蒙古马黑素细胞激素受体1(MC1R)基因多态性与毛色表型相关性研究

为了探讨蒙古马的毛色与黑素细胞激素受体1(MC1R)基因的相关性,试验采用PCR-RFLP技术对蒙古马5个类群及三河马和纯血马的MC1R基因进行了多态性检测,并对多态位点与毛色性状之间的相关性进行分析。结果表明:蒙古马MC1R基因在901 bp处发生碱基错义突变(C→T),该突变导致出现EE、Ee及ee 3种基因型。群体遗传学分析表明,在黑色毛和骝色毛中,等位基因E对e为优势基因;在栗色毛中,由于未检测到E基因,可以确定等位基因e为优势基因。根据以上结果可知,等位基因e为蒙古马栗色毛形成的主要基因,E为黑色毛和骝色毛形成的主要基因。

犬MC1R基因的分子进化分析

黑素皮质素1型受体(melanocortin 1 receptor,MC1R)基因具有调节哺乳动物细胞黑色素形成的作用,因此被认为是影响犬毛色的重要候选基因。基于NCBI数据库上发表的犬等10个动物种MC1R的氨基酸序列和cDNA序列,利用生物学软件和网络信息资源,对犬等10种脊椎动物进行了分子进化分析。结果表明:(1)基于MC1R氨基酸序列的聚类分析显示,10个物种明显归为2类,7个哺乳动物种为一紧密类群,鸡与斑马鱼和河豚为一松散类群,该聚类结果与公认的动物分类及进化关系密切吻合;(2)PAML的Branch模型预测显示,犬、猪、猫在与牛的分化过程中MC1R受到正向选择作用(ω=90.8177);Site模型预测显示,犬MC1R的2V、25E、184N、197V、314L为正选择氨基酸位点;(3)染色体连锁群比较分析显示,"ZFP276-MC1R-GAS8"基因连锁关系在人、黑猩猩、鸡和犬中保持一致。

沙皮犬MC1R基因的克隆与序列分析

黑素皮质素1型受体（melanocortin 1 receptor,MC1R）基因在哺乳动物中具有调节细胞黑色素形成的作用,被认为是影响犬毛色的重要候选基因.用PCR技术对沙皮犬MC1R基因序列进行扩增,获得沙皮犬MC1R基因序列1 333 bp,包含完整的MC1R基因开放阅读框954 bp,编码317个氨基酸.该序列与鸡、鼠、犬、人等6种动物MC1R基因CDS序列有70.1％～98.3％的同源性,相应氨基酸序列的同源性达61.1％～96.9％.系统发育树分析结果表明,沙皮犬与已报道的黄金猎犬亲缘最近,与鸡的亲缘关系最远。

新民猪RYR1和MC4R基因的多态性检测分析

为了调查兰尼定1型受体(RYR1)基因和黑素皮质素受体4(MC4R)基因[其目前公认的数量性状基因座(QTN)]在新组建的民猪群体内的分布情况,试验采用PCR-RFLP的方法,对黑龙江省农业科学院畜牧研究所收集整理的23头民猪的RYR1基因和MC4R基因进行检测,并与其他已报道的猪种进行比较。结果表明:RYR1基因的N等位基因频率为86.96%,n等位基因频率为13.04%;MC4R的A等位基因频率为76.19%,G等位基因频率为23.81%,与其他猪种相比,n等位基因频率偏高。

大鲵MC1R基因的克隆、序列分析与表达研究

为研究MC1R在两栖动物体色形成中的作用,试验结合转录组分析和电子克隆技术得到大鲵(Andrias davidianus)MC1R部分cDNA序列并进行了生物信息学分析,采用实时荧光定量法检测了大鲵MC1R基因在皮肤、肝脏等10个组织中的表达情况及4种不同体色大鲵皮肤组织中MC1R基因的表达量。结果表明:得到大鲵MC1R部分cDNA长为295 bp,位于该基因编码区。其与人、小鼠等哺乳动物和鸟类MC1R核苷酸同源性在57%~83%。大鲵MC1R基因与粗皮渍螈的亲缘关系最近。该基因在不同组织中均有表达,以皮肤组织表达量最高。4种不同体色大鲵皮肤组织中,黑色皮肤中MC1R基因表达量高于其他体色。说明大鲵MC1R基因在体色形成过程中可能具有与其他两栖动物不同的调控机制。

不同浓度α-促黑素细胞激素对绵羊黑素细胞增殖和黑素生成的影响

α-促黑素细胞激素(α-melanocyte-stimulating hormone,α-MSH)与黑皮质素1受体(melanocortin 1 receptor,MC1R)结合,通过c AMP信号通路影响黑色素的生成。然而,不同浓度α-MSH对绵羊黑色素生成的具体影响,还没有定论。本文旨在探讨不同浓度α-MSH对绵羊皮肤黑素细胞增殖和黑素合成的影响。实验组α-MSH(0、0.1、1、10、100、1 000 nmol/L)和空白对照组相比,荧光定量PCR和Western印迹检测出MC1R、小眼畸形相关转录因子(microphthalmia-associated transcription factor,MITF)和酪氨酸酶(tyrosinase,TYR),在添加10 nmol/Lα-MSH时,基因mRNA水平和蛋白水平的表达量最高,之后则降低;ELISA方法检测出c AMP含量总体增加,c GMP含量总体降低,添加10 nmol/Lα-MSH时,c AMP的产量增加最多,c GMP的产量降低最多;酶标法检测出10 nmol/Lα-MSH时,黑色素生成最多,之后则降低。上述结果证明,不同浓度α-MSH通过调控黑色素形成的c AMP路径,影响MC1R、MITF和TYR的基因和蛋白表达,从而影响黑色素的合成,以添加10 nmol/Lα-MSH时,对黑色素细胞表型和黑色素含量影响最为显著。

黑素刺激素受体1基因研究进展

人类因进化差异产生了不同的种群，这些种群间的表型差异最直观的就是皮肤和头发的不同颜色。这种表型差异形成的原因引起了科学家们强烈的兴趣，在探寻头发和肤色差异的分子水平研究过程中，发现黑素刺激素受体1基因（melanocortin-1 receptor gene，MC1R基因）和皮肤以及头发的颜色的形成有着重要的关联，同时MCIR基因本身存在着较多的多态性，且这个多态性在种群之间差异较大。

橘色双冠丽鱼体色相关基因mc1r的组织表达分析

黑素皮质素受体1基因(mc1r)是动物体色形成的关键调控因子,为探讨mc1r基因在橘色双冠丽鱼(Amphilophus citrinellus)体色褪黑过程中的调控作用,本研究利用cDNA末端快速克隆(RACE)技术首次获得橘色双冠丽鱼mc1r的cDNA全序列,并利用荧光定量PCR分析了橘色双冠丽鱼体色变化不同时期和不同组织中mc1r基因的表达差异。获得cDNA全长序列1 699 bp,共编码氨基酸325个,开放阅读框(ORF)为978 bp,5′非编码区(UTR)497 bp,3′非编码区(UTR)224 bp。氨基酸序列和系统发育分析表明,橘色双冠丽鱼与人(Homo sapiens)、斑马鱼(Danion rerio)、大黄鱼(Larimichthys crocea)和尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)相似度分别为55.1%、77.1%、90.15%和96.92%。荧光定量PCR结果表明,mc1r在橘色双冠丽鱼胚胎发育9个时期均有不同程度的表达,且随着胚胎发育表达量逐渐减少,推测在胚胎发育的早期阶段该基因的基础表达水平即可启动参与体色细胞形成的腺苷酸循环。在"黑色-灰白色-黄色"三个体色蜕变期,mc1r在尾鳍、鳞片、皮肤的表达均呈先降低再稍升高的变化趋势,均在灰白色过渡期呈现最低值,推测这与mc1r和Agouti存在竞争性结合,及mc1r、tyr、tyr1三者是否处于适当、平衡状态有关。橘色双冠丽鱼长至近成鱼期,非正常褪黑鱼(即未完全褪黑)各组织mc1r表达量均比正常褪黑鱼(完全褪黑)高,其中皮肤组织的相对表达量显著高于正常褪黑鱼(P <0.05),可见鱼体体表褪黑程度与mc1r表达量呈负相关。在成熟鱼体11个组织中mc1r均有不同程度的表达,其中,鳞片显著高于其他组织(P <0.05),说明橘色双冠丽鱼mc1r的主要表达部位是鳞片。本研究通过了解体色变异相关基因表达特征,为鱼类体色遗传和体色改良研究积累资料。

虹鳟mc1r基因的克隆、序列分析及在不同发育阶段和组织的表达分析

黑素皮质素1受体基因(mc1r)是控制动物色素合成的重要基因,为探讨mc1r基因与虹鳟(Oncorhynchus mykiss)体色变异的关系,本研究利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得虹鳟mc1r基因的cDNA全长序列,并对其编码的蛋白进行了生物信息学分析,同时利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析该基因在野生型虹鳟(虹鳟)和黄色突变型虹鳟(金鳟)体色发生不同时期(从受精期至12月龄)及成鱼背部皮肤、腹部皮肤、背部肌肉、腹部肌肉、眼、脑、鳃、中肾、头肾、肠、肝、脾和心13种组织中的表达差异。结果显示,mc1r基因序列全长为4518 bp,开放阅读框1017 bp,编码338个氨基酸。氨基酸序列分析发现,虹鳟Mc1r蛋白具有7TMGPCRSrsx结构域。通过氨基酸序列同源比对与系统进化分析表明,Mc1r蛋白序列在鱼类间具有较高的保守性。qRT-PCR结果表明,mc1r基因在虹鳟与金鳟的受精期就开始表达,且在受精期至桑葚期胚胎的表达量高于胚胎后期;mc1r基因在虹鳟与金鳟相同时期表达比较结果显示,该基因在受精期、4细胞期、16细胞期、囊胚期、原肠期、神经期、体节期、1日龄、3日龄、7日龄胚胎或个体以及1月龄、2月龄、3月龄和6月龄背部皮肤中的表达均差异显著(P<0.05);mc1r基因在12月龄虹鳟和金鳟的13种组织中均有表达,其中,该基因在虹鳟与金鳟的背部皮肤、腹部皮肤和脑中的表达量较高,显著高于其他组织(P<0.05),且虹鳟背部皮肤中该基因的表达量高于金鳟背部皮肤(P>0.05)。以上结果表明,mc1r基因可能与虹鳟体色变异密切相关。本研究可为后期进一步深入阐明虹鳟体色变异的分子机制提供基础资料。

特种獭兔毛色相关基因多态性的研究

目的:研究影响特种獭兔毛色的相关基因,讨论其与毛色的相关性。方法:本次研究通过比对NCBI数据库中不同兔种的MC1R,以突变位点为基础设计引物,采用PCR技术对MC1R基因的不同片段进行扩增,然后将扩增产物进行测序,再对MC1R片段进行序列比对从而找出其突变位点,并分析其毛色性状的相关性。结论:通过扩增产物序列之间的对比和产物序列与NCBI数据库碱基序列的对比,得到以下结论:MC1R扩增片段序列的第40位点存在T→C的突变,为獭兔特有突变位点;第50位点存在A→G碱基突变,发生突变序列所对应的毛色性状为白色、海狸色和褐色;第45位点后缺失一段长度为23bp的碱基序列,该缺失可能与兔种有关;第507位点存在T→C的碱基突变,发生突变的序列对应的毛色性状为海狸色。