夏南牛SOX6基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

【目的】克隆夏南牛SRY-box转录因子6(SRY-box transcription factor 6,SOX6)基因CDS区序列并进行生物信息学分析,探究SOX 6基因在不同月龄夏南牛不同组织及牛原代骨骼肌细胞分化过程中的表达规律。【方法】以夏南牛腿肌组织cDNA为模板,PCR扩增SOX 6基因CDS区序列,与其他物种进行相似性比对及系统进化树构建,运用在线软件对SOX6蛋白进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR方法分别检测SOX 6基因在夏南牛犊牛(0月龄)、青年牛(12月龄)和成年牛(24月龄)不同组织以及牛原代骨骼肌细胞不同分化时期的表达情况。【结果】夏南牛SOX 6基因CDS区序列全长2526 bp,编码841个氨基酸。系统进化树结果表明,夏南牛与牦牛亲缘关系最近,与鸡亲缘关系最远。SOX6蛋白为弱碱性、亲水性蛋白,分子质量为93.35 ku,定位于细胞核中,不含跨膜结构与信号肽。SOX6蛋白二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角组成,占比分别为41.26%、45.54%、8.09%和5.11%。蛋白互作分析表明,SOX6蛋白与Ⅱ型胶原α1(COL2A1)、软骨蛋白聚糖(ACAN)、羧基端结合蛋白2(CTBP2)和叉头框J3(FOXJ3)等蛋白间存在相互作用。实时荧光定量PCR结果显示,夏南牛SOX 6基因在不同月龄夏南牛腿肌组织中相对表达量均最高,在脾脏中表达量最低;在12月龄腿肌组织中表达量显著高于0、24月龄(P<0.05)。随牛原代骨骼肌细胞分化,SOX 6基因表达量逐渐升高,第6天时SOX 6基因表达量显著高于0、2、4和8 d(P<0.05)。【结论】本研究成功克隆了夏南牛SOX 6基因CDS序列,其编码蛋白为不稳定、弱碱性、亲水性蛋白,在不同月龄腿肌组织中表达量均显著高于其他组织,分化6 d牛原代骨骼肌细胞中表达量显著高于其他时期。本试验结果为进一步研究SOX 6基因在夏南牛肌肉发育过程中的调控作用提供理论依据。