鸡StAR基因非同义单核苷酸多态性的生物信息学分析

以鸡StAR基因为研究对象,在分子水平上探究StAR编码区功能性位点。利用SIFT,PolyPhen-2,PANTHER和PROVEAN等4种方法预测对nsSNPs进行分析预测有害位点,使用SWISS-MODEL,Consurf server,Pymol,I-Mutant 3.0等软件对有害nsSNPs位点进行蛋白质的空间结构、氨基酸间氢键的改变及蛋白稳定性等相关分析。结果表明:从StAR基因的nsSNPs位点筛选出来6个主要有害突变(V125G,M144R,N148T,T204P,C224W和L247Q)。其中,M144R,N148T和T204P这3个位点氢键数目和空间结构发生变化,M144R,N148T,C224W和L247Q这4个位点降低了StAR蛋白质的稳定性,且M144R,N148T,T204P,C224W和L247Q均为高保守性位点。预测M144R,N148T,T204P,C224W和L247Q这5个位点可能为鸡StAR基因的潜在功能性位点。

鸡TRAF6基因外显子区功能性SNP预测与分析

采用生物信息学方法筛选鸡TRAF6基因中的功能性非同义单核苷酸多态性(nsSNPs)位点。从dbSNP数据库中检索出TRAF6基因的8个nsSNPs,利用生物信息学软件PROVEN、SIFT、PhD-SNP和SNAP2分别对nsSNPs进行功能性预测;使用I-Mutant2.0和Mupro对突变位点氨基酸的稳定性进行预测;此外,利用Clustal Omega和Jalview对鸡TRAF6基因编码的氨基酸序列进行多序列比对和进化位点保守性预测。使用MutPred2预测突变可能造成的影响;最后使用Sopma和SWISS-MODEL软件分别预测TRAF6野生型和突变型的蛋白质二级结构和构建它们的三级结构。结果表明:从TRAF6基因的nsSNPs位点筛选出来3个有害突变位点rs736890315(S17R)、rs734934585(C20G)和rs734774178(V472E),其中V472E是四种软件共同筛选出的突变位点。V472E突变位点可能影响鸡TRAF6蛋白的功能,且所有位点突变都会使TRAF6蛋白稳定性降低。保守性分析显示,D16G、S17R和A307T为不保守位点,C20G、S40G、S40R、T42A和V472E为保守的功能性残基;MutPred2预测结果发现,V472E位点的突变导致蛋白质的稳定性改变,其他位点的突变均无显著影响;二级结构分析结果表明,鸡TRAF6蛋白主要以无规则卷曲和α螺旋为主,V472E、S40G和C20G这三个位点上的突变都导致了无规则卷曲百分比的提高和α螺旋百分比下降;三级结构分析结果发现,TRAF6蛋白的野生型和突变体的三级结构与二级结构预测结果一致。本研究预测发现V472E位点突变可能严重影响鸡TRAF6蛋白质的结构,V472E可能是鸡TRAF6基因的潜在功能性位点。

鸡IFIT5基因单核苷酸多态性的生物信息学分析

为了筛选鸡IFIT5基因潜在的、具有生物学功能的nsSNPs(nonsense Single nucleotide polymorphisms,SNPs)位点和UTR-SNPs(untranslated regions-SNPs)位点。利用5种SNPs在线工具对nsSNPs进行分析预测有害位点;使用SWISS-MODEL,Pymol,Consurf server等软件对有害nsSNPs位点进行蛋白质的空间结构,氨基酸的氢键变化,及保守型等进行相关分析。此外,对UTR-SNPs位点使用UTRScan分析预测其结合模式元件是否改变。结果表明:从IFIT5基因的nsSNPs位点筛选出来的6个有害nsSNPs位点(L220I,L223M,L223V,Y375C,E391G和Y414D)都为潜在性功能位点,其中E391G位点最可能影响蛋白的结构和功能。从UTR-SNPs筛选出9个位于uORF的位点可能影响IFIT5基因的转录模式。

鸡TLR3、TLR4和TLR21单核苷酸多态性的生物信息分析

试验旨在筛选鸡TLR3、TLR4和TLR21基因中的功能性nsSNPs。利用SIFT、PolyPhen-2、PANTHER、PMut和PROVEAN五种软件方法分析引起的氨基酸替换nsSNPs是否可能影响基因的功能。进一步对三个基因氨基酸序列进行翻译后修饰位点及进化位点保守性的预测,使用easymodeller和SWISS-MODEL构建了其野生型及突变型蛋白质的空间结构,并计算突变前后的RMSD。结果表明:TLR3的K240T、T767S、D849N,TLR4的F427V、K714R和TLR21的T455A、Y553H、L602P、W926S可能严重影响蛋白质的结构功能。

鸡BCO2基因功能性单核苷酸多态性的生物信息分析

旨在筛选鸡BCO2基因中具有潜在生物学功能的同义单核苷酸多态性(non-synonymous single nucleotide polymorphisms,nsSNPs)。从SNP数据库中检索出8个BCO2 基因nsSNPs,利用SIFT、PolyPhen-2、PANTHER和PROVEAN方法分析引起的氨基酸替换是否可能影响BCO2 的功能预测。进一步对鸡BCO2基因编码的氨基酸序列进行翻译后修饰位点预测以及进化位点保守性预测;使用SWISS-MODEL构建了BCO2野生型以及突变型蛋白质的空间结构。结果表明:3个nsSNPs(rs739117331、rs735703078和rs736211538)可能严重影响BCO2蛋白功能。

猪FASN基因功能性单核苷酸多态性的生物信息学分析

为了筛选出猪FASN基因中具有生物学功能的非同义单核苷酸多态性(non-synonymous single nucleotide polymorphisms,nsSNPs)位点,试验采用生物信息学方法对FASN基因的nsSNPs位点进行了研究。首先利用Ensembl数据库分析FASN基因nsSNPs位点的相关信息,然后利用SIFT、Polyphen2和Provean三种方法预测nsSNPs位点的有害性,再利用ConSurf server、I-Mutant 3.0、Mupro、BDM-PUB、SUMO plotTM、NetPhos 2.0 Server等在线软件对nsSNPs位点的进化保守位点、蛋白质稳定性、泛素化位点、磷酸化位点进行预测,SOPMA和MutPred2在线软件分析nsSNPs位点对FASN蛋白二级结构和三级结构的影响,最后使用Phyre2和VMD软件预测和构建野生型和突变型FASN蛋白的空间结构。结果表明:FASN基因有2个转录子,共38个nsSNPs位点,其中有7个位点被SIFT、Polyphen2和Provean三种方法均预测为有害突变位点,分别是L215F、V560G、R409C、F494L、L560R、R872W、R1123W。L215F、F494L位点属于高保守性位点;7个位点都可降低FASN蛋白的稳定性且不存在泛素化修饰,只有L215F位点存在磷酸化修饰;7个位点都可能参与了FASN蛋白二级结构的形成;L215F、V560G、L560R位点对FASN蛋白的三级结构有影响。说明L215F位点可能是猪FASN基因的潜在功能性位点。