基于tyrp1a转基因斑马鱼构建色素障碍性疾病药物筛选模型

为了能够有效地筛选治疗色素障碍性疾病药物,建立一种转基因斑马鱼药物筛选模型。采用斑马鱼酪氨酸酶相关蛋白1(tyrosinase-related protein 1a,tyrp1a)基因启动子驱动绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP),构建出tyrp1a转基因斑马鱼,使绿色荧光能够特异性表达在斑马鱼黑素细胞部位。分别给予斑马鱼促进黑素合成的药物N-苯基硫脲(Nphenylthiourea,PTU)和抑制黑素合成的药物黑素细胞刺激素(alpha-melnaocyte stimulating hormone,α-MSH),检测药物对斑马鱼黑素合成和绿色荧光蛋白表达影响。结果显示,PTU可以抑制斑马鱼黑素细胞黑素合成作用,并且降低转基因斑马鱼绿色荧光蛋白表达。α-MSH可以促进斑马鱼黑素细胞黑素合成作用,并促进转基因斑马鱼绿色荧光蛋白表达。本研究成功地建立了一种新的可以用于色素性障碍疾病药物筛选的转基因斑马鱼模型。

牙鲆tyrp1a和tyrp1b的鉴定及tyrp1a与mmu-miR-143-5p_R+2的调控关系

为了研究牙鲆白化发生过程中的分子调控机制,本研究在获得正常和白化牙鲆转录组及micro RNA(mi RNA)深度测序数据的基础上,对tyrosinase related protein 1(tyrp1)和mmu-mi R-143-5p_R+2(mmu-143)进行了表达模式、靶基因预测及验证分析。首先通过RACE方法克隆得到白化相关基因tyrp1的2个转录本,进化树分析表明这2个转录本分别是tyrp1a和tyrp1b,利用RNAhybrid软件预测到mmu-143可能与tyrp1a基因存在互作关系,通过双荧光素酶实验初步验证了这一靶向关系。进一步的荧光定量结果显示,tyrp1a基因在正常牙鲆皮肤中的表达量显著高于白化牙鲆皮肤的表达量,正常牙鲆皮肤中mmu-143的表达量显著低于白化牙鲆皮肤中的表达量。本研究发现,牙鲆tyrp1存在2个转录本,分别是tyrp1a和tyrp1b。双荧光素酶实验和定量PCR分析初步证实,tyrp1a是mmu-143的靶基因,mmu-143是通过调控tyrp1a基因的表达来影响牙鲆白化的。此研究结果为深入揭示牙鲆白化发生的分子机制提供重要的基础资料。

敲降TYRP1基因对香猪表皮黑素细胞黑色素生成的影响

旨在探究酪氨酸相关蛋白酶1(tyrosinase related protein 1,TYRP1)对香猪原代表皮黑素细胞黑色素生成的影响。本研究选用具有“两头乌”毛色特征的3月龄健康香猪3头,每头猪采取头部黑色皮肤组织和背部白色皮肤组织。通过HE染色观察不同颜色香猪皮肤的毛囊结构及黑素细胞的分布特征;体外培养香猪原代表皮黑素细胞并通过多巴(L-Dopa)染色、实时荧光定量PCR和Western Blot方法进行鉴定;根据TYRP1基因序列构建5条siRNA,采用实时荧光定量PCR筛选出干扰效率最高的siRNA进行转染。成功干扰黑素细胞内TYRP1的表达后,分别通过实时荧光定量PCR、Western Blot、黑色素含量检测方法对黑素细胞内TYR、TYRP1及TYRP2的mRNA与蛋白相对表达量、细胞内总黑色素含量进行检测。结果显示,在香猪黑色和白色皮肤中都观察到完整的毛囊结构,黑素细胞主要分布在香猪黑色被毛皮肤中的毛囊外根鞘部位以及表皮。在MelM培养基作用下,黑素细胞生长旺盛,细胞形态、生长曲线、多巴染色、实时荧光定量PCR及Western Blot结果均表明培养的黑素细胞维持正常的生物学特性。敲降TYRP1后下调香猪表皮黑素细胞中黑色素生成相关基因TYR、TYRP1和TYRP2的mRNA和蛋白的表达,同时对黑色素的形成具有抑制作用。TYRP1基因能够影响香猪表皮黑素细胞黑色素的生成,研究结果可为探索TYRP1基因对香猪黑色素沉积的分子机制提供试验参考和基础数据。

不同羽色斑嘴野鸭毛囊中Tyr,Tyrp1及C-kit基因的表达及调控分析

斑嘴野鸭羽毛呈褐色,少数个体会呈现出黄白羽及白羽表型。Tyrosinase(Tyr)、Tyrosinase-related protein-1(Tyrp1)以及C-kit(The tyrosine kinase receptor)基因与黑色素合成密切相关,研究利用Real-time PCR对这3个基因在褐羽、黄白羽以及白羽3种表型斑嘴野鸭毛囊组织中进行表达分析;同时利用在线软件分别预测调控这3个基因的microRNA。结果发现,Tyr,Tyrp1在褐羽斑嘴野鸭中表达量最高,黄白羽中表达量显著下降(P<0.01),而在白羽中则完全不表达。C-kit在褐羽及黄白羽中表达量类似,而在白羽中表达则显著下降(P<0.01)。同时,预测到调控Tyr,Tyrp1和C-kit基因的microRNA数分别为9,25和18个。结果表明,毛囊组织中Tyr,Tyrp1以及C-kit基因的表达下调可能导致了斑嘴野鸭出现了黄白羽及白羽两种表型,这些候选microRNA可能参与了这3个基因的表达调控。

绵羊黑色素合成相关基因的研究进展

毛色是一种可利用的遗传标记。在确定杂交组合、品种纯度和亲缘关系以及评价产品质量等方面均有一定的用途。哺乳动物毛色是由黑色素细胞产生的真黑素和褐黑素二者的分布和比例决定的。控制哺乳动物毛色色素的基因有很多,着重对黑色素合成相关基因酪氨酸酶基因(TYR)、黑素皮质激素受体1基因(MC1R)、鼠灰信号蛋白基因(Agouti)、酪氨酸酶相关蛋白1基因(TYRP1)的生物学功能及其遗传变异机制进行了综述。

正常人黑素细胞MITF对酪氨酸酶相关蛋白的转录调控研究

目的研究正常人黑素细胞小眼畸形相关转录因子(MITF)对与黑素生成密切相关的酪氨酸酶相关蛋白(TRPs)家族的转录调控。方法应用小RNA干扰技术(慢病毒感染),对培养的原代正常人黑素细胞进行MITF基因沉默,然后应用实时定量PCR和免疫印迹方法,分别检测MITF基因沉默前后,MITF、酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相关蛋白1(TYRP1)和酪氨酸酶相关蛋白2(TYRP2)的基因与蛋白表达水平。结果正常人黑素细胞具有显著表达的MITF、TYR、TYRP1和TYRP2;MITF基因沉默后,MITF、TYR和TYRP1的基因表达水平分别下降2倍(P=0.001)、1.5倍(P=0.05)和5倍(P=0.005),TYRP2的表达水平上调3倍(P=0.004);而MITF基因沉默后的MITF、TYR、TYRP1的蛋白表达也显著下降,TYRP2蛋白显著升高。结论 黑素细胞TRPs家族与MITF转录调控密切相关,TYRP2可能存在不依赖于MITF的转录调控。

TYRP1基因控制动物色素形成的研究进展

黑色素广泛分布于微生物、植物和动物体内,并具有重要的生理功能。作者综述了黑色素的形成过程并详细分析总结了TYRP1基因特征及其变异对动物肤色的影响,为研究乌骨绵羊和乌骨鸡乌质性状形成的分子基础提供依据。

畜禽羽色候选基因ASIP和TYRP1的研究进展

羽色是畜禽重要的品种特征之一,是一种易观察的表型性状。畜禽的羽色性状由许多基因控制,其中目前研究较多的主要有黑素皮质素受体1(MC1R)、刺鼠信号蛋白基因(ASIP)、黑素亲和素(MLPH)、溶质载体家族(SLC24A5、SLC45A2)、酪氨酸酶(TYR)家族(TYR、TYRP1、TYRP2)等,各基因间相互作用形成了不同的羽毛颜色。本文简要介绍黑色素的形成机理及研究概况,并对畜禽羽色相关基因ASIP和TYRP1的遗传机制及研究进展进行综述,以便为进一步研究畜禽羽色形成的分子遗传机制提供参考。

黑线仓鼠及其白化突变系TYR、TYRP1的基因表达水平比较分析

目的本研究旨在研究TYR、TYRP1基因在黑线仓鼠与白化突变系皮肤组织中的表达情况,探索其与白化毛色性状的产生是否具有相关性。方法以黑线仓鼠和白化突变系皮肤组织为研究对象,采用实时荧光定量PCR技术,分别得到黑线仓鼠与白化突变系TYR和TYRP1基因的相对表达量。结果黑线仓鼠皮肤中的TYR和TYRP1基因的mRNA相对表达量分别是白化突变系皮肤组织中的2.5倍和5.3倍。结论表明黑线仓鼠皮肤中TYR、TYRP1的基因表达水平存在表达差异,白化突变系TYR、TYRP1基因发生表达下调,揭示出了TYR、TYRP1基因的表达量与白化突变系白化性状的产生有关。

獭兔酪氨酸酶相关蛋白1(Tyrp1)基因序列分析及外显子多态性研究

[目的]探索獭兔酪氨酸相关蛋白1(Tyrp1)基因在毛色形成过程中的分子机制。[方法]对獭兔Tyrp1基因序列的核苷酸序列、编码产物的基本理化性质等进行预测和分析,同时利用PCR-SSCP(Single strand conformation polymorphism analysis of polymerase chain reaction products)技术检测Tyrp1基因CDS序列的多态性分布状况。[结果]信息学分析发现,TYRP1蛋白是不稳定的亲水性蛋白,有信号肽,具有酪氨酸酶家族特征性功能结构域。多态性检测发现仅在Tyrp1基因CDS的483 bp处存在1个C→T的同义突变,位于外显子2上,该碱基的突变没有造成氨基酸的改变(AUC→AUT,异亮氨酸)。Hardy-Weinberg平衡检验表明,青紫蓝色獭兔群体处于非平衡状态,白色獭兔群体处于平衡状态。青紫蓝兔群体为中度多态信息含量(0.25<PIC<0.50),白色獭兔群体为低度多态信息含量(PIC<0.25)。[结论]Tyrp1基因对獭兔的毛色有一定的影响。该研究结果可为獭兔毛色的选种选育提供一定的参考。

实验兔酪氨酸酶基因家族表达水平与毛色和虹膜颜色性状的关系研究

目的探讨家兔酪氨酸酶家族基因表达量与动物不同毛色和虹膜颜色性状与之间的关系。方法选取白毛黑眼兔、日本大耳白兔、獭兔和青紫兰兔4个品系家兔各12只,分别取皮肤和虹膜组织提取RNA,采用荧光定量PCR和ΔΔC T方法检测其中Tyr,Tyrp1,Dct基因的相对表达量,并在品系间和组织间进行比较。结果 Tyr基因在白毛黑眼兔和青紫兰兔虹膜组织中的表达水平极显著高于该基因在日本大耳白兔和獭兔虹膜组织中的表达水平。Tyrp1基因在青紫兰兔皮肤组织中的表达水平极显著高于该基因在日本大耳白兔、獭兔和白毛黑眼兔皮肤组织中的表达水平。而Tyr基因在各品系实验兔的皮肤组织中,Tyrp1基因在各品系实验兔的虹膜组织中,以及Dct基因在各品系实验兔的皮肤和虹膜组织中虽然有一定的高低变化,但差异均未出现显著性。结论黑毛家兔皮肤组织中Tyrp1基因平均表达水平显著高于白毛家兔。黑眼家兔虹膜组织中Tyr基因的表达水平显著高于红眼家兔。本研究揭示了家兔酪氨酸酶基因家族成员Tyrp1和Tyr的表达量分别与家兔的毛色和虹膜颜色表型具有相关性。

酪氨酸酶相关蛋白1调控黑色素形成的研究进展

酪氨酸酶相关蛋白1(TYRP1)参与了黑色素生成调控过程,是酪氨酸酶家族成员之一。综述了黑色素的形成过程及研究概况,并对影响黑色素生成的基因之一—TYRP1的基因结构、功能以及在物种上的应用研究进展进行了概述。

酪氨酸相关蛋白酶1基因编码区系统发育分析和正选择位点检测

酪氨酸相关蛋白酶1(tyrosinase-related protein 1,TYRP1)是酪氨酸酶家族成员之一,也是第一个成功克隆的色素基因。为了探究选择压力对TYRP1基因在生物进化过程中的影响。本研究利用NCBI下载不同物种TYRP1基因编码区核苷酸及其蛋白序列,通过Clustal X对TYRP1基因编码蛋白序列进行比对,利用Pal2nal在线工具生成密码子多序列比对,DAMBE软件判断该碱基替代饱和度适合构建系统树后,利用最大似然法和PAML软件分别分析不同物种TYRP1基因的亲缘关系和选择压力。结果表明,TYRP1基因进化与哺乳动物的进化分类最为接近,位点模型检测表明TYRP1基因在适应性进化中主要受负选择的约束,而且在进化过程中曾承受正选择作用,共检测到13个正选择位点。本研究从分子进化的角度分析了TYRP1基因的生物进化模式,为该基因结构和功能的研究提供了新的思路。

黑貉TYRP1基因的克隆及生物信息学分析

为探明黑貉酪氨酸酶相关蛋白1(tyrosinase-related protein 1,TYRP1)基因CDS序列并对其进行生物信息学分析,试验采集黑貉背部皮肤组织提取RNA后反转录为cDNA,根据GenBank中犬科TYRP1基因mRNA序列(登录号:NM_001194966.1)设计1对特异性引物,通过RT-PCR扩增TYRP1基因CDS区,将其插入到克隆载体中,对阳性菌落经PCR验证和序列测定后进行生物信息学分析。结果显示,黑貉TYRP1基因CDS序列全长为1 614 bp,编码537个氨基酸,所编码蛋白属于不稳定可溶性的亲水蛋白质。TYRP1基因与狐的遗传距离较近,说明该基因在不同物种及进化过程中具有高度保守性。TYRP1蛋白二级结构中,无规则卷曲所占比例最高,为54.0%;α-螺旋次之,为29.8%。TYRP1蛋白三级结构主要由大量无规则卷曲和α-螺旋构成,与二级结构相一致。TYRP1蛋白具有氧化还原酶活性,参与DNA修复和复制、蛋白质合成和降解,可与TYR、DCT、TP53、TRPC1等多种蛋白相互作用。本试验结果为进一步探索TYRP1基因在哺乳动物毛色遗传机制中的功能提供了理论依据。

眼皮肤白化病Ⅲ型研究进展

眼皮肤白化病Ⅲ型（OCA3）由酪氨酸酶相关蛋白1基因（TYRP1）突变所致，该基因与酪氨酸酶基因（TYR）结构相似。有研究显示，TYRP1在黑色素的合成过程中发挥重要作用，但具体机制尚未完全明了。较早前已确定了TYRP1基因S166X和1104delA两种病理性突变，最近在巴基斯坦和德国先后发现3种TYRP1基因新突变R373X、R356E、L36X，但它们与OCA3的关系有待进一步确定。以前曾认为OCA3只发生在黑色人种，最近在巴基斯坦和德国发现的这两例极可能是OCA3的病例却为高加索人种，这可能会更新人们对OCA3表型与亚型的认识。

动物毛色候选基因TYRP1的研究进展

就TYRP1基因及其编码蛋白的结构和功能、多态性及在不同组织中的差异表达与毛色形成的关系进行了概述,并对今后在TYRP1基因方面的研究进行了展望。

TYRP1和MLANA影响朗德鹅羽色形成的机制研究

研究旨在确定羽色形成的关键候选基因,为筛查鹅羽色的控制基因提供有用信息。利用1月龄和2月龄灰、白羽朗德鹅皮肤样品(n=12),通过定量PCR测定MLANA、TYRP1、MC1R、ASIP和SLC45A2基因的m RNA表达量。从血细胞中提取基因组DNA,通过测序检测MLANA和TYRP1基因上游序列的核酸多态性。结果显示:在1月龄样品中,ASIP基因表达量在灰、白羽间无显著差异,而其他基因的表达量均存在显著差异(P<0.05),且白羽低于灰羽。2月龄时,MC1R和SLC45A2基因的表达量在羽色间无显著差异,但白羽中的ASIP基因表达量显著高于灰羽(P<0.05)。与1月龄相一致,白羽中MLANA和TYRP1的表达量均显著低于灰羽(P<0.05)。此外,MLANA和TYRP1的上游调控序列中并未发现核酸多态性。结果表明:MLANA和TYRP1基因所在的信号通路对鹅灰、白羽形成至关重要,白羽的TYRP1表达缺失可能受αMSH/MC1R分支以外的其他信号通路分支影响。

英国史宾格犬酪氨酸关联蛋白1(TYRP1)基因多态性及单倍型研究

探讨英国史宾格犬毛色与酪氨酸酶相关蛋白1（TYRP1）基因的相关性。本研究采用DNA测序技术、AS-PCR以及PCR-RFLP对英国史宾格犬群体的TYPR1基因编码区进行多态性检测和基因分型,分析多态位点间的关系。结果表明：TYRP1基因编码区存在3个多态位点,T121A和P345△2个多态位点基因型频率分布符合H-W平衡,C991T位点基因型频率分布不符合H-W平衡。经χ~2独立性检验,T121A和P345△多态位点与犬2种毛色极显著相关（P〈0.01）;C991T位点与犬2种毛色显著相关（P〈0.05）。3个多态位点两两间连锁不平衡分析发现连锁不平衡系数｜D′｜值都为1。3个多态位点构成3种单倍型：AC△、TTP和TCP;得到6种单倍型组合,每一种单倍型组合决定犬特定的毛色类型。因此,本研究成功建立了犬毛色基因TYRP1编码区多态位点的检测方法,为进一步研究毛色基因型与犬的胆量大小的相关性提供了前期工作基础。

新疆巴什拜羊不同毛色与有关基因多态性分析

【目的】以不同毛色(红棕色73只,黑色53只,青灰色40只)新疆巴什拜羊为研究对象,采用PCR-SSCP技术检测ASIP、TYR、TYRP1和TYRP2基因多态性,并分析其与被毛表型的相关性。【方法】采用随机抽样的方法选取出三种毛色的巴什拜羊,用枸橼酸钠抗凝管进行采血。运用软件PIC-CALC和POPGENE 32计算巴什拜羊ASIP、TYR、TYRP1和TYRP2基因的多态信息含量和基因型频率、等位基因频率、纯合度、杂合度、有效等位基因数,并对该位点基因型的分布进行Hardy-Weinberg平衡的卡方检验。将所得数据输入Excel表中进行整理,并用SPSS 19.0软件进行差异性分析。【结果】ASIP基因在不同毛色的巴什拜羊群体中有两种基因型分别为AA型和AB型,等位基因B为红色被毛群体中的优势等位基因;等位基因A为黑色和青灰色两种被毛群体中的优势等位基因。处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),红色被毛多态信息含量处于中度多态,而黑色和青灰色被毛多态信息含量处于低度多态。TYR基因在不同毛色的巴什拜羊群体中有两种基因型分别为AA型、AG型和GG型,等位基因G为3种毛色的优势等位基因TYR基因在巴什拜羊黑色和青色被毛群体中处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),而红色被毛群体中处于不平衡状态(P<0.05)。TYRP1基因存在两种基因型:AA型和GG型,等位基因A为红色和青灰色两种毛色的优势等位基因;等位基因G为黑色被毛群体的优势等位基因。TYRP1基因在巴什拜羊群体中处于Hardy-Weinberg平衡状态。红色被毛多态信息含量处于高度多态,黑色和青灰色被毛多态信息含量处于低度多态。TYRP2基因PCR-SSCP检测结果没有显示多态。【结论】ASIP、TYR、TYRP1和TYRP2基因多态性与巴什拜羊的毛色性状有相关性。

中国黄牛酪氨酸关联蛋白1(TYRP1)基因多态性的研究

[目的]验证TYRP1基因的错义突变(g.1300C>T)与中国黄牛毛色性状是否存在相关性。[方法]采用PCR测序及生物信息学的方法,对991头中国黄牛、48头安格斯牛、104头婆罗门牛的TYRP1基因进行多态性分析。[结果]通过对中国黄牛的等位基因频率和基因型频率的分析,发现此变异与中国黄牛棕色毛色性状不相关。[结论]TYRP1基因的错义突变(g.1300C>T)与中国黄牛棕色表型不相关。该位点可能在一些品种中受到了选择,中国黄牛的棕色表型可能受其他基因调控。