香猪卵巢RARRES1基因第1外显子CG位点的甲基化及其与基因差异表达的关联

为验证和探索香猪卵巢转录组RNA测序检测到的视黄酸受体应答1(retinoic acid receptor responder 1,RARRES1)基因在香猪高、低产仔组之间差异表达的原因,本试验针对RARRES1基因第1外显子ATG下游富含CpG位点区段设计特异性引物,采用亚硫酸氢盐测序法(bisulfite sequencing PCR,BSP)研究卵巢RARRES1基因中的甲基化修饰水平;利用实时荧光定量PCR方法检测高、低产仔组香猪卵巢RARRES1基因的表达量,并探究其与基因甲基化水平之间的相关性。结果表明,与低产仔组相比,香猪高产仔组的甲基化水平较高;4个CpG位点均未被甲基化(CpG_7、CpG_11、CpG_12和CpG_15),另外3个CpG位点(CpG_8、CpG_17和CpG_18)基本上全部发生了甲基化。此外,与低产仔组相比,香猪高产仔组中CpG_4(P>0.05)、CpG_9(P<0.05)和CpG_16(P<0.05)位点的甲基化占比较高,而CpG_6位点在香猪低产仔组中的甲基化比例较高,两组差异极显著(P<0.01)。实时荧光定量PCR结果显示,高产仔组香猪RARRES1基因的表达水平较高(P<0.05)。Spearman相关分析结果显示,CpG_9和CpG_16两个位点的甲基化比例与RARRES1基因的表达水平高度正相关(R2=0.896,P<0.01),提示这两个位点的甲基化可能是香猪高产仔组RARRES1基因表达量较高的原因。

黔北麻羊RARRES1基因的克隆表达及功能初步研究

旨在对黔北麻羊视黄酸受体应答蛋白1(retinoic acid receptor responder 1,RARRES1)基因的功能进行初步探究。本研究首先利用PCR扩增克隆得到黔北麻羊RARRES1基因编码的完整序列,应用生物信息学方法分析黔北麻羊RARRES1蛋白理化性质、高级结构、疏水性、氨基酸同源性及亚细胞定位,并构建系统进化树,同时应用qRT-PCR法检测RARRES1基因在单、多羔黔北麻羊不同组织中的表达水平,随后构建目的基因pEGFP-N3-RARRES1真核表达载体与pGPH1/GFP/Neo-RARRES1 RNA干扰载体,并转染至黔北麻羊卵泡颗粒细胞,利用qRT-PCR法从细胞水平检测并分析目的基因真核表达载体与RNA干扰载体对目的基因RARRES1及多胎性状候选基因BMPR-IB mRNA表达的影响。qRT-PCR结果显示,RARRES1 mRNA在卵巢中的表达量最高,单羔组黔北麻羊卵巢组织中的表达量极显著高于多羔组(P<0.01)。生物信息学分析表明,黔北麻羊RARRES1基因共编码289个氨基酸,RARRES1是一种定位在细胞质中的亲水性蛋白,蛋白质二级结构分析显示,其主要是由α-螺旋与无规则卷曲构成,三级结构预测与二级结构分析一致;同源性以及系统进化树结果显示,黔北麻羊RARRES1基因序列与绵羊、牛的同源性高、遗传距离近,与鸡的同源性最低、遗传距离最远。经双酶切、测序验证后,表明目的基因pEGFP-N3-RARRES1真核表达载体与pGPH1/GFP/Neo-RARRES1干扰载体构建成功。将各载体转染至黔北麻羊卵泡颗粒细胞后,与空白对照相比,重组质粒pEGFP-N3-RARRES1能极显著提高RARRES1与BMPR-IB的表达量(P<0.01)。在各干扰载体中,重组质粒pGPH1/GFP/Neo-RARRES1-4的抑制效率最好,能够显著与极显著下调RARRES1与BMPR-IB mRNA在卵泡颗粒细胞中的表达量(P<0.05,P<0.01)。本研究克隆了黔北麻羊RARRES1基因编码的完整序列并进行了生物信息学分析。将重组质粒pEGFP-N3-RARRES1、pGPH1/GFP/Neo-RARRES1成功转染至黔北麻羊卵泡颗粒细胞并验证其表达变化。结果表明,RARRES1可能对山羊多胎性状具有促进作用,为进一步探究RARRES1基因对山羊多胎性状的调控机理提供依据。