牦牛PGF基因特征的分析及其在不同来源囊胚中表达情况的检测

为了探讨牦牛(Bos grunniens)胎盘生长因子(PGF)的特征及其在不同来源囊胚中的表达差异,依据黄牛(Bos taurus)PGF基因序列5′端和3′端的保守序列设计特异性引物,RT-PCR克隆得到牦牛PGF基因,利用生物信息学软件对牦牛PGF基因进行特征进行预测分析,同时采取实时荧光定量(RT-qPCR)检测PGF基因在牦牛体外受精囊胚和体内来源囊胚中表达的差异性。结果,本研究成功克隆得到牦牛PGF基因序列(GeneBank登录号:KU902418),在组成蛋白质的149个氨基酸中,含量最高的是半胱氨酸Cys(27.9%),最低的是丙氨酸Ala(21.4%),PGF基因编码的蛋白为亲水性蛋白。同源性分析和系统进化树分析结果表明,牦牛PGF基因与黄牛PGF基因具有高度同源性,为99.3%,表明PGF基因在进化过程中有高度的保守性。实时荧光定量结果显示,体内来源囊胚的PGF基因表达水平显著高于体外囊胚(P0.05),约为体外囊胚的6.3倍。结果表明,PGF基因体外囊胚低水平表达在一定程度上影响囊胚附植。上述研究结果为哺乳动物囊胚附植机制研究提供了一定的理论基础。     

FGF2和FGFR在牦牛繁殖周期子宫的表达与定位

为探索成纤维细胞因子2(fibroblast growth factor,F2GF2)及成纤维细胞因子受体(fibroblast growth factor receptor,FGFR)在健康成年牦牛繁殖周期中的生物学功能,本研究选取了不同繁殖周期(发情期-卵泡期、发情期-黄体期、妊娠期-黄体期)牦牛子宫组织,采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RT-qPCR)和免疫组织化学方法从基因和蛋白水平分别检测不同繁殖周期牦牛子宫FGF2和FGFR的表达和分布,用积分光密度方法分析FGF2和FGFR蛋白表达水平。结果显示,不同繁殖周期牦牛子宫中FGF2mRNA表达水平为:发情期-卵泡期发情期-黄体期妊娠期-黄体期(P0.01);FGFRmRNA表达水平为:发情期-黄体期妊娠期-黄体期发情期-卵泡期(P0.05)。FGF2和FGFR在牦牛不同繁殖周期的子宫内膜、子宫腺及血管上皮中均有表达,子宫内膜和子宫腺为主要表达部位,阳性细胞的细胞质中表达较高。积分光密度分析结果显示,FGF2蛋白表达水平为:发情期-卵泡期子宫发情期-黄体期子宫妊娠期-黄体期子宫;FGFR蛋白表达水平为:妊娠期-黄体期子宫发情期-卵泡期子宫发情期-黄体期子宫。以上结果表明,FGF2和FGFR在不同繁殖周期的表达差异性可能与其参与早期胚胎附植及胚胎发育的调控相关,这为进一步研究FGF2和FGFR在牦牛繁殖周期中的调控作用提供了理论依据。     

LHR在牦牛肾和卵巢中表达情况的研究

为了探讨牦牛肾中黄体生成素受体(LHR)的表达情况,分析肾中LHR与卵巢中LHR表达的相似性,选取青海省健康的3头2岁龄雌性牦牛,根据黄牛LHR基因序列5′端和3′端的保守性设计特异性引物,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测牦牛肾和卵巢组织中LHR基因的表达量,并运用免疫组织化学法对LHR蛋白在牦牛肾和卵巢组织中表达情况进行定位研究。RT-qPCR结果显示,牦牛肾组织中LHR mRNA的相对表达量是卵巢的79.75倍。免疫组织化学结果显示,LHR在牦牛肾组织的近曲小管和远曲小管呈阳性反应,在卵巢组织中卵泡颗粒层呈明显的阳性反应;LHR在牦牛肾和卵巢中的表达量之间差异极显著(P0.01)。结果表明,牦牛的肾组织与卵巢组织一样,均具有表达LHR的特性,提示肾可通过调节LHR参与牦牛的繁殖性能。     

CBS和CSE在成年牦牛子宫中的表达及定位

胱硫醚β-合成酶(cystathionine β-synthase,CBS)通过与胱硫醚γ-裂解酶(cystathionine γ-lyase,CSE)共同作用生成内源性硫化氢(H₂S),参与硫氨基酸代谢来调控细胞的生长、增殖、凋亡等正常生理功能。为了解CBS和CSE在成年牦牛子宫中的作用,分别采集妊娠期、黄体期、卵泡期牦牛子宫组织样品,通过qRT-PCR、Western-blot和免疫组织化学等方法检测CBS和CSE基因及其蛋白的相对表达情况。结果显示,CBS mRNA在黄体期牦牛子宫组织中表达量显著高于妊娠期和卵泡期(P<0.05),且妊娠期的表达量显著高于卵泡期(P<0.05);CSE mRNA在妊娠期的表达量最高(P<0.05),黄体期和卵泡期的表达差异性不显著(P>0.05)。CBS蛋白在卵泡期的表达量最高(P<0.05),黄体期和妊娠期的表达差异量不显著(P>0.05);CSE蛋白在卵泡期牦牛子宫组织中表达量显著高于妊娠期和黄体期(P<0.05),且黄体期的表达量显著高于妊娠期(P<0.05)。免疫组织化...     

妊娠期绵羊子宫内膜Fit-1基因表达的RT-PCR检测

以β-actin基因作为内源性内标,采用RT-PCR方法检测了Flt-1基因mRNA在东北细毛羊、小尾寒羊妊娠期不同阶段子宫内膜中的表达量.结果显示,绵羊妊娠期在不同阶段的子宫内膜中Flt-1 mR-NA均强烈表达,且随着妊娠期的延长,Fit-1 mRNA的表达量有逐渐增强的趋势(P＜0.05);在相同的妊娠阶段小尾寒羊子宫内膜中的Flt-1 mRNA表达量显著地高于东北细毛羊的Flt-1 mRNA表达量(P＜0.05).     

牦牛S100A12基因的克隆及其在生殖器官中表达情况的检测

为了解S100A12基因在牦牛生殖器官中的表达情况,采用RT-PCR技术从牦牛脾组织中扩增S100A12基因序列,用半定量RT-PCR技术和免疫组织化学染色方法分别检测S100A12基因mRNA和S100A12蛋白在牦牛脾、淋巴结、乳腺及生殖器官中的表达。结果显示,克隆的牦牛S100A12基因序列片段大小为279bp,包含一个完整开放阅读框(ORF),推导编码92个氨基酸;S100A12mRNA和蛋白在脾中表达量相对最高,在睾丸、附睾、淋巴结、乳腺、卵巢中相对强表达,在阴茎、阴道、子宫(子宫角、子宫体和子宫颈)中相对弱表达。结果表明,S100A12mRNA和蛋白在牦牛生殖器官中均有不同程度的表达,提示其在牦牛生殖过程中可能发挥一定的作用。     

牦牛同种移植炎症因子AIF-1基因的克隆与表达

采用RT-PCR方法从成年麦洼牦牛脾中克隆到同种移植炎症因子AIF-1的编码基因,并研究了其在各组织中的表达模式.结果表明,AIF-1基因包含一个444 bp的完整阅读框,编码一由147个氨基酸组成的蛋白,推测其分子质量约为16.6 ku,与其他多种动物的AIF-1的氨基酸序列有89%～95%的同源性.RT-PCR半定量分析结果显示,AIF-1基因在麦洼牦牛的脾、肾中都有转录,在脾中表达水平相对较高,而在肝、乳腺、心、肌肉中未见明显表达.     

牦牛舌抗菌肽基因cDNA的克隆及其在生殖系统中的表达

为了解牦牛舌抗菌肽(LAP)基因序列的特征及其在生殖系统中的表达情况,采用RT-PCR法从牦牛睾丸、附睾组织中扩增LAP基因,重组到pMD19-TSimple载体中,进行了测序和序列分析,并应用RT-PCR检测了雌性牦牛生殖系统(卵巢、输卵管、子宫、阴道等组织)中LAPmRNA的表达。结果显示,克隆的LAP基因包含一195bp的完整开放阅读框(ORF),与牛LAP基因相似性达97.9%,该ORF编码的64个氨基酸含有β-防御素特征性结构,即6个在特定位置上的保守半胱氨酸残基;LAP在牦牛生殖系统上皮组织中均有表达。推测LAP在牦牛生殖系统的先天免疫中具有重要作用。     

不同生理状态下牦牛乳腺组织中SREBP1的表达

固醇调节元件结合蛋白1(Sterol regulatory element binding protein,SREBP1)作为一种核转录因子,与哺乳动物体内胆固醇及脂肪的生成密切相关。为了解牦牛乳腺组织中乳脂合成的机制及其特点,采集处于不同生理状态下(妊娠期、泌乳期、干奶期)的乳腺组织样品,采用qRT-PCR、Western-blot及免疫组化(immunohistochemistry,IHC)等技术检测SREBP1基因及其蛋白的相对表达情况。结果显示,泌乳期牦牛乳腺组织中SREBP1 m RNA表达量显著高于妊娠期和干奶期(P0.05),且妊娠期SREBP1 m RNA表达量高于干奶期(P0.05)。在牦牛不同生理状态下,SREBP1蛋白表达也发生了显著变化,妊娠期和泌乳期SREBP1蛋白表达量显著高于干奶期(P0.05)。免疫组化法定位检测结果显示,SREBP1蛋白主要分布在牦牛乳腺腺泡上皮细胞、乳腺导管上皮细胞及血管内皮细胞。上述结果表明SREBP1及其编码m RNA的表达在牦牛乳腺组织中与其所处不同生理状态密切相关,妊娠期和泌乳期SREBP1的高表达,可能意味着其在牦牛乳腺发育和乳脂合成的过程中发挥着重要作用。本研究为进一步探明SREBP1在牦牛乳脂合成调控中的作用积累了一些基础资料。     

HSP27在黄体期牦牛主要生殖器官中表达差异的研究

为了探讨正常生理条件下牦牛热休克蛋白27(HSP27)在黄体期牦牛主要生殖器官中的表达差异,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测了HSP27基因在黄体期牦牛卵巢、输卵管和子宫中的相对表达量,用Western-blot和免疫组织化学SP法研究了HSP27蛋白在黄体期牦牛卵巢、输卵管和子宫中的表达量和组织内分布。RT-qPCR分析表明,HSP27基因在黄体期牦牛卵巢、输卵管和子宫中均有表达,其中卵巢中的表达量分别是输卵管和子宫组织的1.03倍和4.63倍。免疫组织化学结果表明,牦牛卵泡膜内层、颗粒层、输卵管黏膜上皮、子宫内膜上皮和子宫腺中均有HSP27阳性表达。Western-blot和免疫组织化学结果表明,HSP27蛋白在黄体期牦牛各主要生殖器官组织中表达差异极显著(P0.01),其中在卵巢中表达量最高,在子宫中表达量最低。本试验结果表明,HSP27在黄体期牦牛的各个主要生殖器官中存在表达差异,这为进一步研究HSP27在哺乳动物生殖过程中发挥的作用提供了理论依据。     

黄牛发情期卵巢PGF2α受体基因的克隆分析及细胞内定位

为探讨发情期黄牛的卵巢和黄体上是否存在前列腺素PGF2α受体(PGF2αR)以及该受体在卵巢和黄体上的分布状况,利用分子克隆技术克隆了黄牛黄体、卵巢PGF2αR基因的部分序列;运用免疫组织化学技术对该受体在黄牛卵巢、黄体中的分布进行了细胞学定位;并采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白质的基本理化性质、疏水性、二级结构、三级结构等方面进行了预测和分析。结果显示,黄牛PGF2αR基因在黄体的粒黄体细胞、膜黄体细胞均有表达;在卵巢的表达结果为颗粒细胞、卵泡内膜细胞、基质细胞,且均定位于细胞质中;该基因包含一个633bp的开放阅读框,编码210个氨基酸;其编码的蛋白质属于疏水性蛋白,二级结构主要以无规则卷曲和α螺旋为主。PGF2αR基因编码产物的同源性分析结果表明,黄牛PGF2α受体与绵羊的PGF2α受体具有高度同源性,达到91.80%。上述结果表明,黄牛PGF2αR基因的成功克隆及组织学细胞定位,为进一步研究哺乳动物前列腺素的生理作用提供了一定的基础资料。     

牦牛hepcidin基因编码区的克隆和原核表达

采用RT-PCR从牦牛肝中扩增到了hepcidin基因,将其克隆至pGEM-T载体,转化DH5α感受态细胞,获得了阳性重组质粒,牦牛hepcidin基因编码区长289 bp,编码82个氨基酸(GenBank:EU863791);与黄牛相比,牦牛hepcidin基因编码区序列存在1个碱基的变异,但未引起氨基酸的改变;将牦牛hepcidin基因编码区连接至pGEX-4T-1表达载体,成功构建了原核表达栽体pGEX-4T-hepcidin;IPTG诱导后,SDS-PAGE电泳显示,35 ku处有特异性蛋白条带,表明牦牛hepcidin抗菌肽基因成功实现了原核表达.     

扬子鳄Viperin基因的遗传衍化分析及表达量的测定

为研究扬子鳄Viperin基因的序列结构以及生物学功能,通过提取成年扬子鳄外周血液中的m RNA,经反转录得到c DNA,设计引物,对得到的c DNA进行PCR扩增,连接至p MD19-T载体上构建重组质粒,对PCR鉴定呈阳性的质粒进行序列测定,并进行进化树分析、同源性分析以及结构和功能预测,同时对扬子鳄不同组织中Viperin的表达水平进行测定和分析。结果显示,扬子鳄Viperin基因的完整ORF序列为1 011 bp,共编码336个氨基酸,前18个氨基酸为信号肽。成熟蛋白的分子质量为38 ku,等电点为8.72。三级结构显示,该蛋白主要由8段α螺旋,8段β折叠组成,与经典Viperin的结构一致。通过同源性和进化树分析,扬子鳄Viperin基因与湾鳄的同源性最高,为96.4%,在进化树中处于同一分支。Viperin在血液中表达量最高,在肌肉组织中表达量最低。本试验结果为扬子鳄Viperin基因的表达调控机制和功能研究奠定了基础。     

杜氏利什曼原虫NH36基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

应用RT-PCR技术扩增并克隆杜氏利什曼原虫(Leishmania donovani)NH36编码基因,经鉴定及序列分析,构建其原核重组表达载体,经IPTG诱导表达,SDS-PAGE和Western-blotting鉴定其表达产物。结果显示,获得的NH36开放阅读框为945 bp,编码314个氨基酸残基,与GenBank上发表的国际标准株NH36编码基因序列以及氨基酸序列同源性分别为88.57%(837/945)和89.17%(280/314)。表达蛋白为36 ku,经1 mol/L IPTG诱导6 h后的表达量最高;薄层扫描显示表达的蛋白占菌体蛋白总量的57%;该蛋白可被抗杜氏利什曼原虫的多克隆抗体血清识别。     

扬子鳄α型干扰素基因的克隆分析及表达量的测定

为研究扬子鳄IFN-α基因的序列、结构及生物学功能,对其进行了基因克隆、序列分析及表达量的测定。根据GenBank中登录的扬子鳄IFN-α基因序列(XM_006026085.1)设计合成特异性引物,通过RTPCR从成年扬子鳄外周血中扩增及克隆IFN-α基因CDS区,对其进行测序分析、进化树构建、同源性分析及结构和功能预测,并对扬子鳄不同组织中IFN-α的表达水平进行测定和分析。结果显示,扬子鳄IFN-α基因的完整ORF序列为672 bp,编码氨基酸223个,其中前26个氨基酸为信号肽。成熟蛋白的分子质量为26ku,等电点为9.51。三级结构预测显示该蛋白含有5段α螺旋,符合I型干扰素结构特征。同源性和进化树分析结果显示,扬子鳄IFN-α基因与密西西比鳄的同源性最高,在进化树中处于同一分支。IFN-α表达量在血液中最高,肌肉组织中表达量最低,非冬眠期的表达量高于冬眠期的表达量。上述研究结果为进一步研究扬子鳄IFN-α基因表达调控机制和基因功能奠定了基础。     

日本血吸虫信号转导蛋白Sjwnt10a基因的克隆及其在童虫和成虫中mRNA表达量的变化

利用RACE技术从19日龄的日本血吸虫童虫中扩增了1个Wnt家族基因,并对其进行了生物信息学分析。同源性分析表明,该基因为日本血吸虫新基因,完整开放阅读框(ORF)长1896 bp,编码631个氨基酸,理论分子质量为73.3 ku。该基因编码的氨基酸序列具有Wnt家族蛋白的典型特征,与人、鼠Wnt10a的氨基酸序列同源性均为26%,推测为血吸虫的Wnt10a基因,命名为Sjwnt10a(Gen BanK登录号DQ643829)。利用实时荧光定量PCR分析该基因在日本血吸虫不同发育阶段虫体中的表达情况,结果显示该基因在19日龄的日本血吸虫童虫中表达量最高,在14日龄童虫和44日龄雄虫中也有表达,但分别仅为19日龄童虫表达量的8.8%和5.0%,而在31日龄成虫和44日龄雌虫中没有检测到该基因。结果提示,童虫差异表达的Sjwnt10a基因可能对童虫的生长、发育至关重要。     

牦牛IFN-γ基因的表达及其产物的生物学活性分析

用植物血凝素和脂多糖诱导牦牛外周血淋巴细胞,提取细胞总RNA,利用RT-PCR技术克隆了牦牛IFN-γ(YakIFN-γ)基因,然后设计了1对表达引物,从pGEM-YakIFN-γ载体上扩增YakIFN-γ成熟蛋白基因,将牦牛IFN-γ基因与表达载体pET-30a连接,构建了重组表达质粒pET-30-YakIFN-γ。用IPTG诱导表达的可溶性表达产物经镍柱亲和纯化,用纯化的重组YakIFN-γ蛋白进行了MTT、抑制肿瘤细胞增殖和细胞病变抑制的生物学特性研究。结果显示,成功克隆和表达了YakIFN-γ基因;序列分析表明:克隆的YakIFN-γ基因序列与GenBank上登录的黄牛IFN-γ基因序列的同源性为99.0%。SDS-PAGE分析和Western-blot检测证实,获得了高纯度的重组YakIFN-γ蛋白。重组YakIFN-γ(rYakIFN-γ)对伪狂犬病病毒的活性单位为2.2×103U/mg。表明表达并纯化的rYakIFN-γ蛋白具有较高的生物学活性和干扰病毒复制的活性。     

三种哺乳动物朊蛋白基因的克隆与分析

以外周血液的总DNA为模板,运用PCR方法克隆了汉族人、秦川黄牛和甘肃土种绵羊的Prnp基因,运用分子生物学软件对这些序列进行了分析比较。结果表明,获得的3种哺乳动物的Prnp基因均位于1个单一的外显子内,与GenBank中登录的相应序列具有高度同源性,达99.0%。牛与绵羊Prnp基因同源性为97.3%,推导氨基酸序列同源性为96.5%。人Prnp基因与黄牛和绵羊Prnp基因的同源性分别为86.7%和87.1%,其氨基酸序列的同源性均为90.0%。3种Prnp基因均有富含G-C的重复区,编码的PrP蛋白均由氨基端的信号肽、中间的成熟蛋白和羧基端的GPⅠ锚结合位点组成。基因型分析表明,秦川黄牛和甘肃土种绵羊可能存在感染海绵状脑病的风险。     

猪ERK6基因编码区的克隆及组织表达谱分析

利用RT-PCR方法扩增了猪ERK6基因编码区的序列,将扩增产物与pMD18-T载体连接,构建了重组质粒;重组质粒经PCR、酶切鉴定后进行测序;采用Northern杂交和半定量RT-PCR方法在猪不同部位骨骼肌中分析了ERK6基因转录本的个数、大小及组织表达谱。结果显示,所克隆的猪ERK6基因片段长1 113 bp,含有1个1 104 bp的开放阅读框(ORF),该ORF编码367个氨基酸;该基因与已报道的人ERK6基因核苷酸序列相似性为90%;猪ERK6基因在肌肉组织中只有一个转录本,大小约1.5 kb。此基因在骨骼肌中的表达量最高,心、子宫次之,卵巢最低;而在脂肪、胃、肝、脾、肺、肾、十二指肠和胰腺中未见表达。结果表明,猪ERK6基因与已报道的小鼠和人ERK6基因一样,主要在骨骼中特异表达。     

牦牛β-干扰素基因的克隆与表达

提取经植物血凝素(PHA)诱导培养的牦牛外周血淋巴细胞总RNA,采用RT-PCR技术扩增并克隆了牦牛IFN-β基因,经PCR和酶切鉴定及测序分析,再克隆到pGEX-4T-1质粒载体中,构建了原核表达重组载体,经IPTG诱导表达重组蛋白,可表达约41 ku的牦牛IFN-β融合蛋白,主要以包涵体形式存在。序列分析结果表明,牦牛IFN-β基因ORF为498 bp,与乳牛IFN-β参考序列的同源性高达98.6%,与猪、马、猫、人IFN-β基因的同源性分别为72.5%、68.9%、66.1%和63.5%,而与狗、鼠、鸡等动物的同源性均不超过25%;分子遗传进化树分析也表明,牦牛与乳牛IFN-β基因的亲缘关系最近,而与鼠、狗、鸡等的亲缘关系较远,说明IFN-β基因有种属差异性。