秦川牛FABP4基因重组腺病毒载体的构建与鉴定

【目的】旨在通过构建秦川牛FABP4基因的重组腺病毒载体,为在细胞水平研究FABP4基因的功能和作用机制做准备。【方法】根据GenBank收录的牛FABP4基因mRNA序列设计引物,PCR扩增并克隆测序。将目的基因连接到穿梭载体pAdTrack-CMV上并用PmeⅠ线性化后,转化含有腺病毒骨架载体pAdEasy-1的E.coli BJ5183感受态细胞进行同源重组,得到重组质粒pAd-FABP4,并用PacⅠ酶切鉴定。将经过PacⅠ线性化的pAd-FABP4转染HEK 293A细胞进行病毒包装和扩增,TCID50法测定病毒滴度。【结果】经测序鉴定本次克隆的FABP4序列与GenBank收录的一致。酶切鉴定、绿色荧光观察、PCR及测序检测均证明,重组腺病毒载体构建成功并获得重组腺病毒AD-FABP4,病毒滴度为1.58×109PFU.mL-1。【结论】成功构建了秦川牛FABP4基因重组腺病毒载体并获得高滴度的重组腺病毒。

FABP4转基因牛的分子生物学鉴定

[目的]对前期获得的3头转基因牛进行分子生物学评价,包括转基因阳性鉴定、基因及蛋白表达水平的检测,旨在进一步为转基因牛的安全评价提供一些科学依据。[方法]根据Gen Bank上公布的牛FABP4基因(Gen Bank登录号:NM_174314)m RNA序列,利用兼并密码子对现有FABP4基因进行突变,并构建了p EGFP-C1-FABP4真核表达载体、通过细胞转染、体细胞核移植、胚胎移植技术获得3头转基因牛;分别采集了1号转基因牛不同组织样,2、3号转基因牛与野生型个体8、10、12、14月龄的血液样本,利用RT-PCR技术对所获转基因个体的阳性与否进行了鉴定;同时利用荧光定量PCR技术检测了1号转基因牛不同组织中外源性FABP4基因的表达情况,并分析了2、3号转基因牛在8—14月龄之间,外源性FABP4基因、内源性FABP4基因的变化趋势,并通过叠加转基因牛外源与内源性FABP4基因的表达量,分析了转基因牛和非转基因牛FABP4基因的整体表达水平差异;通过Western blotting技术分析了3头转基因牛外源性FABP4基因的蛋白表达水平。[结果]1对所获得的3头转基因牛RT-PCR检测发现,3头转基因个体各样本均在205 bp处产生条带,而妊娠母牛及阴性对照在205 bp处均未有条带出现,初步表明3头转基因牛均为转基因阳性。2实时定量PCR检测表明,1号转基因牛的外源性FABP4基因在多数组织均有较高表达,其中脂肪组织表达量最高、肾脏和背最长肌次之,肺部的相对表达量极低。3号转基因牛外源性FABP4基因的表达水平高于2号转基因牛,且2、3号转基因牛外源性FABP4基因的表达水平随月龄变化均呈现先上升后下降趋势;在内源性FABP4基因表达水平检测中发现,外源性FABP4基因的转入抑制了转基因牛体内内源性FABP4基因的表达,且随月龄变化转基因牛体内内源性FABP4基因表达水平均呈现上升趋势;野生型牛内源性FABP4基因的表达水平随着月龄变化逐步下降,而转基因牛体内内源性FABP4基因的表达量均低于野生型牛;通过对2、3号转基因牛外源与内源性FABP4基因相对表达量的叠加分析发现,转基因牛FABP4基因整体表达量较野生型大幅升高。3蛋白表达检测结果与m RNA检测结果基本一致,外源性FABP4基因在1号转基因牛除肺部外的各个组织均检测到外源FABP4基因的蛋白表达,其中背最长肌表达量最高;3号转基因牛蛋白表达水平高于2号转基因牛。[结论]获得的3头牛均为FABP4阳性转基因牛,且外源性FABP4基因在体内能够正常表达,转基因牛FABP4表达量较野生型大幅升高,同时外源性FABP4基因的转入抑制了内源性FABP4基因的表达。

慢病毒介导稳定表达FABP4的小尾寒羊成纤维细胞系的构建

构建1株能够稳定表达FABP4的小尾寒羊成纤维细胞系,用于小尾寒羊未来的品种保护、开发与利用,首先利用组织块培养法制备了小尾寒羊原代成纤维细胞,然后利用全基因合成法克隆了绵羊FABP4基因,并构建了过表达FABP4的慢病毒载体。经过包装后,使用获得的慢病毒感染小尾寒羊原代成纤维细胞,并通过嘌呤霉素筛选稳定转染细胞,最后应用Western Blot鉴定FABP4蛋白的过表达水平。结果表明,经过传代2~3次后,得到纯度较高的小尾寒羊原代成纤维细胞。滴度测定表明,当在96孔板中添加病毒原液量为10^(-4)μL时,观测不到荧光。当添加量为10^(-3)μL,能够观测到荧光,说明获得慢病毒的滴度为1×10~6TU/m L以上。利用制备的慢病毒感染小尾寒羊原代成纤维细胞,并经过嘌呤霉素筛选后,在荧光显微镜下所有细胞均能观察到绿色荧光。应用Western Blot分析发现,在对照组几乎检测不到FABP4蛋白的表达,而在病毒感染组则能够清晰的观察到FABP4蛋白的表达,说明成功制备了稳定表达FABP4的小尾寒羊成纤维细胞系。

牛fabp3和fabp4基因真核表达载体的构建及在小鼠成肌细胞中的表达

【目的】分别构建牛fabp3和fabp4基因真核表达载体,并观察载体转染小鼠成肌细胞后基因的表达以及对内源fabp3和fabp4基因表达的影响,检测肉质性状形成相关基因在转基因细胞中的表达及对内源功能基因的影响。【方法】以pDsRED质粒为骨架载体,分别将人肌红蛋白启动子与目的基因相连、CMV启动子与红色荧光蛋白报告基因相连构建肌肉特异性表达fabp3基因的载体pDsHF3和表达fabp4基因的载体pDsHF4;用脂质体瞬时转染小鼠成肌细胞,72 h后用2%孕马血清诱导成肌细胞向肌管的分化;利用real-time PCR技术检测转染前后成肌细胞中外源牛fabp3和fabp4基因和内源小鼠fabp3和fabp4基因的表达量。【结果】与对照组相比,小鼠成肌细胞分别转染pDsHF3和pDsHF4表达载体,24 h后外源牛fabp3和fabp4基因均获得高水平的表达,48 h后有所回落;而内源小鼠fabp3和fabp4基因在成肌细胞和诱导分化的肌管细胞中的表达均受到不同程度的影响。【结论】构建的真核表达载体能在成肌细胞中高效表达,外源牛fabp3或fabp4基因的转入能够影响小鼠成肌细胞及肌管中内源fabp3和fabp4基因的表达。

版纳微型猪近交系FABP4基因编码区序列扩增及生物信息学分析

以GenBank中登载的普通猪FABP4基因为参考序列,设计特异性引物,采用RT-PCR技术从版纳微型猪近交系卵巢组织中扩增FABP4基因的编码区序列,经直接测序后采用生物信息学软件对编码区序列和蛋白质结构进行生物信息学分析和结构预测.结果表明:版纳微型猪近交系(BMI)FABP4基因编码区序列长399bp,编码132个氨基酸;BMI FABP4基因同普通猪比对同源性为100%,未发现碱基突变;生物信息学分析表明不同物种FABP4基因编码区核苷酸序列与氨基酸序列具有较高的保守性;蛋白结构预测显示,FABP4蛋白空间结构为由2个α螺旋和10个反向平行的β折叠围成的桶状结构.

饲喂生物发酵饲料对延边黄牛背最长肌FABP4、CAPN1基因表达的影响

试验旨在研究育肥后期饲粮中添加生物发酵饲料对延边黄牛背最长肌组织中FABP4、CAPN1基因表达量的影响。选择12头平均体重(545.55±27.00)kg的体健无病延边黄牛阉牛,随机分成试验组和对照组,每组6头。试验组每头牛饲喂生物发酵饲料2 kg/d,对照组不饲喂生物发酵饲料,试验组和对照组的基础日粮营养水平基本相同。预饲期10 d,正式期90 d。试验结束后,分别从试验组与对照组各随机选取3头牛,在第14肋骨处采取背最长肌一小块,采用荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)技术检测样品中FABP4、CAPN1基因表达量。结果表明:试验组中FABP4 mRNA的表达量是对照组的2.27倍,FABP4基因mRNA的表达量极显著高于对照组(P<0.01)。CAPN1 mRNA的表达量试验组高于对照组,差异显著(P<0.05)。综上所述,在育肥后期饲粮中添加生物发酵饲料可显著提高FABP4、CAPN1基因在延边黄牛背最长肌中的表达量。

美系獭兔和伊拉肉兔FABP4基因多态性及其与肌肉脂肪酸含量的相关性

【目的】探寻影响兔肉中脂肪酸性状的优势基因型。【方法】利用PCR-RFLP技术检测60只美系獭兔、51只伊拉肉兔FABP4基因的单核苷酸多态性,分析其与兔肉中脂肪酸含量的相关性。【结果】2个兔品种在intron1中存在C/T突变,该突变位点能被TaiⅠ限制性酶识别,且经酶切后发现,2个兔群体中存在CC、CT和TT 3种基因型。美系獭兔的3种基因型频率分别为0.083,0.467和0.450,等位基因C和T的基因频率分别为0.683和0.317;伊拉肉兔的3种基因型频率分别为0.137,0.549和0.314,等位基因C和T的基因频率分别为0.588和0.412。关联分析结果表明,在美系獭兔群体中,CC型个体肌肉组织中的脂肪酸C14:0含量和脂肪酸C18:1,n-9含量显著高于CT和TT型个体;TT型个体脂肪酸C18:3,n-3含量显著高于CC和CT型个体;TT型个体脂肪酸C20:4,n-6含量显著高于CC型个体。在伊拉肉兔群体中,CC基因型个体肌肉组织中的C18:1,n-9含量显著高于CT和TT基因型个体(P<0.05);CC型个体脂肪酸C18:2,n-6含量显著高于CT型个体;TT型个体脂肪酸C18:3,n-3含量显著高于CC和CT型个体;CT型个体脂肪酸C20:4,n-6含量显著高于CC型个体。【结论】FABP4基因可作为美系獭兔和伊拉肉兔脂肪酸性状选育的候选基因。

关岭牛FABP3和FABP4基因的分子特征及其组织表达分析

【目的】探究关岭牛心脏型脂肪酸结合蛋白(FABP3)和脂肪型脂肪酸结合蛋白(FABP4)基因的分子特征及其在不同年龄段和不同组织中的表达差异,为揭示牛FABP3和FABP4基因对脂肪酸的调控作用机制提供理论依据。【方法】通过RT-PCR扩增关岭牛FABP3和FABP4基因蛋白编码区(CDS)序列,采用ProtScale、ProtParam、SOPMA、SWISS-MODEL、TMHMM-2.0、SignalP-5.0及NetPhos-3.1等在线软件进行生物信息学分析,同时以实时荧光定量PCR检测FABP3和FABP4基因在3日龄关岭犊牛、24月龄关岭牛(成年)及24月龄杂交牛(关岭牛×利木赞牛)各组织中的表达情况。【结果】关岭牛FABP3、FABP4基因CDS序列全长分别为402和399 bp,对应编码133和132个氨基酸残基,其蛋白二、三级结构以无规则卷曲和延伸链为主,均无跨膜结构域和信号肽,且为稳定的亲水性蛋白。关岭牛FABP3、FABP4氨基酸序列分别存在26和21个磷酸化位点,其中又以苏氨酸磷酸化位点为主;关岭牛FABP3和FABP4蛋白与FABP1、FABP6、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、脂蛋白脂肪酶(LPL)及激素敏感脂肪酶(LIPE)等存在互作关系。基于FABP3和FABP4氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树均显示,关岭牛与牦牛的亲缘关系最近,其次是绵羊,与鸡和斑马鱼的亲缘关系较远。FABP3和FABP4基因在关岭牛和杂交牛各组织中均有不同程度的表达,其中,FABP3基因以在心脏中的相对表达量最高,且在成年牛中的相对表达量极显著高于犊牛和杂交牛(P<0.01,下同);FABP4基因以在脂肪中的相对表达最高,且在犊牛中的相对表达量极显著高于成年牛。【结论】关岭牛FABP3和FABP4基因具有较高的遗传保守性,且以在心脏和脂肪中的表达水平较高,与脂肪酸代谢密切相关。

秦川肉牛FABP3及FABP4基因SNP与肉质性状的关联性

【目的】探索脂肪酸结合蛋白3(Fat acid binding proteins 3,FABP3)及脂肪酸结合蛋白4(FABP4)基因对秦川牛肉用新品系肉用性状的影响,为秦川肉牛的选育提供理论基础。【方法】随机选择18~24月龄健康的秦川肉牛571头,尾静脉采血10mL/头,提取血液DNA,PCR扩增FABP3及FABP4基因,检测其单核苷酸多态性(SNP)位点,并分析SNP位点基因型和单倍型组合对肉牛肉用性状(背膘厚、眼肌面积、肌间脂肪含量)的影响。【结果】测序发现,在FABP3基因第3个内含子上检测出1个SNP位点:g.60298C>T。在FABP4基因第1个内含子上检测出2个SNP位点:g.2686A>T和g.2834C>G;在第4外显子上检测出1个SNP位点:g.4220A>G。FABP3基因g.60298C>T位点不同基因型的肌内脂肪含量差异显著(P<0.05),TT基因型显著高于CT和CC基因型。对FABP4基因而言,g.2834C>G位点上的CC基因型肉用性状表现较优,其眼肌面积极显著高于GG和CT基因型(P<0.01),肌内脂肪含量显著高于GG和CG基因型(P<0.05);g.4220A>G位点上的TT基因型的肉用性状较优,其背膘厚显著高于CC和CT基因型(P<0.05)。H1H1是最优秀的单倍型组合,其眼肌面积和肌内脂肪含量分别极显著高于单倍型组合H3H3和H3H7(P<0.01)。【结论】FABP3及FABP4基因与秦川牛肉用新品系肉用性状关联紧密。

绵羊肌内前体脂肪细胞CNR1和FABP4基因表达研究

为研究绵羊脂肪细胞增殖分化过程中参与动物能量代谢调控的大麻素受体1(cannabinoid receptor 1)基因CNR1和调控脂肪沉积的脂肪酸结合蛋白4(fatty acid binding protein 4)基因FABP4的表达规律和差异,采集一只3日龄湖羊羔羊背最长肌组织,背肌组织经Ⅱ型胶原酶消化后分离观察原代前体脂肪细胞;开展前体脂肪细胞培养并绘制生长曲线;应用胰岛素、地塞米松和3-异丁基-1-甲基黄嘌呤诱导前体脂肪细胞后,采用油红O染色观察成熟脂肪细胞形态;收集不同分化时间点细胞,应用实时荧光定量PCR方法测定CNR1和FABP4基因表达量。结果表明,羔羊背最长肌组织成功分离出了前体脂肪细胞,贴壁细胞呈梭形;诱导前体脂肪细胞经油红O染色后观察到脂滴形成,具有脂肪细胞特征;CNR1和FABP4基因表达量在诱导分化早期均较低,但在诱导分化中后期表达量逐步升高;CNR1和FABP4基因表达量在诱导分化后的第2、第4和第8天均差异不显著,但FABP4基因在第12天的表达量显著高于CNR1基因。上述结果为进一步探究绵羊CNR1和FABP4基因调控关系及利用两基因改良绵羊肉品性状提供了参考数据。

巴马香猪FABP4基因的克隆及其组织表达分析

为了获得巴马香猪脂肪酸结合蛋白4(FABP4)基因的编码区序列(CDS),并探究FABP4基因在巴马香猪不同器官/组织中的mRNA表达水平,试验以巴马香猪背最长肌为材料,提取总RNA并扩增出FABP4基因的CDS,运用在线分析系统进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR技术检测巴马香猪心脏、脾脏、肝脏、肾脏、肺脏、背最长肌和胰腺等器官/组织中FABP4基因的mRNA表达水平。结果表明:成功克隆得到巴马香猪FABP4基因的CDS,长度为488bp,与GenBank中公布的猪FABP4基因同源性为99.6%,并且存在2个突变位点,第421位点处G→A为同义突变,第462位点处A→G导致赖氨酸突变为精氨酸;巴马香猪FABP4基因CDS与猪、人、黑猩猩、猕猴、牛和家鼠的同源性分别为99.6%、89.3%、89.3%、88.7%、87.3%和82.8%,且与普通猪的遗传距离最近,聚类为一支;巴马香猪FABP4蛋白氨基酸组成中苏氨酸和缬氨酸含量较高,均占氨基酸总数的10.6%;FABP4蛋白为亲水蛋白,包含一个Lipocalin超家族结构域;巴马香猪FABP4蛋白的二、三级结构包含α-螺旋、延伸链、β-折叠和无规则卷曲;另外,巴马香猪背最长肌FABP4基因的mRNA表达量显著高于其他器官/组织(P<0.05),肾脏中的表达量也较高,胰腺中的表达量最低。说明FABP4基因可作为探究巴马香猪脂肪沉积的主要候选基因之一。

中国和新西兰绵羊群体FABP4基因遗传特性比较分析

脂肪型脂肪酸结合蛋白(adipocyte fatty-acid binding protein,A-FABP)在家畜脂肪沉积中发挥重要作用,但在藏绵羊群体中的遗传特性和特异的作用机制尚不明确,研究不同生产方向绵羊品种的FABP4基因变异及分布有助于揭示藏绵羊独特的种质特性。应用PCR-SSCP(polymerase chain reaction-single strand conformation polymerase)和测序技术检测了中国和新西兰共10个绵羊群体(575只个体)FABP4基因编码区(外显子2和外显子3)的变异,并分析其连锁不平衡状态。结果表明,两多态区域共鉴定8处单核苷酸突变,两多态区域SNPs间呈弱连锁不平衡状态(D'=0.548,r^2=0.119),鉴定14种潜在的单体型。外显子2-内含子2区域A_1为优势等位基因(38.4%),A_1B_1为优势基因型;外显子3-内含子3区域B_2为优势等位基因(48.3%),A_2B_2为优势基因型。新西兰绵羊群体在两多态区域偏离Hardy-Weinberg平衡状态(P<0.01),而藏绵羊处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。罗姆尼与派仑代群体基因型分布无显著差异(P>0.05),美利奴与考力代群体基因型分布差异显著(P<0.05)。新西兰绵羊群体两多态区域均为高杂合度及高度多态,藏绵羊群体均为高纯合度及中度多态。聚类分析表明欧拉和甘伽羊、考力代和美利奴羊、罗姆尼和派仑代羊分别聚在一起。c.246+37A>G和c.348+298T>C位点多态性在藏绵羊和新西兰绵羊群体中分布差异较大,该两处SNPs可作为潜在的分子标记应用于藏绵羊肌内脂肪含量性状选育。

延边黄牛FABP4基因组织表达及基因多态性分析

为了解FABP4基因在延边黄牛各组织中的表达特征,深入探讨FABP4基因在肌内脂肪沉积中的作用以及该基因是否可以作为延边黄牛肉质性状的候选基因。本研究运用实时荧光定量PCR方法检测延边黄牛不同组织FABP4基因的表达水平及其与肌内脂肪沉积的相关性;同时运用直接测序和PCR-RFLP技术对FABP4基因的SNPs位点进行检测,并与延边黄牛肉质性状进行相关性分析。结果显示FABP4基因在延边黄牛肾脏、肺脏、心脏、脾脏、肝脏、后腿肌及背最长肌中均有表达,其中心脏中的表达量最高,肾脏中的表达量最低。在心脏中的表达量极显著高于脾脏、后腿肌、肺脏、肝脏、肾脏组织(P<0.01)。背最长肌中FABP4基因表达量与肌内脂肪(IMF)含量呈极显著正相关(P<0.01),相关系数为0.994。后腿肌组织中FABP4基因表达量与IMF含量呈显著正相关(P<0.05),相关系数为0.952。在FABP4基因中存在呈现中度多态的g.3691 G>A位点,该位点GG基因型的水分含量显著高于GA和AA基因型,GA基因型的脂肪含量显著高于GG和AA基因型,GG和AA基因型的蛋白含量显著高于GA基因型。研究结果提示,FABP4基因参与延边黄牛肌内脂肪沉积调控,可以作为延边黄牛肉质性状的候选基因。