牛科物种THRSP基因的分子特征及功能比较分析

【目的】探究牛科物种THRSP基因的序列特征、功能差异及系统发育关系。【方法】从NCBI和Ensembl数据库下载常见牛科物种和非牛科物种的THRSP基因及其编码产物的氨基酸序列,进一步利用比较基因组学和生物信息学方法对所得数据进行比较分析。【结果】牛科物种THRSP基因转录区的结构相似,编码序列一致性高(93.2%~96.9%),但非翻译区和内含子差异较大。牛科THRSP蛋白均为亲水性核蛋白,无跨膜区和信号肽,都包含1个Spot_14或Spot_14超家族保守结构域,其参与的生物学路径主要与脂类的生物合成有关,分子功能主要与脂肪酸合酶活性和蛋白同源二聚化活性相关。与牛科THRSP互作的蛋白质主要与脂肪酸的合成和β-氧化、蛋白质代谢和转运、跨细胞膜或细胞器的物质转运、溶酶体与吞噬体的融合等生物学过程有关。牛科THRSP蛋白的氨基酸组成、理化特性、基序组成模式、保守结构域、功能修饰位点和高级结构高度相似,但表现出属间差异。系统发育分析表明:牛科物种同属动物间THRSP蛋白的亲缘关系更近。【结论】牛科物种THRSP序列和结构一致性高、功能相似,是一种在细胞核中发挥功能作用的亲水蛋白,推测其参与牛科物种脂合成的调节。

长链非编码RNA调控牛科反刍动物相关经济性状的研究进展

长链非编码RNA (long non-coding RNA,lncRNA)是一种长度>200 nt、自身不具有编码能力的真核生物转录本,主要通过转录水平、转录后水平和表观遗传学调控基因的表达,在动植物基因组中普遍存在。lncRNA是一种在动植物生长发育、细胞分化及疾病发生中起着关键作用的调控分子。相较于医疗领域的研究,lncRNA在牛科反刍动物中的研究尚处于起步阶段,特别是调控牛科反刍动物相关经济性状的研究鲜见报道。近年来,高通量测序与微阵列技术的迅速发展,为lncRNA的鉴定提供了更为高效快速的方法。笔者对lncRNA的研究发现、特征分类、转录后水平调控作用机制以及其在牛科反刍动物的肌肉生长、毛囊发育和泌乳性状等方面的研究进行综述,旨在为进一步研究lncRNA在牛科反刍动物生长发育中的调控机制提供理论参考。

牛科家养动物催产素(OXT)基因研究进展

催产素(oxytocin,OXT)系全球首个被测序并人工合成的9肽神经内分泌激素,能以神经递质和激素两种形式发挥功能。以激素发挥功能时,需要与催产素受体(oxytocin receptor,OXTR)结合形成复合物方可发挥生理功能。OXT存在于机体多个组织器官,具有广泛的生物学功能,尤其在哺乳动物泌乳过程中发挥重要的调控作用。本文综述了牛科物种OXT基因结构及其编码多肽的分子特征、OXT与OXTR间的定位与相互识别过程、OXT调控泌乳过程的机制及其在动物生产中的应用,并对其下一步研究进行了展望,以期为深入解析OXT基因的结构与功能提供参考。

牛科家畜Plin2基因研究进展

脂滴广泛存在于多种细胞,作为细胞内中性脂质的主要贮存场所。在脂滴表面的磷脂单分子层上镶嵌着多种蛋白,脂滴包被蛋白家族(Perilipins, PLINs)是脂滴表面含量最多蛋白家族。脂滴包被蛋白通过与脂滴表面特异性位点结合,调节脂类存储与水解。脂滴包被蛋白2(Perilipins2,Plin2)作为脂滴包被蛋白家族重要成员之一,对促进细胞内脂滴形成起着重要作用,在脂质储存、脂质代谢的调节、脂肪酸的氧化及炎症反应等多种生理功能中发挥重要作用。本文综述了Plin2基因的结构、表达和参与的生物学路径,以及其在脂质代谢和脂滴形成中的功能,进一步总结了该基因多态性与生产性状的关联性,可为牛科物种Plin2的深入研究提供参考。

牛科动物HSL基因序列分析及其分子进化研究(英文)

在对牛科中4种动物即牦牛、瘤牛、普通牛和水牛HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列进行测定的基础上,与Gen-Bank中其他物种相应基因核苷酸序列、氨基酸序列进行了比对分析,并构建了牦牛与其他物种间分子系统进化树。结果表明:牦牛与普通牛、瘤牛、水牛、猪、人、小鼠、大鼠7个物种HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列间保守性较高,同源性大小依次为99.8%、99.6%、97.4%、90.6%、88.4%、83.5%、82.3%。相应氨基酸序列间保守性更高,同源性分别为100%、100%、98.2%、94.0%、92.2%、89.8%、89.8%。牦牛与各物种该基因部分核苷酸序列间碱基变异类型主要表现为碱基转换和颠换,无碱基插入和缺失发生,碱基转换的频率高于颠换的频率;在核苷酸水平上的多数碱基替换都是同义替换;序列间单碱基变异位点大多出现在同一位点,多发生在密码子第3位,其次是第1位,最少发生在第2位,符合分子进化的中性学说。HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列进行多序列对位排列构建的各物种间分子系统进化树结果表明,普通牛和瘤牛首先聚为一类,再分别与牦牛、水牛、猪、人聚类,最后与大鼠、小鼠聚为一类。该聚类结果与动物学上的分类结果一致,表明HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列适合于构建物种间分子系统进化树。研究表明,牦牛、普通牛和瘤牛3个物种间的遗传距离大小相近,牦牛和水牛间的遗传距离与普通牛、瘤牛和水牛间的遗传距离大小相当。牦牛、普通牛和瘤牛3个物种间的遗传距离远小于它们各自与水牛这一物种的遗传距离,它们三者之间的亲缘关系也相对于它们各自与水牛间的亲缘关系都较近,故将牦牛、普通牛和瘤牛划分在同一个属——牛属(Bos)更为合理。

用mtDNA序列探讨羚牛亚种分类(偶蹄目:牛科)

羚牛 4个亚种在我国均有分布 ,且四川亚种和秦岭亚种是我国的特产动物 ,但对于分布于甘肃南部羚牛种群的亚种归属则有着不同的观点。本文就羚牛 3个亚种的分类地位从线粒体DNA细胞色素b和D Loop序列水平上进行探讨 ,分析结果基本支持形态学上的亚种划分 ,但甘肃南部羚牛种群在两个DNA片段上均与羚牛四川亚种存在着一定的差异 ,而与秦岭亚种则完全一致。结合羚牛地理分布特点 。

熏倒牛科植物化学成分与药理作用研究进展

熏倒牛科植物共4种,分布地域西起希腊,经东地中海、西亚、中亚,至我国甘青地区。该科的熏倒牛、高山熏倒牛及多裂熏倒牛在我国及伊朗民间常用于解痉、镇痛和治疗皮肤病等。药理研究表明,熏倒牛科植物具有镇痛抗炎、抗氧化、镇静解痉、降血糖、降血压、抗动脉粥样硬化等作用。该文对熏倒牛科植物的传统用药价值、种属分布、化学成分及药理活性研究方面进行了总结,以期为该科药用植物资源的深入研究和开发利用提供参考。

牛科物种FSHβ基因外显子1和外显子2遗传特征分析

促卵泡素(follicle-stimulating hormone,FSH)对刺激动物卵泡发育和促进精子生成具有重要作用,但有关牛科物种FSH基因的群体遗传特征还不十分清楚。本文针对FSHβ基因外显子1和外显子2,采用PCR-SS-CP结合PCR产物直接测序技术对353头水牛(来自11个水牛群体)、30头牦牛和30头大额牛样品进行了群体变异检测,并结合NCBI数据库中已发表的普通牛、山羊和绵羊等物种同源序列进行了群体遗传和生物信息学分析。在FSHβ基因外显子1中,水牛中发现1个核苷酸替换和1个缺失,即c.-49A>G和c.-31delG;其中,SNP-49在河流型和沼泽型水牛中均存在,等位基因c.-49A为优势等位基因,而c.-31delG只存在于沼泽型水牛中,且为杂合状态,基因频率为0.077。在牦牛外显子1中检测到c.-37G>A和c.-12T>C替换,且为连锁遗传的,而在大额牛外显子1中未检测到SNP位点。在FSHβ基因外显子2中,水牛中发现c.132G>A替换,该位点在河流型和沼泽型水牛均存在,但等位基因频率在两类水牛间不一致。在牦牛外显子2中检测到c.9C>T和c.21C>T替换,该替换也存在于普通牛中;大额牛外显子2为单态,未见SNP位点。生物信息学分析显示,在一些牛科物种FSHβ基因外显子2中发现的SNP位点均为同义替换,揭示了其序列的高度保守性。在牛科物种中,山羊和绵羊FSHβ基因第36位密码子编码氨基酸与其他物种不同,可作为区分它们的遗传标记。

中国新近纪牛科分类及演化规律

我国新近纪的牛科相当繁盛。至今已记录了30属,归入5个亚科(Hypsodontinae,Urmiatheriinae,Caprinae,Antilopinae和Bovinae)。化石主要出现在我国北方且大部分为土著类型,以颊齿中等高冠至高冠、前臼齿列短、头骨粗壮、弯曲和角心特化为特征。在整个新近纪时期,牛科经历了5个发展阶段和4次大的更替。与同时代欧亚大陆其他地区的牛科类群相比,中国牛科化石出现的时间早,且基本组成不同。在中新世,我国的牛科主要由Hypsodontinae,Urmiatheriinae,Caprinae的早期特化类型和Gazella组成,Boselaphini稀少并缺乏转角羚羊(Antilopinae);在上新世,除Gazella外,我国北方仍生活着Caprinae的一组土著类型。

我国牛科（Bovidae）中3种动物的染色体组型比较分析

比较分析我国牛科中３种动物（即羚牛、绵羊、黄牛）的染色体组型，从染色体数目和形态上比较它们之间的差异，并讨论这３种动物彼此之间的进化亲缘关系和进行杂交育种的可能性，为畜牧育种培养新类型提供细胞遗传学的依据。

鹿科与牛科动物IGF-1基因序列比较及分子进化分析

以GenBank中已登录的梅花鹿(Cervus nippon)、马鹿(Cervus elaphus)、普通牛(Bos taurus)、水牛(Bubalus bubalis)、山羊(Capra hircus)和绵羊(Ovis aries)胰岛素样生长因子-1(IGF-1)基因mRNA序列为研究材料,通过DNAStar 7.0等生物信息学软件对6个物种的IGF-1基因进行序列比较及分子进化分析。结果表明:鹿科与牛科动物IGF-1基因编码区均为465bp,并且碱基组成表现为G>C>A>T,且G+C含量高于A+T;6个物种IGF-1基因密码子第1位富含A,密码子第2位4种碱基的分布相对均匀,密码子的第3位碱基C含量较高;编码区碱基序列中共检测到20个变异位点,包括10个单一变异和10个简约变异,鹿科和牛科动物IGF-1基因核苷酸和氨基酸序列的相似性均较高;(4)NJ和UPGMA两种方法构建的分子进化树均把6个物种聚为2个大类:鹿科和牛科,其中牛科又分支出牛亚科和羊亚科两类。

甘肃临夏盆地首次发现乌米兽(牛科,偶蹄类)头骨化石（英文）

报道并描述了一件来自甘肃临夏盆地的中间乌米兽(Urmiatherium intermedium)头骨化石新材料,该材料产自柳树组上部,属于晚中新世晚期杨家山动物群。中间乌米兽是一种大型的晚中新世牛科动物,角心特化,短且呈薄板状,并且在基部相互靠近。在角心前后方的额骨和顶骨上,发育大片赘生骨疣,这些骨疣与角心一起,合称角器。20世纪初,步林报道了中国北方晚中新世地层中的大量中间乌米兽化石,包括产自山西保德和甘肃庆阳的20多件头骨以及很多破碎的齿列和骨骼。本文报道的乌米兽头骨化石是乌米兽在甘肃临夏盆地的首次发现,将其在中国北方的分布向西扩展到了青藏高原东北缘地带。乌米兽被普遍认为与近旋角羊(Plesiaddax)、和政羊(Hezhengia)和柴达木兽(Tsaidamotherium)等晚中新世"麝牛类"牛科动物具有较近的亲缘关系,但其系统发育地位仍存有争议。相比其他晚中新世"麝牛类"牛科动物,乌米兽的分布较广,从伊朗至中国北方都有分布,但它鲜与其他晚中新世"麝牛类"牛科动物伴生。在临夏盆地,与其伴生的牛科动物目前仅发现中华羚(Sinotragus)一种。

泥河湾盆地山神庙咀遗址早更新世中-小型牛科动物化石新材料

山神庙咀是泥河湾盆地新发现的早更新世遗址,该遗址产出丰富多样的哺乳动物化石,其中包括如下属种的中–小型牛科动物:翁氏转角羚羊(Spirocerus wongi),中国羚羊(Gazella sinensis),山东绵羊(Ovis shantungensis)和皮氏巨羊(Megalovis piveteaui);中国羚羊是其中化石最丰富者。前两种化石主要以角心和头骨及下颌为主,此外,4个种都有掌骨和/或蹠骨发现。依据角心特征不难将有关类别鉴定到种一级,而对于牙齿及头后骨骼而言, 要想确切鉴定是有一定困难的。在头后骨骼中,掌、蹠骨最值得关注,它不仅对属种鉴定 有重要价值,而且对重建系统演化关系及解释古生态适应都是重要证据。修正了前人错误 鉴定的泥河湾牛科动物的掌、蹠骨。山神庙咀动物群中的牛科动物以羚羊和野牛为主,表 明泥河湾盆地在早更新世期间以草原环境为主导。

牛科物种FEZF2基因分子特征、功能预测及进化分析

【目的】揭示牛科物种FEZF2基因的功能及其差异。【方法】从NCBI和Ensembl数据库下载牛科主要家畜FEZF2基因序列及用于比较的非牛科物种的同源序列,采用生物信息学和比较基因组学方法对牛科家畜FEZF2基因的结构、编码蛋白的理化特征、氨基酸组成、基序和保守结构域、高级结构、参与的生物学路径、分子功能及进化关系进行比较分析。【结果】牛科动物间FEZF2基因转录区的结构存在差异,表现为非翻译区和内含子的序列长度不一致,但它们的编码序列(coding sequence,CDS)结构模式一致,与非牛科动物的CDS结构具有共线性关系。牛科动物FEZF2蛋白都是在核内发挥生物学功能的亲水性蛋白,无信号肽序列及跨膜结构域,都含有1个COG5048保守的锌指结构域。预测显示:FEZF2蛋白参与的生物学过程主要与神经元发育调节有关,分子功能主要是与染色质结合、转录激活或抑制有关。牛科与非牛科哺乳动物的FEZF2序列都存在1个连续的甘氨酸序列重复区,水牛、牦牛、绵羊和山羊均为13G型,但普通牛和瘤牛存在12G和13G两个等位基因。各牛科物种FEZF2蛋白在氨基酸组成、序列一致性、理化特征、基序、结构域和高级结构上存在相似性,但在牛科的不同属间存在一定差异。系统发育分析显示:牛科同属动物的FEZF2蛋白遗传关系较近。【结论】本研究揭示牛科家畜间FEZF2基因CDS的结构模式高度一致;FEZF2作为核内功能蛋白可能参与了牛科物种的神经元发育和机体免疫等过程的基因表达调控。

野牦牛与其他牛科动物GHRHR基因部分序列的比较

对野牦牛生长激素释放激素受体(GHRHR)基因部分片段(包括部分外显子6和部分内含子6)进行PCR扩增、克隆和序列测定,序列已提交到GenBank中(GenBank Accession No:EU872256)。利用BioEdit7.0.9.0、DnaSP 4.10.9等生物信息学软件对野牦牛该基因序列与GenBank中普通牛、瘤牛、水牛、绵羊等牛科动物相应序列进行比对分析。结果表明:野牦牛与普通牛、瘤牛、水牛、绵羊4个物种基因序列间同源性大小依次为99.0%、98.3%、97.8%、92.0%,5个物种间共发现42处序列间碱基差异(9.84/100 bp),其中野牦牛与普通牛、瘤牛、水牛、绵羊4个牛科物种均存在差异碱基3处;推导的部分氨基酸序列间同源性大小依次为94.4%、94.4%、100.0%、94.4%。

牛科物种FSHβ基因外显子3编码区遗传多态性及其生物信息学分析

促卵泡素是动物垂体前叶分泌的重要繁殖调控激素。采用PCR产物直接测序法对河流型和沼泽型水牛、牦牛和大额牛的FSHβ基因外显子3编码区进行群体变异检测,并进行了生物信息学分析。牛科物种FSHβ基因外显子3编码区均为231 bp。在水牛中共发现16个SNP位点,其中异义替换13个,推测4个异义替换对FSH功能有显著影响(subPSEC<-3)。沼泽型水牛中发现的SNP位点均与河流型水牛共享,但它们在两类水牛中的群体遗传组成不同。在普通牛、牦牛和大额牛中分别确定8,3,1个SNP位点,但只有SNP307是异义替换,普通牛与牦牛共享该位点,推测其对FSH功能无显著影响(subPSEC>-3)。在山羊中有11个SNP位点,8个为异义替换,推测只有SNP253对FSH功能有显著影响(subPSEC<-3)。在绵羊中有3个SNP位点,皆为同义替换。确定水牛特有的核苷酸位点4个,山羊特有的位点1个,普通牛、牦牛和大额牛共有的核苷酸位点4个,山羊和绵羊中共有的位点2个,这些位点编码氨基酸的差异可能引起了不同类型牛科物种间FSHβ亚基功能上的差异性。

牛科物种β-酪蛋白基因的研究进展

β-酪蛋白(CSN2)是牛科物种乳中重要的酪蛋白之一,对维持乳的理化特性具有重要作用。论文对普通牛、水牛和山羊的CSN2基因结构与功能、近年发现的变异类型及CSN2基因变异与生产性状的关联进行了综述,并对该基因在研究中存在的问题进行了总结和展望。

牛科家养动物硬脂酰辅酶A脱氢酶1基因的研究进展

硬脂酰辅酶A脱氢酶1(stearoyl-CoA desaturase-1,SCD1)是哺乳动物脂肪细胞中饱和脂肪酸转换为单一不饱和脂肪酸的关键酶,对动物机体及动物产品中脂肪酸的组成和含量有重要的影响。本文对普通牛、水牛、山羊和绵羊等牛科常见家养动物的SCD1基因的结构与功能、变异类型及其与经济性状关联的研究进展进行了综述,并对该基因的未来研究进行了展望。

固醇调节元件结合蛋白(SREBPs)调控牛科物种脂合成的研究进展

固醇调节元件结合蛋白(sterol regulatory elemental binding protein,SREBPs)是细胞核内调控脂代谢的重要转录因子,其在细胞核内通过结合下游靶基因调控区的顺式作用元件来参与转录过程,进而调控脂代谢,包括调控体脂的沉积和乳脂的合成。本文综述了SREBPs的结构与功能、SREBPs参与的生物学路径、SREBP1参与牛科物种体脂沉积和乳脂合成的研究进展,旨在为牛SREBPs的深入研究提供参考。

牛科物种FSHβ基因密码子偏好性分析

【目的】为了确定牛科物种FSHβ基因密码子使用上的偏好性及差异。【方法】采用PCR产物直接测序法对36头槟榔江水牛、32头滇东南水牛、26头大额牛和29头中甸牦牛的FSHβ基因编码区序列进行了群体变异检测,并结合已发表的普通牛、野牛、山羊和绵羊的同源序列,对牛科物种FSHβ基因同义密码子使用的偏好性及其差异进行了深入分析。【结果】各牛科物种共同偏好使用UUC、CUG、AUC、GUG、UCC、AGC、CCC、CCA、ACC、ACG、GCA、UAC、CAG、ACC、GAC、GAG、UGC、AGA、AGG、GGC等20种密码子。除CCA、GCA和AGA之外,其余密码子均以G/C结尾。编码His的两个同义密码子CAU、CAC在沼泽型水牛中无偏好性,在河流型水牛中则偏好使用CAU。编码Lys的两个密码子AAA、AAG在河流型和沼泽型水牛中无偏好性,在野牛和山羊中偏好使用AAG,而牦牛、普通牛、大额牛和绵羊则偏好使用AAA。基于密码子的RSCU值构建的聚类树显示:河流型与沼泽型水牛聚为一类,牦牛、普通牛、大额牛和绵羊聚为一类,野牛与山羊聚为一类。【结论】各牛科物种FSHβ基因在密码子使用上均存在一定的偏好性,但差异较小,且都偏好性使用以G/C结尾的密码子,其中河流型与沼泽型水牛的偏好性最相似。