin)、神经肽Y(NeuropeptideY ,NPY)、α 黑素细胞刺激激素 (Alpha melanocyte stimulatinghormone ,α MSH)等一起调节动物体重和采食量。采用PCR RFLP技术 ,分析了MC4R基因部分片段在猪资源家系群体中的TaqⅠ酶切片段多态性分布。MC4R基因多态性与生长肥育性状、肉质性状、胴体性状的相关性分析的结果表明 ,MC4R基因型频率在不同品种群体中的分布不同 ;MC4R基因与猪胸腰椎间膘厚、臀部膘厚、平均背膘、眼肌宽度、眼肌面积、皮率呈显著性相关。MC4R基因主要以显性作用方式发挥作用 。

罗非鱼MC4R基因克隆及与其生长相关的SNPs位点

黑素皮质素受体-4(Melanocortin receptor-4,MC4R)是5种已发现的黑素皮质素受体家族成员之一,属于跨膜G-蛋白耦联受体超级家族,对于调节动物的采食量、体质量及能量稳态有着重要的作用。本研究采用基因组步移技术获得了尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)MC4R基因组DNA序列。该基因全长2547bp,其中5′侧翼序列长为1481bp,3′侧翼序列长为82bp,编码区序列长为984bp,只有1个外显子。采用PCR产物直接测序法、PCR-RFLP和CRS-PCR技术对尼罗罗非鱼MC4R基因启动子和外显子区域进行了SNPs位点的检测和分型,结果共检测到5个SNPs位点(-G1000C、-T974A、C276T、C561T和C708T),其中外显子上的3个SNPs位点均为同义突变。利用一般线性模型分析5个SNPs位点与尼罗罗非鱼生长性状的关系,结果表明,5个SNPs位点不同基因型之间体质量均值差异最大值分别为9.5%、23.2%、14.4%、18.6%和13.5%,没有达到显著水平(P>0.05)。将5个SNPs位点不同基因型组合成7种双倍型(去掉频率小于3%的组合),关联分析表明,在体质量和体长这2个主要生长性状方面,双倍型D4与D1、D3、D6存在显著性差异(P<0.05),双倍型D2与D3、D6也存在显著性差异(P<0.05)。因而可以考虑将MC4R基因作为影响罗非鱼体质量等生长性状的候选基因,应用于罗非鱼分子标记辅助育种。

MC4R基因主效位点在中外猪种中的遗传多样性及其与生长肥育性状的关联性分析

采用PCR-TaqI-RFLP技术,检测了9个中国地方猪种、3个外来猪种和1个培育猪种的612个个体及白色杜洛克×二花脸资源家系418头F2个体在MC4R基因D298N主效位点的遗传变异,统计分析了MC4R基因型与日增重、腹脂率及肩、胸、腰、臀部膘厚等生长肥育性状的关联性。结果表明:(1)G等位基因在中国地方猪种、长白和杜洛克中呈高频分布,而大白和南昌白猪具有高频率的A等位基因;(2)GG基因型个体的胸、腰、臀部膘厚较AA基因型和AG基因型个体厚,GG基因型个体的240日龄重、至240日龄平均日增重大于AA基因型个体,GG基因型个体的腹脂率高于AA基因型个体,差异显著。试验结果进一步验证了MC4R基因对猪生长肥育性状的影响效应。

比格犬MC4R基因多态性与体重相关性的研究

为了分析比格犬黑素皮质素受体-4基因多态性与犬体重的关系,根据犬MC4R基因DNA外显子序列,设计MC4R基因特异PCR引物1对,犬DNA经PCR扩增,克隆和测序,寻找和确定犬MC4R基因的多态性位点,分析多态性与犬体重的关系。结果在比格犬MC4R基因中发现2处单碱基缺失突变,1个单碱基颠换变异,存在PshAⅠ酶切位点,并基于PshAⅠ酶切位点建立了PCR-RFLP技术。统计分析显示犬MC4R基因型与体重显著相关,可以考虑将MC4R基因作为犬体重的候选基因。

H-FABP、MC4R、ADD1基因多态性在3个猪群中分布及其与肌内脂肪和背膘的相关研究

具有不同遗传特性的猪种具有不同的肉质性状,尤其是地方品种和引进品种间在肉质性状上存在极大的差异。在已有的研究中,HFABP,MC4R,ADD1基因同肌内脂肪或背膘相关。利用梅山猪、苏太猪和杜×长×大猪为试验动物,研究上述3个基因的多态性分布和多态性同肌内脂肪和背膘的相关性。结果表明:3个基因的多态性分布在不同猪种间存在极显著的差异,这种差异可能是肌内脂肪(IMF)或背膘(BF)不同的主要原因之一。相关分析表明:HFABP和ADD1基因多态性同IMF有显著的相关,但是同BF没有显著的相关;MC4R基因的多态性同IMF和BF都有显著相关性。说明:HFABP和ADD1基因多态性有可能应用到提高IMF同时不影响BF的育种实践中。

MC4R和PROP1基因多态性及合并基因型与中国美利奴羊生长性状的关联分析

为了探讨MC4R和PROP1基因作为绵羊生长性状候选基因的可能性,寻找与绵羊生长性状相关的分子标记。本研究采用PCR-SSCP方法检测中国美利奴羊和德国美利奴羊MC4R和PROP1基因的多态性,分析了多态位点不同基因型及合并基因型与中国美利奴羊生长性状的关联性。结果表明:MC4R基因MC4R-3位点存在G894C突变,MC4R-4位点3′侧翼区存在A1223G、G1229A和T1307G3个突变位点;PROP1基因在外显子3上存在A2660G突变,导致Thr181Ala改变。关联分析表明,在中国美利奴羊群体中,MC4R-4位点不同基因型个体体斜长和腰角宽差异显著(P<0.05),优良基因型为BB;PROP1基因不同基因型个体尻宽和胸围差异显著(P<0.05),优良基因型为BB;PROP1-MC4R-4优良基因型聚合体BB-BB个体体斜长高于其它合并基因型个体(P<0.05)。结果提示绵羊MC4R和PROP1基因单核苷酸多态性及合并基因型对中国美利奴羊生长性状有一定的影响,可以作为进行绵羊生长性状分子标记辅助选择的候选基因。

MC4R、POU1F1基因对京海黄鸡生长性能的遗传效应

以MC4R和POU1F1基因为候选基因,采用PCR-SSCP和DNA测序技术检测两个候选基因在京海黄鸡群体中的单核苷酸多态性(SNPs),同时对候选基因与京海黄鸡生长性能的相关性进行了研究。结果表明,MC4R基因编码区第662bp位置有G→C碱基的点突变,在京海黄鸡中检测到AA、AB、BB3种基因型,A等位基因频率为0.929,B等位基因频率为0.071;在POU1F1基因exon3在序列的第5231bp位置有一个A→T碱基的点突变,检测到CC、CD、DD3种基因型,C等位基因频率为0.500,D等位基因频率为0.500。采用GLM模型分析基因型对生长性能的遗传效应,结果表明,MC4R基因AA基因型个体的4、8、12周龄体重显著地高于BB型个体(P<0.05),16周龄体重差异极显著(P<0.01);POU1F1基因CD基因型个体体重极显著高于CC型和DD型(P<0.01)。因此推测MC4R和POU1F1基因可能是影响鸡生长性状的主效基因或与主效基因紧密连锁的标记基因,能够在分子标记辅助选择中用于对鸡生长性状的遗传改良。

鹅MC4R基因RFLP及其与胴体和羽绒性状的关联性

本研究利用皖西白鹅为父本与四川白鹅(母本)进行杂交,屠宰测定了123只杂种鹅的胴体性状、羽绒性状和肉质性状,运用因子分析从这些性状中提取了12个公共因子;采用4种内切酶Hinf I、EarI、PstⅠ和PvuⅡ检测了鹅黑素皮质素受体-4(MC4R)基因编码区的RFLP,并分析了RFLP与鹅重要经济性状之间的关联性。结果显示,试验鹅群中仅Hinf I酶切MC4R基因编码区存在RFLP,酶切得到HH和Hh 2种基因型,其1对等位基因H和h的频率分别为0.890 2和0.109 8。分析不同基因型与鹅胴体和羽绒性状之关联性表明,HH型与鹅屠体重、半(全)净膛重、肝脏重、心脏重、肌胃率、腹脂率、胸肌失水率以及绒比重具有显著的相关性,基因型效应对群体均数的贡献率在±5%之间;当MC4R基因突变后,Hh型的这种效应未能达到显著水平,但却与产脂力(3.314%)和脂肪酸品质(1.218%)(P<0.05)2个公共因子存在显著的相关性。

MC4R基因多态性与鸡生长和体组成性状的相关研究

黑素皮质素受体4(melanocortin4receptor,MC4R)是G蛋白偶联受体(GProteincoupledreceptors,GPCRs)超家族的一个成员,在人和鼠的体重、能量稳态和采食量的调控中具有重要作用。实验以东北农业大学建立的高低脂双向选择肉鸡品系为研究材料,采用PCR-SSCP和测序方法检测MC4R基因编码区的SNPs,结果在编码区发现1个G315T的突变。最小二乘分析表明,该位点基因型在高低脂系6世代中与7周龄体重、屠体重呈显著相关(P<0.05),多重比较显示,AA型个体的7周龄体重、屠体重显著高于AB型的个体(P<0.05);在高低脂系8世代中基因型与1、5、7周龄体重、屠体重、胸肌重、胸肌率显著相关(P<0.05),多重比较结果表明,AA型个体的5、7周龄体重、屠体重、胸肌重显著高于AB型和BB型个体(P<0.05)。由结果可初步推测MC4R基因可能是影响鸡早期生长和肌肉性状的主效基因或与主效基因相连锁。

湖羊肌肉MC4R基因表达水平与肌内脂肪含量的相关性分析

选取了初生、1～6月龄湖羊公羔和12月龄的周岁公羊各5只,采用real-time PCR检测湖羊不同部位肌肉黑素皮质激素受体4基因(MC4R)mRNA表达水平,分析MC4R mRNA表达的发育性变化及其与肌肉肌内脂肪含量的关系。结果发现:湖羊不同肌肉部位MC4R基因表达的发育性变化模式均为先上升后下降。其中3月龄背最长肌、后腿股二头肌和前腿肱二头肌的MC4R mRNA表达水平达到最大,与其余各月龄相比差异显著,而2月龄腰大肌的MC4R mRNA表达水平达到最大,5月龄MC4R mRNA表达水平在湖羊不同部位肌肉间表现有明显差异,但无明显规律,其后各月龄间均无显著差异。结论:湖羊背最长肌、腰大肌和后腿股二头肌MC4R mRNA表达水平与肌内脂肪(IMF)含量呈负相关关系。

北京鸭MC4R基因的克隆及其组织表达的差异

黑素皮质素受体-4(melanocortin receptor-4,MC4R)是黑素皮质素受体家族5个亚型(MCR1-5)之一,在控制食欲、体质量、能量平衡中有重要作用。本研究采用RT-PCR技术从北京鸭脑组织中克隆出鸭MC4R基因的编码区序列,分析其基因结构并进行功能预测,利用实时荧光定量进行组织差异表达研究。结果表明,鸭MC4R基因编码区全长996 bp,编码332个氨基酸,包括起始密码子ATG和终止密码子TAG;与鹅、鸡、小鼠、人的相似性分别为97%、95%、78%、80%;推导的氨基酸序列显示,鸭MC4R蛋白具有G蛋白耦联受体家族结构域;实时定量结果表明,MC4R基因在北京鸭各组织相对表达水平存在差异,其中在脑组织中表达最高,脾脏、心脏、腿肌、腹脂、肾脏次之,而在肝脏和肺脏中表达量最低。本试验为进一步研究鸭MC4R基因的生物学功能奠定了基础。

MC4R基因在淮猪中的多态性及其与生长性状和背膘厚的相关性

[目的]分析MC4R基因多态性与生长速度及背膘厚性状的遗传关系。[方法]采用PCR-Taq I-RFLP技术,检测淮猪新品系165头个体在MC4R基因D298N主效位点的遗传变异,统计分析MC4R基因型与日增重和活体背膘厚性状的关联性。[结果]结果表明,淮猪新品系猪群中存在着丰富的MC4R基因多态性,其AA型个体的生长速度明显快于BB型个体(P<0.01);AA型个体的活体背膘厚明显比BB型个体薄(P<0.05);AB型个体均处于中间。[结论]该研究进一步验证了MC4R基因对猪生长肥育性状的影响效应,为MC4R基因作为淮猪新品系的分子遗传标记提供可能性。

鹅肌肉组织中MC4R mRNA表达量与屠宰性能的相关性分析

采用单因子试验设计,选用160只体质量相近的0日龄吉林白鹅和农安籽鹅为试验动物,每个品种随机分为4组,饲喂以NRC标准为基础配制日粮,分0~4周龄和5~8周龄2个阶段饲养。通过屠宰试验和RT-PCR方法对鹅的MC4RmRNA在胸肌和腿肌组织中的表达量进行了检测,进而比较不同遗传基础鹅MC4RmRNA表达的差异。结果表明：MC4RmRNA表达量与屠宰性状有一定的相关性,吉林白鹅胸肌、腿肌MC4RmRNA表达量高于农安籽鹅,吉林白鹅活体重、胸肌重、腿肌重、日增重均高于农安籽鹅。

京海黄鸡MC4R基因多态性及其与生长性能的关联分析

研究以140只京海黄鸡为试验材料,以MC4R为候选基因,采用PCR-SSCP和DNA测序技术分析了MC4R基因在京海黄鸡群体中的多态性。结果表明:MC4R基因编辑区第662bp处有G→C碱基的点突变,在京海黄鸡中检测到AA、AB、BB3种基因型,A等位基因的频率为0.929,B等位基因的频率为0.071。经过基因型与生长性能的关联分析得知:不同基因型与京海黄鸡4、8、12周龄体重差异显著(P<0.05),与16周龄体重差异极显著(P<0.01)。由此推测,MC4R基因可能对于鸡生长性能具有很大的影响或与控制生长性能的主基因连锁。

野猪MC4R基因的克隆及变异初步研究

黑素皮质素受体4是在人类肥胖研究中发现的重要调节因子,参与调节动物的体重、采食量和能量稳态,缺失MC4R基因的突变纯合体小鼠出现遗传性肥胖。为了进一步揭示其群体遗传变异,寻找新的遗传标记,本研究对野猪(Sus scrofa ussuricus)MC4R基因进行了克隆(GenBank accession NoDQ388767)和序列分析,并对所发现的错义突变进行了基于限制性内切酶HindⅢ的PCR-RFLP分析。序列分析表明野猪与民猪MC4R基因的编码区序列完全相同,与大白猪相比存在4个SNPs;对14头野猪的酶切多态性分析表明该突变位点是多态位点,并且3种基因型的分布符合Hardy-Weinberg定律。结果表明,野猪具有独特的遗传信息。

苏姜猪MC4R基因多态性及其与生产性状的关联分析

本研究旨在探讨MC4R基因多态性对苏姜猪生产性状的影响,以期能够筛选出可用于提高苏姜猪生产性状的分子标记。利用DNA混合池和Sanger测序法对MC4R基因外显子进行单核苷酸多态性(SNP)检测,分析SNP的遗传多态性及其与生产性状的关联性。结果显示,苏姜猪MC4R基因外显子中共检测到6个SNP位点,其中1个错义突变[rs81219178 G>A(Asp298Asn)],5个3′UTR突变(rs325999553 G>A、rs344775772 T>A、rs334536177 A>C、rs335628164 C>T和rs81221063 A>T),均包含3种基因型,且符合Hardy-Weinberg平衡,2个SNP位点为低度多态,4个SNP位点为中度多态。关联分析结果显示,rs81219178 G>A(Asp298Asn)位点对胸围和胸宽有显著影响,5个3′UTR突变位点对体质量、体高和胸围有显著影响。rs325999553 G>A和rs344775772 T>A呈现高度连锁,rs334536177 A>C、rs335628164 C>T和rs81221063 A>T呈现高度连锁。结果提示,MC4R基因对苏姜猪的部分生产性状有显著影响,可作为苏姜猪早期选育的分子标记。

MC4R基因沉默对牛成纤维细胞内基因表达的影响

旨在研究黑素皮质激素4受体基因(Melanocortin-4receptor,MC4R)沉默对牛成纤维细胞内能量与脂肪代谢相关通路上基因表达的影响,进一步揭示MC4R基因与肉牛胴体品质以及能量平衡与脂肪代谢之间的关系。本试验使用MC4R被敲降的牛成纤维细胞系,借助深度测序技术寻找试验组(MC4R敲降)和阴性对照组(MC4R未敲降)中表达量差异显著的基因。利用GO注释聚类分析和KEGG通路富集分析对涉及能量代谢、脂肪运输及相关调控通路的差异基因进行了深入的富集分析。随机选取差异表达基因中的10个基因,利用实时定量PCR对深度测序结果进行验证。此外,本研究借助牛SNP芯片对上述目标基因的单核苷酸多态性(SNP)进行了检测,并对136头西门塔尔牛进行了基于目标基因各SNP的基因型检测。基于各SNP的分型数据,本研究进一步利用PLINK软件对SNP与牛各胴体性状的关联性进行分析。通过深度测序,在两组阳性MC4R被敲降的牛成纤维细胞系中共发现7 799个差异表达基因,其中上调基因1 703个,下调基因6 096个。显著性GO分类在两组不同干扰水平处理组间共选出与能量代谢调节、脂肪运输过程相关的差异表达基因265个,功能聚类分析进一步筛选出与能量代谢相关的基因29个。KEGG通路富集分析发现,与能量代谢、脂肪运输等过程相关的265个差异表达基因共涉及到40个不同的通路,其中与MC4R基因及能量代谢调控有密切关联的Leptin、AGRP、NPY和POMC等基因同属于脂联素信号通路。MC4R敲降引起该通路上22个基因的表达发生显著变化。实时定量PCR结果表明,所选择的10个基因(表达量上调基因:CFB、RSAD2、IFIT3、CHI3L1和BOLA-N;表达量下调基因:UPK1B、IER2、LASS3、TGFβ3和AXUD1)的mRNA表达水平与测序结果无显著差异,从而证实了深度测序数据的准确性和可重复性。此外,借助50K密度的牛SNP芯片,本研究共发现了16个SNPs位点,共涉及11个目标基因。SNPs与牛各胴体性状的关联分析结果表明,10号染色体上的TGFβ3对西门塔尔牛眼肌面积、胴体重、腰部肉厚、大腿肉厚和外脊重有显著影响(P<0.05),对眼肉重、里脊重有极显著影响(P<0.01);同样位于10号染色体的RHOJ基因对西门塔尔牛眼肌面积也有显著影响(P<0.05)。19号染色体上的KRT17基因和7号染色体上VCAN基因均显著影响西门塔尔牛肉剪切力(P<0.01,P<0.05)。1号染色体的MASP1基因对肉色有显著影响(P<0.05)。结果显示,MC4R基因沉默显著影响牛成纤维细胞内参与能量代谢、脂肪代谢和能量稳态平衡调控过程相关基因的表达,进一步证实了MC4R基因能调控肉牛能量平衡和脂肪代谢以及影响肉牛胴体品质。