牦牛HMOX1基因克隆及生物信息学分析

研究旨在克隆牦牛血红素加氧酶1(HMOX1)基因,并对其进行生物信息学分析。采用牦牛肺脏组织为材料,根据NCBI数据库公布的牦牛的HMOX1基因序列,利用primer 5.0软件进行引物设计,通过PCR扩增的方法克隆HMOX1基因CDS区序列,并利用在线软件对其编码蛋白进行理化性质、疏水性、跨膜结构域、信号肽、亚细胞定位、磷酸化位点、二级结构、三级结构、同源性和系统进化树的预测分析。结果显示,牦牛HMOX1基因CDS区包含870个核苷酸,编码289个氨基酸,分子量为32876.64,理论等电点为6.68;疏水性分析结果显示,该蛋白为亲水性蛋白,存在1个跨膜结构区域,不存在信号肽;亚细胞定位预测可能为胞质蛋白;预测该蛋白有14个丝氨酸磷酸化位点、17个苏氨酸磷酸化位点和11个酪氨酸磷酸化位点;二级结构和三级结构预测以α-螺旋和无规则卷曲为主;同源性分析表明,牦牛与牛的亲缘关系最近。

合作猪HMOX1基因过表达载体构建及组织表达分析

为了构建合作猪HMOX1基因过表达载体,并分析其组织表达特征,本研究通过PCR扩增获取合作猪HMOX1基因完整CDS区序列,将其插入到pcDNA3.1(+)过表达载体中,构建pcDNA3.1-HMOX1过表达载体;并通过实时荧光定量PCR检测HMOX1基因在合作猪心、肝、脾、肺、肾、胃、十二指肠和背最长肌中的表达情况。结果显示,成功扩增出合作猪HMOX1基因924 bp的完整CDS区,通过双酶切和测序鉴定,HMOX1基因成功连接到pcDNA3.1(+)过表达载体中。组织表达结果显示,HMOX1基因在合作猪组织中表达量最高是脾脏,显著高于其它组织(P<0.05),其次是肝脏、肺脏、肾脏和心脏,在十二指肠中的表达量最低。研究结果为进一步研究HMOX1基因在合作猪高海拔低氧适应过程中的功能提供了重要参考。

无量山乌骨鸡HMOX 1基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

【目的】扩增无量山乌骨鸡血红素加氧酶1(heme oxygenase 1,HMOX1)基因CDS区并进行生物信息学分析,检测其组织表达特征,为后续该基因的功能研究奠定基础。【方法】以无量山乌骨鸡皮下脂肪组织cDNA为模板,PCR扩增HMOX 1基因,连接PESI-T载体后进行测序分析,使用DNAMAN软件对所获序列进行翻译并与原鸡进行序列比对;使用BLAST、Mega 7.0、SOPMA、ProtParam和ExPASy等在线软件进行相似性比对、系统进化树构建、编码蛋白的理化性质及蛋白结构预测;利用STRING软件预测HMOX1互作蛋白;通过实时荧光定量PCR检测HMOX 1基因在无量山乌骨鸡不同组织中的表达水平。【结果】无量山乌骨鸡HMOX 1基因CDS区长为891 bp,编码296个氨基酸,与原鸡HMOX 1基因(登录号:NM_205344.1)核苷酸序列相比存在3处突变,其中2处为同义突变,第217 bp处G>C为错义突变,导致第73位的天冬氨酸突变为甘氨酸。HMOX 1基因与原鸡和日本鹌鹑的氨基酸序列相似性较高(99.6%和95.0%),与马的相似性最低(60.2%)。系统进化树分析发现,无量山乌骨鸡与原鸡和日本鹌鹑亲缘关系较近,与非禽类的亲缘关系较远。HMOX1蛋白具有不稳定性和亲水性,主要定位在细胞质中,不存在信号肽裂解位点,属于非分泌蛋白;存在1个跨膜螺旋结构,共有47个磷酸化修饰位点;二级结构以α-螺旋为主。HMOX1蛋白与HMOX2、BLVRA、HEPH、CP、COX10等10个蛋白可能存在相互作用。组织表达分析发现,HMOX 1基因在无量山乌骨鸡各组织中均有表达,其中在肝脏中表达量最高,在心脏中表达量最低。【结论】无量山乌骨鸡HMOX 1基因CDS区长为891 bp,编码296个氨基酸;预测其与10个蛋白存在相互作用;HMOX 1基因在无量山乌骨鸡肝脏组织中高表达。研究结果为进一步探究HMOX 1基因在鸡脂代谢中的作用及功能提供了理论依据。