绵羊ACSL1基因编码蛋白结构及生物信息学分析

为探究绵羊长链脂酰辅酶A合成酶1基因(ACSL1)编码蛋白的结构与功能,通过生物信息学分析对绵羊ACSL1蛋白的二、三级结构预测,分析其信号肽剪切位点、理化性质、亲/疏水性、亚细胞定位和蛋白互作网络通路。结果表明,ACSL1基因共编码699个氨基酸,理论分子量78.21 k D,理论等电点8.0,具有1个跨膜结构域,编码蛋白的不稳定系数33.23,主要分布在细胞质(26.1%)、线粒体(13%)和内质网(13%),无信号肽,是一种疏水性稳定蛋白。其蛋白结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主,其中共有276个α螺旋(39.48%),148个β折叠(21.17%),217个无规则卷曲(31.04%),折叠缠绕后形成三级结构。绵羊ACSL1蛋白主要与FADS1、FADS2、ACOX1、ACOX2、LPL、MGLL、ELOVL6、ACADL等9个蛋白相关,可能处在同一信号通路,通过与疏水性蛋白结合后,在机体内调节其生物学功能。

鹅ACSL1基因克隆及其在鹅肥肝形成中作用的初步研究

本研究旨在克隆鹅长链酯酰辅酶A合成酶1(ACSL1)基因,并研究其在填饲诱导鹅肥肝形成中的作用,为揭示ACSL1在鹅肥肝形成过程中的作用提供依据。以前期抑制消减杂交文库筛选的部分ESTs序列为基础,通过RT-PCR扩增鹅ACSL1基因CDS、并用实时定量等技术检测该基因在皮脂、腹脂、肝脏等10个组织中的表达情况及填饲对其在肝脏中表达的影响,同时与填饲后鹅肝脏总脂质、甘油三酯(TG)、肝质量等指标进行相关分析。结果发现:鹅ACSL1基因CDS全长2100bp,编码699个氨基酸。保守结构区预测发现,其蛋白质跟其他物种一样,也存在2个保守功能区(ATP/AMPmotif和FACSmotif)和1个跨膜结构域,它与鸡、牛、人、小鼠ACSL1基因的同源性分别为93%、80.4%、78.5%、77.3%;该基因主要表达于腹脂、皮脂、肝脏,而在其他组织表达相对较低;填饲能引起ACSL1mRNA在鹅肝脏的表达丰度极显著增加(P<0.01),且与肝质量、肝内TG和总脂质呈显著正相关;同时,填饲导致其在朗德鹅肝脏中的表达丰度显著高于四川白鹅(P<0.05)。结果提示:填饲引起ACSL1mR-NA在鹅肝脏中极显著增加(P<0.01),且其增加幅度存在着品种间差异(P<0.05)。

黄羽肉鸡ACSL1基因多态性与腹脂性状的相关性研究

长链酯酰辅酶A合成酶(ACSLs)是长链脂肪酸通过硫代酯化进而合成酰基辅酶A衍生物所必需的酶,也是脂肪酸代谢的第一步。哺乳动物ACSL家族由ACSL1、ACSL3、ACSL4、ACSL5和ACSL65个不同的成员组成,ACSL1是主要的异构体之一。为探讨黄羽肉鸡ACSL1基因作为腹脂性状分子标记的可行性,本实验采用PCR-直接测序技术对黄羽肉鸡ACSL1基因进行遗传多态性分析。结果显示:黄羽肉鸡ACSL1基因第17到第18外显子区域(1295 bp)SNPs位点较丰富,T32126C、C32013T、A31958G这3个位点的等位基因频率符合哈代-温伯格平衡,且A31958G突变位点、T32126C突变位点与腹脂重、腹脂率不相关,C32013T突变位点对鸡的腹脂重与腹脂率有显著影响,提示能够利用C32013T突变位点对黄羽肉鸡腹脂重进行分子标记辅助选择。

鹅脂肪甘油三酯脂肪酶和长链脂酰辅酶A合成酶1基因表达差异及其对脂肪沉积和血清脂类代谢的调控

本试验旨在研究脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)和长链脂酰辅酶A合成酶1(ACSL1)基因在鹅的不同组织器官中的表达差异,并探索2个基因表达对机体脂肪沉积和血清脂类代谢的调控。选取16周龄五龙鹅30只(公母各占1/2),屠宰后用实时荧光定量PCR检测不同组织器官(肝脏、心脏、皮下脂肪、腹部脂肪、胸肌、腿肌、肌胃、腺胃、小肠、肾脏、大脑、肺、脾脏)中A TG L、A CSL1基因表达量。结果表明:1)在鹅的皮下脂肪、腹部脂肪、肝脏、脾脏、肾脏、心脏、胸肌和腿肌中均检测出ATGL和ACSL1基因的表达;ATGL基因在皮下脂肪和腹部脂肪中表达量最高,其次是肝脏和脾脏,在肾脏、心脏、胸肌和腿肌中只有少量表达;ACSL1基因在皮下脂肪、腹部脂肪、肝脏、脾脏中表达量较高,在肾脏、心脏、胸肌和腿肌中有少量表达,而在肌胃、腺胃和肺中几乎不表达。2)ATGL基因表达量与腿肌肌内脂肪率、胸肌肌内脂肪率、腹部脂肪率、胸肌率和腿肌率呈显著或极显著负相关(P<0.05或P<0.01),与皮下脂肪率呈显著正相关(P<0.05);ACSL1基因表达量与腿肌肌内脂肪率、胸肌肌内脂肪率、胸肌率呈正相关(P>0.05),与腿肌率呈显著正相关(P<0.05),与皮下脂肪率呈显著负相关(P<0.05)。3)ATGL基因表达量与血清甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和葡萄糖含量呈显著或极显著正相关(P<0.05或P<0.01);ACSL1基因表达量与血清总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和葡萄糖含量呈负相关(P>0.05),与甘油三酯含量呈显著负相关(P<0.05)。由此可见,ATGL和ACSL1基因在鹅的不同组织器官中的表达具有明显差异性,对机体脂肪沉积和血清脂类代谢具有反向调控作用。

泛酸干预脂肪甘油三酯脂肪酶和长链脂酰辅酶A合成酶1基因表达对鹅生长和脂类代谢的反向调控

本试验通过研究泛酸对5-16周龄五龙鹅肝脏中脂肪甘油三酯脂肪酶（ATGL）和长链脂酰辅酶A合成酶1（ACSL1）基因表达的影响,并分析其与生长性能、屠宰性能、肉品质的相关性,旨在从分子角度确定鹅饲粮中泛酸的适宜添加水平。选择5周龄五龙鹅360只,随机分为6个组,每个组6个重复,每个重复10只鹅。各组饲粮中泛酸添加水平分别为0（对照）、5、10、20、40、80 mg/kg。试验期12周。结果表明：1）随着饲粮泛酸添加水平的提高,ATG L mRNA的表达量呈现先降低后升高的趋势,ACSL1 mRNA表达量呈现先升高后降低的趋势。由回归方程得出,当饲粮泛酸添加水平为13.86 mg/kg时,ATGL mRNA表达量最低;当添加水平为22.07 mg/kg时,ACSL1 mRNA表达量最高。2）与对照组相比,饲粮泛酸添加水平为10-20 mg/kg时极显著提高了五龙鹅的体重和平均日增重（P〈0.01）,同时极显著降低料重比（P〈0.01）。3）ATGL mRNA表达量与胸肌率、腿肌率、屠宰率、半净膛率和全净膛率呈负相关;ACSL1 mRNA表达量与胸肌率、腿肌率、屠宰率、半净膛率和全净膛率呈正相关;二者mRNA表达量与腹脂率均呈负相关。4）ACSL1 mRNA表达量与红度和滴水损失显著相关（P〈0.05）。5）ATGL mRNA表达量与血清脂类代谢各项指标呈正相关;ACSL1 mRNA表达量与血清脂类代谢各项指标呈负相关。由此表明,ATGL和ACSL1 mRNA表达量对鹅机体生长速度、屠宰性能和脂类代谢呈同步反向调控机制;从ATGL和ACSL1 mRNA表达量优势分析,建议5-16周龄鹅饲粮中泛酸适宜添加水平为13.86-22.07 mg/kg。

绵羊ACSL1基因cDNA序列克隆及其序列分析

为研究绵羊长链脂酰辅酶A合成酶1(Long-chain fatty acyl-Co A 1,ACSL1)基因功能,以绵羊肝组织总RNA为模板,应用RACE技术扩增得到了绵羊ACSL1基因完整的CDS区以及3'端序列,利用生物信息学软件对已知序列及其预测蛋白结构进行了分析。结果表明:绵羊ACSL1基因序列开放阅读框长为2 100 bp,共编码699个氨基酸,理论分子质量为82.76 ku,理论等电位点为5.38,为疏水性蛋白,无信号肽,不属于分泌蛋白,经序列对比发现其与牛和猪的同源性为97%。

选择性多聚腺苷酸化及microRNAs对绵羊ACSL1基因表达的影响

为探究长链脂酰辅酶A合成酶(Long-chain acyl-CoA synthetases,ACSLs)在绵羊脂肪组织的表达规律,利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)和双荧光素酶活性检测系统等方法进行研究。结果表明:1)绵羊ACSL1基因因选择性多聚腺苷酸化(Alternative polyadenylation,APA)存在2个不同长度的3′UTR;2)较短的3′UTR在绵羊前体脂肪细胞诱导分化前期更活跃,并且短3′UTR更有助于ACSL1蛋白表达;3)miR-202、miR-449a、miR-124a、miR-218均可与ACSL1 3′UTR结合,降低荧光素酶活性,其中miR-218通过与ACSL1 3′UTR的1 264~1 271bp处结合可显著降低ACSL1表达。综上,ACSL1基因因选择性多聚腺苷酸化存在不同长度的3′UTR,且短3′UTR有助于基因表达;miR-218可显著下调ACSL1基因表达。本研究为绵羊ACSL1基因的进一步研究提供理论依据。

猪ACSL1基因的生物信息学及其与脂肪性状的关联研究

为了研究猪长链脂酰辅酶A合成酶1(ACSL1)基因在脂肪沉积中的作用,采用多种生物信息学软件和分子生物学方法,分析了猪ACSL1基因的理化性质、序列特征和蛋白结构,并且检测了猪ACSL1基因在皮杜长大杂交猪皮下和肌内脂肪高低组中的表达情况,以及其与二花脸猪皮下脂肪性状的关联。结果显示:猪ACSL1基因是一种稳定蛋白,其二级和三级结构以α-螺旋和不规则卷曲为主,存在1个跨膜结构域和真核长链脂肪酸辅酶A合成酶家族的保守结构域;ACSL1基因在皮杜长大杂交猪皮下和肌内脂肪高低组中的表达均没有显著差异(P>0.05);进一步检测发现ACSL1基因上游调控区c.-33A>G位点的二花脸猪AA基因型个体在活体肩胛后沿处、胸腰结合处、腰荐结合处和活体平均背膘厚度上均显著高于GG基因型个体(P<0.05)。提示:ACSL1基因可以显著影响二花脸猪的活体皮下脂肪沉积,结果可为ACSL1基因应用于猪脂肪性状的分子改良提供参考依据。