绵羊COL6A1基因克隆、表达特征及其与泌乳性状的关联性研究

VI型胶原蛋白α1链(Collagen Type VI Alpha 1 Chain,COL6A1)是胶原蛋白家族中的一个亚型,对乳腺细胞外基质的结构和功能具有重要作用,然而目前尚无绵羊COL6A1基因的核苷酸序列变异特征及其对泌乳性状影响的研究。本研究采用逆转录PCR(Reverse Transcription PCR,RT-PCR)、实时荧光定量PCR(Real Time Quantitative PCR,RT-q PCR)、竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive Allele-Specific PCR,KASP)和生物信息学方法,克隆绵羊COL6A1基因的完整CDS区,检测其在不同组织中的表达量,并对重要SNPs进行分型,最后分析该基因核苷酸序列变异对绵羊泌乳性状的影响。绵羊COL6A1基因CDS区全长为3084 bp,编码1027个氨基酸。RT-q PCR结果表明,COL6A1基因呈现出组织特异性表达,它在乳腺组织中的表达量最高,而在肝脏中的表达量最低。COL6A1蛋白质的二级结构主要以无规则卷曲为主。KEGG分析结果表明,COL6A1基因主要注释到PI3K-Akt、ECM受体交互、细胞黏附、蛋白质消化和吸收等信号通路中。String分析结果表明,COL6A1可与COL5A1、COL3A1及整合素亚基α1(Integrin Alpha 1,ITGA1)、整合素亚基α11(Integrin Alpha 1,ITGA11)和整合素亚基β5(Integrin Beta 5,ITGB5)等蛋白交互发挥作用。应用Sanger测序和KASP分型技术,在绵羊COL6A1基因第35外显子区域发现1处c.2850G>A的同义突变,由AA、GG和AG 3种基因型构成。相关性分析结果表明,GG基因型个体的乳蛋白率较AA型个体提高了0.14%(P<0.05),而AG型个体的乳脂率较AA型个体提高了0.25%(P<0.05)。该结果为深入研究COL6A1基因对绵羊泌乳性能的生物学影响提供了基础数据。

COL1A2基因杂合突变所致成骨不全1例分析

成骨不全(osteogenesis imperfecta,OI)亦称脆骨病,是一种罕见的遗传性结缔组织疾病,其主要特征为骨量减少、骨脆性增加,以及轻微创伤后易于骨折。除此之外,该病的其他临床表现还包括蓝色巩膜、牙本质发育不全、听力障碍、脊柱侧弯以及身材矮小[1]。经推测,该疾病群体发病率为1∶10000,性别对患病率无显著影响[1]。OI的病因主要与Ⅰ型胶原蛋白的编码基因COL1A1或COL1A2的突变有关,占比高达90%以上。此外,近期研究发现,另有10%的病例由其他与成骨不全相关的基因突变所引起,如CRTAP、MBTPS2等基因。这些基因突变可能降低正常Ⅰ型胶原蛋白的合成量(数量缺陷),或导致胶原蛋白分子结构改变(结构缺陷),同时还会影响骨代谢的其他方面。

COL1A1和COL1A2基因生信分析及其在梅花鹿不同组织中的表达谱

【目的】探明COL1A1(Collagen type I alpha 1 chain,I型胶原蛋白α1链)和COL1A2(Collagen type I alpha 2 chain,I型胶原蛋白α2链)基因在梅花鹿不同组织中的表达谱,解析其对梅花鹿组织发育的影响,为影响梅花鹿重要经济性状的候选基因筛选提供依据。【方法】采用RT-qPCR方法检测COL1A1和COL1A2基因在雄性梅花鹿心脏、肝脏和脾脏等16个组织器官中的表达水平;结合NetPhos 3.1、Motif Search和ProtParam等系列软件预测分析COL1A1和COL1A2基因的生物信息及其在梅花鹿不同组织中的表达谱,并在此基础上构建COL1A1和COL1A2氨基酸序列的系统发育进化树。【结果】COL1A1和COL1A2基因CDS区分别编码1463和1364个氨基酸,理论PI分别为5.60和9.19,COL1A1和COL1A2均是一种具有信号肽和磷酸化位点的亲水性稳定蛋白质;二者蛋白二级及三级结构均以无规则卷曲构成;与其他动物相比,鹿COL1A1和COL1A2基因均与反刍动物山羊、绵羊和牛的同源性最高,其中,鹿COL1A1基因与山羊、牛、绵羊的同源性分别为99.5%、99.5%和99.2%,鹿COL1A2基因与牛、绵羊、山羊的同源性分别为99.1%、99.0%和98.9%,亲缘关系最近。RT-qPCR结果显示,COL1A1和COL1A2基因在梅花鹿不同组织中均有表达,其中COL1A1基因在心脏、背最长肌和腿肌中的表达较高,显著高于其他组织,COL1A2基因在心脏、肝脏、肾脏和瓣胃中的表达较高,均显著高于其他组织;此外,COL1A1在肌肉组织中的表达较高,COL1A2较低;二者在其余组织中的表达具有一高一低,相互协同的作用趋势。【结论】COL1A1和COL1A2可能通过相互协同共同维持组织结构及组织发育,相关结果为后续深入研究COL1A1和COL1A2影响梅花鹿生长发育奠定基础。

烟草磷转运蛋白基因NtPHT2;1克隆和表达分析

【目的】植物对磷酸盐的吸收与利用主要依靠磷转运蛋白,其中PHT2家族编码的低亲和磷转运蛋白主要负责植物在正常供磷条件下磷酸盐的吸收、转运与再利用,为了探究低亲和磷转运蛋白基因NtPHT2;1在烟草转运磷酸盐中的作用和表达模式,通过NtPHT2;1培育烟草磷素高效利用新品种。【方法】以普通烟草K326的cDNA为模板,克隆得到NtPHT2;1,对该基因进行生物信息学分析和蛋白质的亚细胞定位,并通过荧光定量PCR技术对该基因在低磷等非生物胁迫下的基因表达模式进行分析。【结果】(1)NtPHT2;1基因全长1764 bp,编码587个氨基酸;(2)亚细胞定位结果显示,NtPHT2;1蛋白定位于叶绿体上;(3)同源性比对发现,NtPHT2;1蛋白与辣椒CaPHT2;1蛋白的同源性最高达到91.00%;(4)NtPHT2;1启动子含有参与调控植物衰老、逆境胁迫相关的顺式作用元件;(5)NtPHT2;1在叶片表达量最高,新叶中的表达量比老叶中高;在低磷诱导条件下,该基因表达量与正常条件相比差异不显著;(6)非生物胁迫下的表达模式分析显示,NtPHT2;1基因表达量在盐胁迫和干旱胁迫下显著降低。【结论】NtPHT2;1基因主要是负责烟株正常生长发育条件下磷酸盐的转运与利用。

龙胜凤鸡IGF2BP1基因的克隆、序列分析和过表达载体构建

为研究胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白1(Insulin-like growth factor 2 mRNAbinding protein 1,IGF2BP1)基因的序列和在鸡肌肉发育中的功能,研究克隆IGF2BP1基因并进行生物信息学分析,构建IGF2BP1的过表达载体pEGFP-IGF2BP1,在成肌细胞验证载体的功能。结果显示:龙胜凤鸡IGF2BP1基因CDS区序列全长1 731 bp,编码576个氨基酸,与参考序列相比,存在6处同义突变;物种间同源性分析显示,龙胜凤鸡IGF2BP1基因与原鸡(Gallus gallus)、火鸡(Meleagris gallopavo)、绿头鸭(Anas platyrhynchos)、猪(Sus scrofa)、奶牛(Bos taurus)、小鼠(Mus musculus)的相似性分别为99.7%、94.7%、92.5%、82.4%、82.8%、82.7%;蛋白质二级、三级结构主要含有无规卷曲(45.83%)、α螺旋(27.26%)和延伸链(20.83%);经过酶切和测序鉴定显示,成功构建了pEGFP-IGF2BP1质粒,并且该质粒可在成肌细胞中表达绿色荧光,qRT-PCR结果显示IGF2BP1在试验组(转染pEGFP-IGF2BP1)的表达量极显著高于对照组(转染pEGFP-N1)(P<0.01)。结果表明,成功克隆IGF2BP1基因,构建的IGF2BP1基因过表达载体在成肌细胞中成功表达。

小黄鱼jnk1和jnk2基因克隆及响应高温应激的表达特征分析

JNKs(c-Jun氨基末端激酶)具有调节细胞凋亡的功能,可对多种细胞外信号刺激产生反应。为研究高温对小黄鱼(Larimichthys polyactis)肝脏细胞凋亡的调控机制,对细胞凋亡相关基因jnk进行研究。以NCBI中大黄鱼(Larimichthys crocea)jnk1和jnk2的CDS序列作为参照,克隆获得小黄鱼这两个基因的CDS序列。通过生物信息学分析,发现小黄鱼jnk1 ORF(开放阅读框)序列共1155 bp,编码384个氨基酸;jnk2 ORF序列共1263 bp,编码420个氨基酸。通过对结构域进行预测,发现jnk1与jnk2均有一个保守的STKc结构域和一个双磷酸化TPY催化位点。序列比对和系统进化结果分析表明,小黄鱼jnk1与jnk2均与大黄鱼亲缘关系较为接近。利用三级结构分析,发现jnk1与jnk2结构均比较保守。利用实时荧光定量方法检测jnk1与jnk2在组织中的分布情况,结果表明小黄鱼jnk1与jnk2在脑中的表达量最高。进一步分析jnk1与jnk2在高温处理不同时间的小黄鱼肝脏中的表达模式,发现随着高温处理时间的增加,jnk1表达量未发生显著变化;而jnk2在水温达到32℃时,其表达量即显著高于对照组,随着高温处理时间的增加,基因表达量逐渐下降,说明jnk2在高温胁迫过程中发挥了重要的调节作用。研究结果为探究小黄鱼肝脏响应高温胁迫及细胞凋亡的分子机制提供了分析基础。

构建过表达TRPV1基因的Caco-2细胞株

采用慢病毒载体系统构建辣椒素受体基因TRPV1过表达的人结直肠腺癌细胞Caco-2稳定重组株.将双酶切后的慢病毒空载体pCDH和TRPV1全基因PCR产物通过T4 DNA Ligase连接,构建包含TRPV1基因的过表达载体pCDH-TRPV1.将过表达载体pCDH-TRPV1转化DH 5α感受态细菌,大量扩繁后提取过表达载体pCDH-TRPV1的质粒,与psPAX2和pMD两种含有慢病毒包装所必需元件的质粒混合,再与脂质体混合制备脂质体-载体混合液.将脂质体-载体混合液转染至单层的293T细胞中,培养48h进行病毒包装.收集富含慢病毒颗粒的293T细胞上清液,超离心纯化成浓缩病毒,然后再与polybrene一起感染单层Caco-2细胞,通过GFP绿荧光信号来筛选获得TRPV1基因过表达的稳定细胞株.通过Realtime PCR方法和Western-blot检测TRPV1的mRNA表达量及蛋白表达量,结果表明,Caco-2-TRPV1重组细胞株的TRPV1的mRNA表达量及蛋白表达量均显著高于Caco-2-GFP对照细胞(P<0.05).成功构建了TRPV1基因过表达的稳定细胞株,为后续辣椒素降脂机理的研究提供了正向调控细胞模型.

草鱼TAB2与TAK1蛋白互作鉴定及其对两种抗菌肽基因表达的影响

为了探究草鱼TAB2(Ci TAB2)与Ci TAK1能否互作及其对2种草鱼抗菌肽基因(Cihepcidin与Ciβ-defensin1)表达的影响,实验首先采用实时荧光定量PCR(qPCR)方法分析拟态弧菌感染后Citab2和Citak1在草鱼免疫相关组织中的时空表达模式。然后利用荧光共定位、免疫共沉淀及Western blot技术鉴定Ci TAB2与Ci TAK1在细胞内共定位及相互作用情况。最后将过表达质粒pEGFP-N1-Citak1与pEGFP-N1-Citab2共同转染草鱼肾细胞(CIK细胞),检测Cihepcidin与Ciβ-defensin1的相对mRNA表达水平。结果显示,拟态弧菌感染能够显著改变Citab2和Citak1的相对表达水平,前者于感染后不同时间在各检测组织中表现出不同的时空表达模式,而后者均呈现先上调后下调的表达模式;荧光显微镜下观察到Ci TAB2与Ci TAK1共定位于转染后的HEK293T和CIK细胞的胞质中,且在HEK293T细胞内能够形成Ci TAB2-Ci TAK1蛋白复合物;共同过表达Ci TAB2与Ci TAK1后,CIK细胞内Cihepcidin与Ciβ-defensin1的相对mRNA表达水平在各检测时间点均显著上调。结果表明,Ci TAB2与Ci TAK1存在互作关系且二者互作能够促进上述两种抗菌肽的转录表达。本研究从蛋白互作调控抗菌肽表达的角度为防治鱼类弧菌病提供了新策略。

COL1A2在头颈部鳞癌中的差异表达及功能分析

目的 采用生物信息学方法探讨COL1A2在头颈部鳞癌(HNSC)中的表达及相关功能。方法 利用TIMER2.0数据库分析COL1A2基因在泛癌中的表达;通过GEPIA数据库、UALCAN数据库分析该基因在HNSC与正常组织中的差异表达情况;并利用STRING数据库构建COL1A2基因蛋白互作网,DAVID数据库分析与该基因互作蛋白基因的相关功能;最后通过GCBI基因雷达数据库预测该基因可能参与的调控网络和转录因子。结果 COL1A2在多种肿瘤中高表达,且在头颈部鳞癌组织与正常组织中有差异表达。COL1A2及相关蛋白基因功能富集分析发现其参与了4个细胞组分、5个分子功能、11个生物学程序、7条信号通路,在基因调控网及转录因子预测发现,COL1A2与多种蛋白、转录因子、lncRNA、micRNA等相互调控。结论 COL1A2与HNSC的发生、发展可能是通过PI3K-Akt信号通路等多种途径、多种蛋白、转录因子共同调控的结果。

血清可溶性生长刺激表达基因2蛋白和生长分化因子-15及卵泡抑素样蛋白1对心力衰竭的诊断价值

目的探讨血清可溶性生长刺激表达基因2蛋白(sST2)、生长分化因子-15(GDF-15)、卵泡抑素样蛋白1(FSTL1)联合对心力衰竭(心衰)患者诊断的临床价值。方法纳入沧州市人民医院2022年1月~2023年12月接收的心衰患者145例作为心衰组,另选择同时期来本院体检的无心衰健康者145例作为对照组;依据纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级将心衰组分为NYHAⅡ级(48例)、NYHAⅢ级(76例)和NYHAⅣ级(21例);Pearson相关分析血清sST2、GDF-15、FSTL1水平的相关性;多元logistic回归分析筛选影响心衰发生的因素;血清sST2、GDF-15、FSTL1联合诊断心衰的曲线下面积(AUC)通过绘制受试者工作特征(ROC)曲线获得,并用Z检验进行验证。结果心衰组血清sST2、GDF-15、FSTL1、N末端B型利钠肽原(NT-proBNP)水平显著高于对照组[(43.76±13.93)ng/ml比(32.48±10.25)ng/ml、(964.37±312.25)ng/L比(752.80±243.67)ng/L、(568.11±174.89)ng/L比(436.64±138.33)ng/L、(1627.04±476.53)pg/ml比(217.49±69.14)pg/ml,P<0.05]。NYHAⅣ级、NYHAⅢ级血清sST2、GDF-15、FSTL1水平显著高于NYHAⅡ级(t=7.854,6.432,7.100,35.249,P<0.05),NYHAⅣ级血清sST2、GDF-15、FSTL1水平显著高于NYHAⅢ级(P<0.05)。心衰组血清sST2与GDF-15、FSTL1水平呈正相关(r=0.502、0.508,P<0.001),血清GDF-15与FSTL1水平呈正相关(r=0.444,P<0.001)。影响心衰发生的危险因素有sST2、GDF-15、FSTL1、NT-proBNP(P<0.05)。血清sST2、GDF-15、FSTL1联合诊断心衰的AUC为0.886(95%CI 0.847~0.924),sST2、GDF-15、FSTL1单独诊断心衰的AUC分别为0.810(95%CI 0.760~0.859)、0.773(95%CI 0.721~0.826)、0.773(95%CI 0.719~0.827),三者联合诊断价值较sST2(Z=2.374,P=0.018)、GDF-15(Z=3.363,P=0.001)、FSTL1(Z=3.363,P=0.001)单独更高。结论sST2、GDF-15、FSTL1在心衰患者血清中异常升高表达,三者与患者心功能分级密切相关,联合可提高心衰诊断价值。

子宫内膜癌组织中IGF2BP1mRNA,PEG10mRNA表达及与增殖基因表达的相关性和预后研究

目的研究子宫内膜癌(endometrial carcinoma,EC)组织中胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白1(insulinlike growth factor 2 mRNA binding protein 1,IGF2BP1)mRNA,父系表达遗传印记基因10(patrilineal expression of genetic imprinting gene 10,PEG10)mRNA表达及与增殖基因表达的相关性及预后。方法选取2017年1月~2019年1月湖北理工学院附属妇幼保健院诊治的100例EC患者。实时荧光定量PCR检测EC癌组织和癌旁组织中IGF2BP1 mRNA,PEG10 mRNA及增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)mRNA,细胞周期素D1(cyclin D1)mRNA,细胞周期蛋白依赖激酶4(cyclin dependent kinase 4,CDK4)mRNA表达。免疫组织化学检测IGF2BP1,PEG10蛋白表达。相关性采用Pearson相关分析。Kaplan-Meier曲线分析不同IGF2BP1,PEG10表达组EC患者的预后差异。COX回归分析EC患者的预后影响因素。结果EC癌组织中IGF2BP1 mRNA(1.84±0.33),PEG10 mRNA(2.12±0.40),PCNA mRNA(3.14±0.42),cyclinD1 mRNA(2.81±0.36),CDK4 mRNA(2.37±0.34)高于癌旁组织(0.78±0.21,0.91±0.25,0.74±0.13,0.67±0.21,0.59±0.18),差异具有统计学意义(t=25.652~54.588,均P<0.05)。癌组织中IGF2BP1(70.00%),PEG10(72.00%)蛋白阳性率高于癌旁组织(100%,9.00%),差异具有统计学意义(χ^(2)=75.000,82.363,均P<0.05)。EC中IGF2BP1 mRNA,PEG10 mRNA表达与PCNA mRNA,cyclinD1 mRNA,CDK4 mRNA表达呈正相关(r=0.562~0.625,均P<0.05)。EC中IGF2BP1 mRNA与PEG10 mRNA表达呈显著正相关(r=0.663,P<0.05)。FIGO分期Ⅲ期、并发淋巴结转移EC癌组织中IGF2BP1(86.49%,87.50%),PEG10(89.19%,90.63%)阳性率高于FIGO分期Ⅰ~Ⅱ期(60.32%,61.90%)、无淋巴结转移(61.77%,63.24%),差异具有统计学意义(χ^(2)=6.863~8.608,均P<0.05)。IGF2BP1阳性组患者三年总体生存率70.00%(49/70)低于阴性组的90.00%(27/30);PEG10阳性组患者三年总体生存率为69.44%(50/72),低于阴性组的92.86%(26/28),差异具有统计学意义(Log-rankχ^(2)=4.133,5.491,P=0.042,0.019)。FIGO分期Ⅲ期(OR=1.449,95%CI:1.148~1.830)、并发淋巴结转移(OR=1.442,95%CI:1.124~1.850),IGF2BP1阳性(OR=1.637,95%CI:1.239~2.163)及PEG10阳性(OR=1.576,95%CI:1.136~1.187)是影响EC患者生存预后的独立危险因素(均P<0.05)。结论EC中IGF2BP1,PEG10表达升高,两者与增殖基因表达呈正相关,是EC预后评估的肿瘤标志物。

血清salusin-β、CX3CL1、可溶性生长刺激表达基因2蛋白联合检测在急性心力衰竭诊断及预后评估中的临床价值

目的探讨salusin-β、CX3CL1、可溶性生长刺激表达基因2蛋白(sST2)在急性心力衰竭(AHF)患者血清中的表达,以及三者联合对AHF诊断及预后评估的临床价值。方法选取2020年12月至2021年12月沧州市人民医院收治的225例AHF患者作为观察组,另外选取120例健康体检者作为对照组。采用酶联免疫吸附法检测患者血清salusin-β、CX3CL1、sST2水平,采用Pearson相关性分析研究AHF患者血清salusin-β、CX3CL1、sST2水平与左心室射血分数(LVEF)的相关性;采用ROC曲线分析salusin-β、CX3CL1、sST2对AHF诊断及预后评估的临床价值,采用Kaplan-Meier曲线分析salusin-β、CX3CL1、sST2与AHF生存率的关系。结果观察组患者血清salusin-β、CX3CL1、sST2水平高于对照组,LVEF低于对照组(t=7.788、6.960、8.610、13.908,P<0.05)。射血分数降低的心力衰竭(HFrEF)组、射血分数中间值的心力衰竭(HFmrEF)组、射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)组患者血清salusin-β、CX3CL1、sST2水平依次下降,组间比较差异具有统计学意义(F=32.725、31.224、36.308,P<0.05)。Pearson相关性分析显示,AHF患者血清salusin-β、CX3CL1、sST2水平分别与LVEF水平呈负相关(r=-0.364、-0.524、-0.382,P<0.05)。预后不良组salusin-β、CX3CL1、sST2水平高于预后良好组,差异具有统计学意义(t=9.137、8.242、7.155,P<0.05)。ROC曲线显示,salusin-β、CX3CL1、sST2三者联合诊断AHF患者为HFrEF的AUC为0.848。salusin-β、CX3CL1、sST2三者联合评估AHF患者预后的AUC为0.935,敏感度和特异度分别为92.90%、80.00%。salusin-β高表达组、CX3CL1高表达组、sST2高表达组1年生存率均低于低表达组(Log rank=68.342、77.547、70.883,P<0.05)。结论salusin-β、CX3CL1、sST2在AHF患者血清中均表达上调,三者联合能够较好地诊断AHF及评估预后,临床上可作为AHF早期诊断和预后评估的生物标志物。

血清可溶性生长刺激表达基因2蛋白和低氧诱导因子-1α与非ST段抬高型心肌梗死并发慢性心力衰竭患者预后的关系

目的 探讨血清可溶性生长刺激表达基因2蛋白(sST2)、低氧诱导因子(HIF)-1α水平与非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)并发慢性心力衰竭患者预后的关系。方法 选取2020年6月至2023年5月在陕西省三二〇一医院就诊的NSTEMI并发慢性心力衰竭患者167例为研究对象。随访1年,根据预后情况分为死亡组(n=43)和生存组(n=124)。比较两组一般资料及血清sST2、HIF-1α水平,采用多因素logistic回归分析探讨NSTEMI并发慢性心力衰竭患者预后(死亡/生存)的影响因素,采用受试者操作特征(ROC)曲线分析sST2、HIF-1α对NSTEMI并发慢性心力衰竭患者死亡的预测价值。结果 死亡组患者心功能分级Ⅲ~Ⅳ级占比、白细胞计数(WBC)及血清超敏C反应蛋白(hs-CRP)、N末端B型钠尿肽前体(NT-proBNP)、sST2、HIF-1α水平高于生存组,而左心室射血分数(LVEF)低于生存组,差异有统计学意义(P<0.05)。多因素logistic回归分析显示,心功能分级Ⅲ~Ⅳ级占比及血清NT-proBNP、sST2、HIF-1α水平是NSTEMI并发慢性心力衰竭患者预后的独立影响因素(P<0.05)。ROC曲线分析显示,血清sST2、HIF-1α单独预测NSTEMI并发慢性心力衰竭患者死亡的曲线下面积(AUC)为0.734(95%CI0.649~0.812)、0.765(95%CI 0.681~0.847),两者联合预测的AUC为0.889(95%CI 0.792~0.938)。基于logistic回归分析的危险因素建立联合诊断模型,其AUC为0.920(95%CI 0.865~0.958)。联合诊断模型的预测效能较血清sST2、HIF-1α单独预测及两者联合预测均有所提高。结论 血清sST2、HIF-1α水平在NSTEMI并发慢性心力衰竭患者中异常升高,二者可作为预测患者预后的重要参考依据。

奶牛 COL1 A2基因启动子区甲基化与其基因表达及乳腺炎的相关性分析

本研究分析奶牛健康乳腺组织和金黄色葡萄球菌感染的乳房炎乳腺组织中胶原蛋白Ⅰ型α2链基因(COL1A2)启动子区CpG岛甲基化与COL1A2基因表达的调控关系,为奶牛乳房炎的抗性育种及预防提供理论依据。利用生物信息学,分析COL1A2基因启动子区CpG岛分布及其转录因子结合位点;运用亚硫酸氢盐测序PCR(BSP)和RT-PCR法,分析健康乳腺组织和患乳房炎乳腺组织中,COL1A2基因启动子区的CpG岛甲基化程度与COL1A2基因表达及乳房炎的相关性。结果表明健康乳腺组织和患乳房炎乳腺组织中CpG岛甲基化差异不显著(P>0.05),均呈低甲基化状态(<50%),但位于转录因子SP1结合区域内的第4和第5 CpG位点,健康组甲基化程度(30%和60%)显著高于患乳房炎组(0和10%);健康组基因表达水平显著低于患乳房炎组(P<0.05)。说明,COL1A2基因在不同乳腺组织中的差异表达可能与其启动子区CpG岛转录因子SP1结合区域内的第4和第5CpG位点甲基化程度差异相关。

浅色黄姑鱼Ⅰ型胶原蛋白α2(COL1A2)基因的克隆及表达分析

【目的】通过克隆浅色黄姑鱼(Nibea coibor)Ⅰ型胶原蛋白α2(COL1A2)基因,分析其分子特征、组织分布及表达差异,为鱼类胶原蛋白代谢机制研究奠定理论基础。【方法】通过cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术获得浅色黄姑鱼COL1A2基因全长序列,利用生物信息学分析方法对其进行系统分析,探讨其分子特征及组织表达谱。【结果】COL1A2 cDNA序列长5826 bp,编码1352个氨基酸。BLAST同源性比对和系统进化树分析表明:浅色黄姑鱼与大黄鱼(Larimichthys crocea)同属石首鱼科(Sciaenidae),亲缘关系最近,且两者COL1A2的氨基酸序列同源性最高(96.60%)。生物信息学分析显示:COL1A2多肽链包含脊椎动物Ⅰ型胶原蛋白的所有特征,如相同的信号肽、C-前肽和N-前肽结构域以及三重螺旋结构域等。qRT-PCR结果显示:鱼鳔中COL1A2基因的表达显著高于其他组织(P<0.05),且胶原蛋白在不同组织中的分布规律与其一致。【结论】本研究首次克隆了浅色黄姑鱼COL1A2基因(GenBank登录号:MK641513),该基因的组织表达特异性是引起胶原蛋白差异化沉积的原因之一。研究结果有助于深入探究胶原蛋白的生物合成途径及调控机制。

羊口疮病毒F1L和B2L基因真核表达质粒构建及其在MDBK细胞中的表达

目的为构建羊口疮病毒F1L和B2L基因真核表达质粒,同时验证其在MDBK细胞中的表达。方法本试验以pVAX1为真核表达载体,在前期构建的克隆质粒pMD18-T-B2L和pMD18-T-F1L基础上,构建真核表达质粒pVAX1-F1L和pVAX1-B2L,对其分别进行双酶切和测序鉴定,将鉴定正确的真核表达质粒pVAX1-F1L和pVAX1-B2L转染至MDBK细胞,采用RT-PCR和间接免疫荧光试验(IFA)检测目的基因表达。结果双酶切鉴定和序列测定表明真核表达质粒pVAX1-F1L和pVAX1-B2L构建成功,RT-PCR和IFA同时验证目的基因在MDBK细胞浆中能瞬时表达。结论本试验构建成功的真核表达质粒为下一步羊口疮病毒核酸疫苗研究奠定基础。

葡萄VvGA2ox1基因克隆、亚细胞定位及时空表达分析

以‘藤稔’葡萄(Vitis vinifera×V.labrusca‘Fujiminori’)的花序、叶片和果实为试材,利用RT-PCR结合RACE技术,成功克隆了葡萄VvGA2ox1基因的cDNA序列,全长1 331 bp,共编码332个氨基酸。该基因在GenBank数据库的登录号为JQ608472。序列比对结果表明:VvGA2ox1与矮牵牛和棉花同源基因的氨基酸序列相似度分别为71.26%和71.08%。进一步构建了VvGA2ox1的亚细胞定位表达载体,定位结果显示,VvGA2ox1蛋白定位于细胞膜上。半定量RT-PCR与定量RT-PCR结果均表明,VvGA2ox1在葡萄花序、叶片和果实等器官中均有表达,但在花序、幼叶和小果中的表达水平较高。

猪2型圆环病毒ORF1基因的克隆及表达

根据GenBank中猪圆环病毒 2型 (PCV 2 )的ORF1基因序列 ,设计合成了 1对引物 ,对PCV 2广东株 (GD)ORF1基因进行PCR扩增 ,将扩增的ORF1基因克隆入 pMD 18 T载体 ,获得的重组质粒命名为 pMD ORF1。将ORF1的KpnⅠ和XbaⅠ双酶切产物插入原核表达载体pBAD/ gⅢC得到重组子 ,命名为 pBAD/ gⅢ ORF1。序列分析表明 ,克隆的ORF1与德国分离株AF2 0 1897核苷酸序列的同源性高达 99.5 % ;与其他PCV 2株的核苷酸序列同源性为 92 .1%～99.9% ,推导的氨基酸序列同源性为 90 .2 %～ 99.5 %。同时 ,测序结果表明 ,克隆的ORF1准确插入了 pBAD/ gⅢC的多克隆位点 ,未改变读码框。用L 阿拉伯糖诱导表达 ,收集菌液进行SDS PAGE和Western blotting分析 ,结果表明PCV 2ORF1在pBAD/ gⅢC中获得了高效融合表达 ,其表达蛋白的分子质量约为 4 1ku。

甘蔗ABA信号转导关键酶SoSnRK2.1基因的克隆与表达分析

蔗糖非酵解型蛋白激酶(SnRK)是植物体内ABA信号转导途径的关键调控酶,在植物的抗逆境生长过程中发挥着重要的作用。本研究利用RT-PCR和RACE-PCR技术,克隆出编码甘蔗SnRK2蛋白的基因SoSnRK2.1。该基因cDNA序列全长为1385 bp,包含一个1002 bp的开放阅读框(ORF)。根据氨基酸序列预测SoSnRK2.1基因编码333个氨基酸残基,与其他高等植物中相关蛋白的氨基酸具有高度的相似性,尤其是禾本科的玉米和水稻。构建该基因的原核表达载体pET-SoSnRK2.1,在IPTG诱导下可得到38 kD左右的蛋白,与理论值一致。实时荧光定量PCR分析表明,SoSnRK2.1基因在ABA、干旱(PEG)+ABA、干旱(PEG)、NaCl、低温(4℃)和H2O2外源胁迫下均呈诱导表达的趋势。推测该基因参与调控干旱、高盐和低温等胁迫过程,在甘蔗抗逆境胁迫中起重要作用。