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豬基因組LncRNA基因內(nèi)L1插入多態(tài)鑒定及其與生產(chǎn)性能關(guān)聯(lián)分析

發(fā)布時間:2020-09-01 12:28
   反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子作為哺乳動物基因組主要組成部分,占哺乳動物基因組的30-45%,分為三大類:長散在的核元素(LINEs),短散在的核元素(SINEs)和長末端重復(fù)序列(LTR)。LIINE中的L1是哺乳動物基因組中含量最豐富的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子,占豬基因組的17.22%,小鼠的18.78%,人類的16.89%。由于它們的普遍分布,高拷貝數(shù)和大量插入多態(tài)性,L1被認(rèn)為適合在哺乳動物中開發(fā)新的分子標(biāo)記。同時研究表明反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子是LncRNA序列的重要貢獻(xiàn)者。超過三分之二的成熟LncRNA序列(分別為75%和68%的人和小鼠)在其序列中含有反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子片段的插入。因此,本文嘗試篩選鑒定豬LncRNA基因中L1的插入多態(tài)位點,并將插入多態(tài)與豬的生長性能進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,以開發(fā)新型有價值的轉(zhuǎn)座子插入多態(tài)分子標(biāo)記,同時探究了轉(zhuǎn)座子插入對lncRNA調(diào)控靶基因的影響。結(jié)果如下:1.通過RepeatMasker獲取了1553個豬LncRNA基因內(nèi)的L1插入位點,并從叢因組中獲取插入位點及兩側(cè)各800bp的序列,然后將每條序列在NCBI中與WGS庫中的基因組測序數(shù)據(jù)進(jìn)行在線Blast比對,并根據(jù)結(jié)果預(yù)測每個插入位點的多態(tài)性,篩選出266個L1疑似插入多態(tài)位點,然后設(shè)計PCR檢測引物,并在杜洛克、長白豬、大白豬、二花臉、梅山豬、巴馬香豬、藏豬、野豬8個品種進(jìn)行驗證。最后,我們獲得了 114個插入多態(tài)位點。其中L1A多態(tài)位點28個,L1B多態(tài)位點6個,L1C多態(tài)位點14個,L1D多態(tài)位點66個。L1D的Blast判定多態(tài)位點數(shù)占LncRNA基因中L1D總位點數(shù)的39.52%,PCR驗證有多態(tài)的占比對判定多態(tài)位點的81.44%,是L1中多態(tài)頻率最高的一個家族。2.基于獲得的114個L1插入多態(tài)位點,通過Blast鑒定L1與LncRNA之間的融合轉(zhuǎn)錄本,獲得L1和LncRNA之間的融合轉(zhuǎn)錄本總共為40個,對應(yīng)28個LncRNA基因。對這些融合轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行注釋后發(fā)現(xiàn),22(55%)個LncRNA完全由L1反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子序列構(gòu)成。3.通過RT-qPCR檢測L1-LNC-276-F10位點對應(yīng)lncRNA的靶基因ERA和ERAP2在7頭具有不同插入情況的杜長大三元雜交豬的主要器官中的表達(dá)情況。結(jié)果表明,在脾臟組織中,ERAP1,ERAP2基因的表達(dá)量在純合無插入(L1-/-)的個體中高于雜合(L1+/-)和純合有插入(L1+/+)的個體。4.選擇多態(tài)性位點L1-LNC-49和L1-LNC-253-F1,在大白豬群體(462頭)進(jìn)行插入多態(tài)性檢測,并與其生產(chǎn)性能和繁殖性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析。結(jié)果顯示,L1-LNC-49轉(zhuǎn)座子無插入個體(L1-/-)的校正背膘厚顯著大于有插入個體(L1-/+和L1+/+);L1-LNC-253-F1無插入個體(L1-/-)的同窩活仔數(shù)顯著大于有插入的個體(L1-/+和L1+/+)。
【學(xué)位單位】:揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2019
【中圖分類】:S828
【部分圖文】:

轉(zhuǎn)座子,反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子


發(fā)揮著重要作用:它們整合到新的基因組位點可改變相鄰基因的表達(dá)水平或模式,或者它逡逑可以產(chǎn)生新基因,從而產(chǎn)生更大的遺傳基因多樣性[2]。幾十年來的研宄結(jié)果表明:幾乎所逡逑有的生物體內(nèi)都有轉(zhuǎn)座子的存在,但其含量存在較大的差異(如圖1)。轉(zhuǎn)座子是哺乳動物逡逑基因組的最大組分,生物信息學(xué)軟件RepeatMasker的分析結(jié)果表明,轉(zhuǎn)座子幾乎占據(jù)了逡逑人類基因組的一半[3,4]。轉(zhuǎn)座子在一些高等植物中所占比重更高,例如在玉米基因組中轉(zhuǎn)座逡逑子占到80%。因此,對基因組中轉(zhuǎn)座成分的研究將會成為后基因組時代的研究熱點和重要逡逑研究內(nèi)容。逡逑娍,.逡逑圖1.轉(zhuǎn)座子在不同生物基因組中的分布逡逑Figure邋1.邋Distribution邋of邋transposons邋in邋different邋biological邋genomes逡逑1.2轉(zhuǎn)座子分類逡逑轉(zhuǎn)座子在結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)座機(jī)制上都表現(xiàn)出廣泛的多樣性。首先,基于轉(zhuǎn)座模式可以將轉(zhuǎn)座逡逑子分成兩大類:第一類稱作反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子(retrotransposon),簡稱“反座子”(retroposon)。逡逑反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子又被稱為RNA轉(zhuǎn)座子,先通過轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA中間體,然后反轉(zhuǎn)錄成一個新逡逑的拷貝插入到新位置

電泳圖,電泳圖,電泳,品種


分子量DL邋2000邋Maker作為參照,連接電泳槽與電泳儀,用130V的劑的遷移位置,判斷電泳情況,電泳結(jié)束后將凝膠置于盛有溴化乙錠色10分鐘,將凝膠拿出放到置于Tanon邋3500全自動數(shù)碼凝膠圖像分記錄。逡逑可用性篩選逡逑統(tǒng)計電泳結(jié)果,對電泳結(jié)果進(jìn)行結(jié)果統(tǒng)計顯示在8個品種豬中部分個判定為該引物在8品種豬難因組中該插入位點有多態(tài);菜-引物在8測結(jié)果都無條帶或都有陽性條帶,則判定在8品種豬基因組中該插入的種群遺傳關(guān)系鑒定以及關(guān)聯(lián)性分析提供了依據(jù)。逡逑取質(zhì)量與定量逡逑

轉(zhuǎn)座子


通過RepeatMasker注解及與IncRNA關(guān)聯(lián)分析后獲取了邋1553個豬LncRNA基因內(nèi)的逡逑L1插入位點及基因組序列,再通過NCBI數(shù)據(jù)庫進(jìn)行Blast電子篩選然后進(jìn)行PCR實驗驗逡逑證。圖4顯示的是LI邋5HJTR及其側(cè)翼區(qū)域序列在數(shù)據(jù)庫中與多個豬基因組序列的比對結(jié)逡逑果,其右側(cè)為轉(zhuǎn)座子序列,左側(cè)為它的側(cè)翼序列。圖4a,4b,4c表示,前幾個基因組中有L1逡逑轉(zhuǎn)座子位點插入,其余均顯示沒有找到含L1的5’UTR序列,判定為疑似有多態(tài);在圖4d逡逑的電子篩選圖中,前面多個具有完整長度的條帶表示在多個基因組中均有該L1的插入位逡逑點,判定疑似無多態(tài)。初步篩選疑似有多態(tài)的位點信息,以供后期設(shè)計引物進(jìn)行實驗驗證。逡逑最終通過NCBI在線Blast比對篩選出266個L1疑似插入多態(tài)位點,將所設(shè)計引物在逡逑杜洛克、長白豬、大白豬、二花臉、梅山豬、巴馬香豬、藏豬、野豬8個品種,每個品種逡逑3個個體中進(jìn)行多態(tài)檢測實驗。圖5為部分標(biāo)記在群體中有良好多態(tài)的電泳圖結(jié)果。逡逑L邋lDl-chrl邋3:80924158-80925711(+)邐HALl-chrll:9320900-9322199(-)逡逑I邐300邐600邐900邋UOO邋IS00邐{邐Ao邐''x;邐rss邐l邋Ad逡逑

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1 胡宜;;現(xiàn)代醫(yī)學(xué)200詞 197.反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子[J];日本醫(yī)學(xué)介紹;2007年11期

2 劉柱,朱建清,趙建,陳東輝,楊志榮;植物反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的研究進(jìn)展[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;2002年04期

3 王石平,張啟發(fā);高等植物基因組中的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子[J];植物學(xué)報;1998年04期

4 王俊;圖力古爾;高興喜;;我國猴頭栽培菌株的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子間擴(kuò)增多態(tài)性[J];東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年07期

5 林悅龍;肖開轉(zhuǎn);連玲;何煒;陳麗萍;蔡秋華;王穎Y

本文編號:2809733


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