新疆山羊皮肤组织中MC1R·Agouti和MITF基因的差异表达研究

[目的]研究MC1R、Agouti和MITF基因在不同毛色新疆山羊皮肤组织中的差异表达,为确定其与新疆山羊毛色形成的相关性提供依据。[方法]采用实时荧光定量PCR技术,检测3种不同毛色(白色、褐色、黑色)新疆山羊皮肤组织中MC1R、Agouti和MITF基因mRNA的表达差异。[结果]MC1R、Agouti及MITF基因mRNA在不同毛色新疆山羊皮肤组织中均有表达;MC1R、MITF基因mRNA在黑色新疆山羊皮肤组织中的表达量高于褐色和白色新疆山羊(P>0.05),Agouti基因mRNA在白色新疆山羊皮肤组织中的表达量显著高于褐色和黑色新疆山羊(P<0.05)。[结论]MC1R、Agouti和MITF基因对新疆山羊毛色形成有一定影响,为今后新疆山羊毛色选育与品种改良提供了参考。

Agouti和Agouti相关蛋白的一些生物学内涵

Agouti有多方面的意义。首先,它是分属几种不同物种的哺乳动物的俗称。其次,它是一些啮齿类动物的属名。第三,它代表了一种啮齿类动物特有的毛色。第四,它是一个与黑素皮质素受体信号转导途径的调控有关,存在于从人(Homo sapiens)到啮齿类动物,乃至斑马鱼(Danio rerio)的一个特定基因的名称,又是该基因产生的一种特定信号蛋白的名称。Agouti和Agouti相关蛋白是肿瘤、肥胖与糖尿病等人类疾病的研究热点之一。Agouti黄色肥胖小鼠最近成了表观遗传学研究的一个重要模型动物。本文阐述并区分了与agouti有关的一些重要概念与科学术语,并综述了相关领域的研究进展。

不同毛色羊驼皮肤中Agouti和PMEL基因表达与毛纤维中黑色素含量的相关性研究

为研究羊驼(Vicugna pacos)皮肤中控制黑色素生成的鼠灰色基因(Agouti Signaling gene,Agouti)和前黑素小体蛋白基因(premelanosome protein gene,PMEL)的表达量与毛纤维中黑色素含量的相关性,试验从不同毛色羊驼皮肤差异表达基因中筛选主要毛色相关基因。用紫外分光光度法测定白色、棕色和黑色羊驼毛纤维中的黑色素含量,并用实时定量PCR(qRT-PCR)法和Fisher法对Agouti与PMEL的相对表达量与毛纤维中黑色素的含量的相关性进行分析。结果显示,23个毛色基因在白色和黑色羊驼皮肤中呈差异表达,白色和褐色皮肤中Agouti的mRNA表达显著高于黑色皮肤中Agouti的表达;PMEL在羊驼黑色皮肤中的表达高于棕色皮肤和白色皮肤中的表达(P<0.05)。Agouti与PMEL的表达量均与毛纤维中黑色素含量相关。本研究为揭示羊驼毛色的分子机制提供理论基础,为分子育种提供了重要的理论依据。

基于RNA-Seqs的乌苏里貉agouti基因结构特征预测及分子进化分析

为了进一步分析agouti基因的分子结构特征,利用生物信息学方法对RNA-Seqs试验获得乌苏里貉agouti基因的完整编码区序列的碱基组成及其编码蛋白的结构特征进行了预测和分析,并采用非对组算数平均法(UPGMA)法构建系统发育树。结果表明,获得的乌苏里貉agouti基因cDNA长度为530bp,含396bp开放阅读框(ORF),编码131个氨基酸。预测乌苏里貉agouti蛋白分子质量为14.41ku,等电点(pI)为9.68,为不稳定疏水性蛋白;含有11个磷酸化位点、1个糖基化位点和1个长达24个氨基酸的信号肽;预测发现无规则卷曲为其主要二级结构。系统进化树结果显示乌苏里貉与赤狐、家犬遗传距离最近,这与传统的动物分类学一致。通过对乌苏里貉agouti基因分子结构特征的分析,为揭示其影响毛色多样性的分子遗传学机制提供理论依据。

哺乳动物毛色色素Agouti基因位点的研究进展

哺乳动物毛色的形成是由毛囊黑色素细胞产生的真黑素和棕黑素之间的转换而引起的 ,控制哺乳动物毛色的基因位点很多 ,且以错综复杂的方式互相作用。鼠灰色 (Agouti)基因是其中之一 ,结构复杂 ,其位点不是一个单一的基因位点 ,而是一个含有许多等位基因的位点。Agouti基因的表达会引起棕黑素的产生 ,而Agouti不表达时则会引起真黑素的表达 ,从而调节色素合成的真黑素和棕黑素之间的转换。Agouti在鼠皮肤内表达 ,通过对抗黑色素细胞内的黑色素细胞刺激激素受体 (MC1 R)信号来调节毛色色素。Agouti基因位点会发生许多突变 ,一些突变不仅影响毛色 ,而且干扰许多不同的生物学过程。本文就

不同毛色山羊皮肤组织Agouti基因mRNA及其编码ASIP差异表达研究

旨在探讨Agouti基因调控山羊毛色机制,采用SYBR Green real-time PCR和蛋白免疫印迹方法分别检测了不同毛色山羊皮肤组织中Agouti基因mRNA及其所编码ASIP蛋白的差异表达。结果表明,Agouti基因mRNA在白色、黑色、棕色山羊皮肤组织中的表达量依次为白色>黑色>棕色;mRNA表达量在棕色和白色、棕色和黑色山羊皮肤之间均存在显著差异(P<0.05),在白色和黑色山羊皮肤之间差异不显著(P>0.05)。ASIP在白色、黑色、棕色山羊皮肤组织中的表达量:白色>棕色>黑色;ASIP表达量在白色和黑色山羊皮肤组织之间存在显著差异(P<0.05),但在白色和棕色、棕色和黑色山羊皮肤组织之间差异均不显著(P>0.05)。研究结果提示,Agouti基因在不同毛色山羊皮肤组织中可能存在不同调控机制。

狐狸Agouti基因SNPs筛查及其与毛色关联性分析

旨在探究狐狸刺豚鼠基因(Agouti)多态性及其与狐狸被毛颜色之间的关系。本研究采用PCR和直接测序的方法对中国5个狐种58只狐狸的Agouti基因部分序列进行了SNPs筛查和单倍型分析。结果表明,在已测序的58只狐狸中首次发现6个SNPs(g.269G>T、g.295C>T、g.325T>G、g.518G>A、g.608C>A和g.846G>A),它们全部存在于内含子2上。狐属的所有个体(25只)在6个位点全部为纯合子基因型,依次为GG、CC、TT、GG、CC和GG型,而北极狐属的所有个体(33只)在这6个位点则均为另一种纯合子基因型,依次为TT、TT、GG、AA、AA和AA型。6个SNPs形成两种单倍型:单倍型Ⅰ(H1:GCTGCG)和单倍型Ⅱ(H2:TTGAAA),分布频率分别为42.1%和57.9%。单倍型Ⅰ(H1)分布于狐属3个狐种的所有受试个体中,单倍型Ⅱ(H2)分布于北极狐属两个狐种的所有受试个体中。进一步分析没有发现6个SNPs及其单倍型与狐狸毛色的明显关联性,但推测它们是区分狐属和北极狐属的重要功能位点和重要单倍型。

Agouti基因及其与动物毛色关系的研究进展

动物特别是毛皮动物,毛纤维颜色丰富多彩,其主要由遗传基因调控,在众多的调控基因中,Agouti基因是一个重要的功能基因。论文重点综述了Agouti基因结构及其在人、小鼠、家养普通动物和毛皮动物毛色方面的研究现状,旨在为动物毛色选育提供参考依据。

不同毛色山羊皮肤组织Agouti基因剪接体类型研究

本研究旨在探讨白色和黑色山羊皮肤组织Agouti基因所具有的不同剪接体类型。采用PCR扩增和5′RACE方法分别获得白色和黑色山羊皮肤组织Agouti基因部分基因组序列及mRNA序列,并进行拼接比对。结果,分别获得了长度为27 793和27 858bp的白色和黑色山羊Agouti基因序列,发现4段序列(88、180、81和79bp)与绵羊mRNA序列相匹配,这些片段与5′RACE所检测到的外显子1可变剪接体长度对应,其中的180、81和79bp为新发现片段。白色山羊检测到It、It′、IA、2C和IE 5种类型剪接体,黑色山羊仅检测到It和It′2种类型剪接体。剪接体之间和剪接体内部均存在长度变异。结果提示,IA、2C和IE可变剪接可能与山羊毛色形成有关。

山羊Agouti基因第1内含子T128缺失在中国主要地方山羊品种中的变异

Agouti基因在哺乳动物毛色形成过程中扮演着很重要的角色,通过对山羊Agouti基因序列测定发现第1内含子T128缺失位点,利用PCR-RFLP技术检测该位点在国内10个山羊品种中的多态性,并将其与毛色进行相关性分析。结果表明,T128位点存在2个等位基因A(不缺失)和B(缺失),产生3种基因型AA、AB和BB,其中AB基因型在白色山羊品种中占优势(76.14%),AA基因型在棕褐色山羊品种中频率较高(77.41%),BB基因型是黑色山羊品种的优势基因型(87.92%),推测该位点可能在山羊毛色形成过程中发挥一定作用。T128缺失位点在10个山羊品种的平均期望杂合度仅为0.471 8,基因流为0.319 0,遗传分化系数为0.439 3,表明这10个山羊群体间遗传分化程度较低,遗传多样性相对贫乏。

Agouti在不同颜色被毛羊驼皮肤组织中的表达

哺乳动物毛色是一个多基因控制的性状,Agouti是研究哺乳动物毛色发生的一个主要的候选基因。为研究Agouti基因在羊驼毛色发生过程中是否表达及其作用机理如何,本研究分别采用半定量RT-PCR技术和免疫组化技术对白色和棕色被毛成年羊驼皮肤组织进行研究。半定量RT-PCR显示,Agouti基因在白毛羊驼皮肤组织中高量表达,而在棕色毛羊驼皮肤组织中表达量较低;免疫组织化学显示,棕色被毛羊驼皮肤组织毛囊外结缔组织中有少量的Agouti阳性着色,白色羊驼毛囊内根鞘有大量的Agouti阳性着色,且形成了集中的Agouti特异性阳性着色圈。研究结果说明:Agouti基因在不同被毛羊驼皮肤组织中均有表达,在白色被毛羊驼真皮毛乳头表达的Agouti基因可能与白色被毛发生相关。

瘦素调节下丘脑神经肽Agouti相关蛋白表达的研究进展

下丘脑是机体能量代谢的调节中枢,其神经内分泌调节网络的中心环节是感受外周脂肪细胞分泌的瘦素所提供的能量贮存信号,调控下丘脑弓状核内Agouti相关蛋白(AgRP)和阿黑皮素原(POMC)的表达水平,从而调节能量的摄入和消耗,维持机体能量代谢的稳态。转录因子叉头框蛋白1(FoxO1)和信号转导及转录激活因子3(STAT3)是介导瘦素对AgRP转录调控作用的重要分子,直接参与了机体能量代谢的稳态调节。FoxO1可以增强AgRP的转录活性,而STAT3活化后则抑制AgRP的转录水平。瘦素可通过抑制FoxO1和激活STAT3实现对AgRP和能量代谢的调控。本文就瘦素对AgRP基因的转录调控机制的最新进展作一综述。

牦牛Agouti基因的克隆及编码区多态性研究

以Agouti基因作为牦牛毛色调控的候选基因,探索Agouti基因编码区序列多态性,以期为阐明Agouti与毛色形成的相关性及毛色形成机理奠定基础。根据GenBank已发表序列(NM_206843)设计1对引物,以天祝白牦牛和黑色被毛甘南牦牛皮肤总RNA为模板,采用RT-PCR技术扩增,成功获得了牦牛Agouti基因编码区序列。采用生物信息学方法预测分析Agouti基因及其编码蛋白的基本理化性质、信号肽、疏水性、二级结构等;采用DNA混合池测序法和直接测序法,检测牦牛Agouti基因编码区的序列变异。结果表明,扩增得到的Agouti基因的编码区是一条长为593 bp的DNA序列。黑色甘南牦牛和天祝白牦牛皮肤的Agouti基因序列相同,并与黄牛基本一致。将牦牛的Agouti基因序列命名为YAK ASIP,并且在NCBI数据库中注册该基因的登录号为KJ630463。该基因含有一个长度为402 bp的开放性阅读框,编码133个氨基酸。Agouti基因编码蛋白属于亲水性蛋白,有一个明显的信号肽,含有多个磷酸化位点。其二级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主。Agouti基因编码产物氨基酸邻接系统树表明,牦牛Agouti与黄牛、绵羊等物种的Agouti氨基酸具有高度相似性,并且牦牛Agouti基因编码区中无多态性位点。

大鲵Agouti基因的克隆、表达及多态性分析

刺鼠信号蛋白(Agouti)是哺乳动物和鸟类黑色素合成过程中的重要调控因子,影响动物的体色(毛色)。为研究Agouti在两栖动物体色形成过程中的作用,本研究利用PCR技术扩增得到大鲵Andrias davidianus的Agouti基因部分cDNA序列并进行了相关的生物信息学分析,进一步使用实时荧光定量PCR检测了大鲵Agouti基因在皮肤、肝脏等10个组织和器官中的表达情况,并检测了4种不同体色大鲵皮肤组织中Agouti基因的表达量。同时采用直接测序法,比较了不同体色大鲵Agouti基因编码区的序列差异。结果显示,大鲵Agouti基因cDNA序列长1 068 bp,开放阅读框399 bp,编码132个氨基酸残基。蛋白质同源性分析表明,大鲵Agouti蛋白具有与其他物种一致的保守Agouti结构域,其蛋白质序列与两栖爬行类序列相似性较高,与哺乳动物和鸟类相似性较低。系统进化分析显示,大鲵Agouti基因与高山倭蛙Nanorana parkeri、美国短吻鳄Alligator mississippiensis、中华鳖Pelodiscus sinensis等物种的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析表明,Agouti基因mRNA在大鲵不同组织中均有表达,皮肤中的表达量最高。在4种不同体色大鲵皮肤组织中,黄色皮肤中的Agouti基因表达量高于其他体色。不同体色大鲵Agouti基因编码区序列一致。大鲵Agouti基因独特的序列特征及其表达的组织特异性暗示了其在两栖动物体色形成过程中可能具有与其他物种不同的调控机制。这些结果为进一步研究Agouti在大鲵体色形成过程中的作用提供了基础资料。

彩色獭兔agouti位点基因突变及蛋白结构改变对其毛色的影响

彩色獭兔是世界上重要的特种经济动物,其毛色种类繁多,因此有必要对其毛色基因开展深入研究。以不同颜色的獭兔为试验对象,首先检测彩色獭兔的agouti基因多态性,预测蛋白质的结构,构建进化树。结果发现,彩色獭兔agouti位点共发现3个等位基因,海狸色和青紫蓝色为野生型agouti,即A,紫貂色为tanagouti,即a^t;黑色、黄色和蓝色为non-agouti,即a。3种基因序列与其他兔类的同源性和进化树分析结果显示,与欧洲野兔亲缘关系最近,野生型的刺豚鼠信号蛋白(ASIP)和tan ASIP蛋白的基因均编码133个氨基酸序列,其空间结构具有24个氨基酸残基的分泌信号肽,具有富含赖氨酸的区域,C末端具有富含半胱氨酸的疏水区域,具有重要的生物学活性,而2种蛋白在序列上的差别,尤其是保守区的差别造成真黑素和棕黑素的沉积发生改变,由此造成被毛颜色的不同,non-agouti基因编码的蛋白为21个氨基酸序列,很不稳定,ASIP不能产生,导致黑色素产生和积累。

Agouti基因及其相关蛋白与肥胖

自从1994年Zhang等克隆出人的肥胖基因后,有关肥胖的分子生物学研究不断取得进展,不断发现与肥胖相关的基因及其表达产物,进而对相关蛋白及其受体的生物学特性进行了研究。本文介绍其中的一种Agouti基因及其相关蛋白与肥胖的关系。 1 Agouti基因及其相关蛋白 Agouti(南美豚鼠)基因及其相关蛋白在体内外具有对抗中枢黑皮质素受体(melanocortin receptor,MCR)的作用,在小鼠体内,存在南美豚鼠外表颜色基因的等位基因,如:le-

Agouti与MITF在不同颜色被毛藏羊皮肤组织中mRNA表达量研究

为了研究决定藏羊不同颜色被毛形成的分子机制,采用实时荧光定量PCR检测皮肤组织中决定色素形成信号通路中上游调控刺鼠信号蛋白基因(agouti signaling protein(ASIP)gene,Agouti)和下游调控小眼畸形相关转录因子基因(microphthalmia-associated transcription factor,MITF)mRNA的相对表达量,分析同一基因在黑色眼圈、棕黑色颈部和白色体侧被毛皮肤组织的相对表达量差异,对两基因在同一个体同一颜色被毛皮肤组织表达量进行相关性分析。结果表明:Agouti基因在同一个体mRNA表达水平为棕黑色皮肤组织显著性高于黑色和白色(P<0.05),MITF基因mRNA表达量黑色皮肤组织显著性高于棕黑色和白色(P<0.05)。通过相关性分析得知,两基因在同一个体同一毛色皮肤组织mRNA相对表达量无显著相关性。推论得知,MITF基因mRNA高表达与藏羊眼圈周围黑色被毛显著相关,Agouti基因mRNA高表达、MITF基因mRNA低表达与其颈部棕黑色被毛可能为其原因,体侧部的白色毛与Agouti和MITF基因mRNA表达无明显相关。

半番鸭Agouti基因的克隆与SSCP分析

以半番鸭血液基因组为模板进行PCR扩增,获得了半番鸭Agouti基因部分序列,该序列长为1178bp。序列分析表明该序列由部分第1外显子(92bp)、第1内含子(105bp)、完整的第2外显子(95bp)、完整的第2内含子(851bp)和部分第3外显子(35bp)组成;应用PCR-SSCP技术对扩增序列进一步研究发现位于第2外显子80bp处存在C/T的沉默突变,该突变的发现为进一步开展研究Agouti基因多态性与鸭羽色的相关性研究奠定基础。

Agouti信号蛋白对黑素细胞的影响

Agouti信号蛋白与皮肤颜色、肥胖、Ⅱ型糖尿病、增加身高和肿瘤易感性有关。综述Agouti信号蛋白的结构和表达,通过与黑素细胞的作用机制、抑制以及促进一些蛋白的表达,实现对黑素细胞增殖、分化以及黑素合成从优黑素转向褐黑素的调节,Agouti信号蛋白这种作用依赖于Attractin的正常表达。

Agouti基因及其表达产物的结构与功能

Agouti基因是人们在对刺豚鼠毛色的研究时发现的与其被毛特征相关的基因座,近年来多项研究表明Agouti基因结构复杂,其位点不是一个单一的基因位点,而是一个含有许多等位基因的位点,同时Agoui基因位点会发生许多突变,一些突变不仅影响毛色,而且还干扰许多不同的生物学过程。产生的Agouti信号蛋白亦具有多方面的效应,与皮肤颜色、肥胖、Ⅱ型糖尿病、身高、性行为和肿瘤易感性都有一定的关系。本文对Agouti基因及其表达产物的结构与功能进行综述。