【摘要】：基因組印記(Genomic imprinting)是指來(lái)自于親本的兩個(gè)等位基因中的一個(gè)優(yōu)先表達(dá)的表觀(guān)遺傳學(xué)現(xiàn)象。通常印記基因的表達(dá)具有物種特異性、組織特異性和發(fā)育階段特異性。大多數(shù)印記基因成簇存在,也有一些單獨(dú)存在于基因組中。印記基因調(diào)控胎兒和胎盤(pán)的生長(zhǎng)發(fā)育,并受到1-2個(gè)印記控制區(qū)(Imprinting Control Regions,ICRs)的調(diào)控。ICRs通過(guò)調(diào)控染色體局部表觀(guān)遺傳狀態(tài)(如啟動(dòng)子甲基化、長(zhǎng)非編碼RNAs的表達(dá)和組蛋白修飾等)來(lái)調(diào)控印記基因的表達(dá)。目前,印記基因的研究主要集中在人和小鼠中,而在牛中被鑒定的印記基因還很少。GAB1、SFMBT2、SLC38A4和AXL是在小鼠中被鑒定的4個(gè)新的印記基因,獨(dú)立存在于基因組中,在胎兒和胎盤(pán)的發(fā)育、以及動(dòng)物出生后的生長(zhǎng)中起重要作用。本研究以牛的GAB1、SFMBT2、SLC38A4和AXL基因?yàn)檠芯繉?duì)象,分析了其在牛組織和胎盤(pán)中的表達(dá)和印記狀態(tài);克隆了牛AXL基因cDNA序列全長(zhǎng);并對(duì)DNA甲基化在SLC38A4和AXL印記中的作用進(jìn)行了分析。應(yīng)用RT-PCR方法分析GAB1、SFMBT2、SLC38A4和AXL基因在牛心、肝、脾、肺、腎、肌肉、脂肪、大腦和胎盤(pán)組織中的表達(dá),實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)4個(gè)基因在所有組織中均有表達(dá)。基于SNP的RT-PCR技術(shù)分析牛GAB1、SFMBT2、SLC38A4和AXL基因的印記狀態(tài),發(fā)現(xiàn)GAB1和SFMBT2基因在成年牛組織和胎盤(pán)中均為雙等位基因表達(dá);SLC38A4基因在成年牛組織也為雙等位基因表達(dá),胎盤(pán)中呈現(xiàn)多態(tài)印記狀態(tài);AXL基因呈現(xiàn)組織特異性印記,在牛心、肝、脾和脂肪4個(gè)組織中為單等位基因表達(dá),而在肺、腎、肌肉、大腦和胎盤(pán)中為雙等位基因表達(dá)。利用RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends)技術(shù)和RT-PCR技術(shù)擴(kuò)增AXL基因cDNA全序列,獲得4條5’末端序列、2條3’末端序列和2條RT-PCR可變剪接體。序列拼接之后得到2個(gè)不同翻譯起始位點(diǎn)的氨基酸序列AXL-1(887 aa)和AXL-2(808 aa)。生物信息分析AXL-1氨基酸鏈的結(jié)構(gòu)蛋白與人類(lèi)的AXL蛋白(894aa)相似,在N端有2個(gè)免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域和2個(gè)三型纖維蛋白。然而,牛AXL-2氨基酸鏈則在N端缺少一個(gè)免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域。采用亞硫酸氫鹽測(cè)序法分析了牛SLC38A4和AXL基因的甲基化在SLC38A4和AXL基因印記中的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)SLC38A4基因的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)附近的69個(gè)CG點(diǎn)在印記的胎盤(pán)組織及其父本精子中均呈現(xiàn)低甲基化水平,推測(cè)該區(qū)域的甲基化不調(diào)控SLC38A4基因的胎盤(pán)多態(tài)性印記。分析位于AXL基因啟動(dòng)子區(qū)CpG島中13個(gè)CG位點(diǎn),和人AXL基因差異甲基化區(qū)(Differentially methylated region,DMR)的同源區(qū)內(nèi)10個(gè)CG位點(diǎn)在單等位基因表達(dá)和雙等位基因表達(dá)組織中的甲基化狀態(tài),發(fā)現(xiàn)AXL基因啟動(dòng)子區(qū)在單等位基因表達(dá)的組織中存在差異甲基化區(qū),說(shuō)明牛AXL基因啟動(dòng)子區(qū)的甲基化調(diào)控AXL基因在成年組織牛中特異性印記表達(dá)。
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S823

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