西藏藏豬耐低氧基因ECE1的分子克隆及其表達(dá)分析
本文關(guān)鍵詞:西藏藏豬耐低氧基因ECE1的分子克隆及其表達(dá)分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:高原地區(qū)的低氣壓和低氧分壓嚴(yán)重影響著人類和動(dòng)物的生存與發(fā)展。高原無(wú)論在政治經(jīng)濟(jì)以及軍事等很多方面都具有很重耍的意義,而且研究高原低氧反應(yīng)和低氧適應(yīng)的機(jī)理一直以來(lái)是受到生物學(xué)及醫(yī)學(xué)關(guān)注的重要領(lǐng)域。低氧適應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的性狀,它受多種因素的影響。內(nèi)皮素轉(zhuǎn)化酶1(Endothelin converting enzyme 1,ECE1)是近期發(fā)現(xiàn)的與耐低氧有關(guān)的重要候選基因,屬于內(nèi)皮素轉(zhuǎn)化酶家族中的一員,是內(nèi)皮素-1(ET-1)生物合成過(guò)程中的關(guān)鍵限速酶,但是其cDNA序列還沒(méi)有獲得。為了進(jìn)一步了解和認(rèn)識(shí)ECE1基因的結(jié)構(gòu)和功能,揭示ECE1對(duì)藏豬耐低氧能力的影響,尋找與低氧相關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記。本研究采用RACE技術(shù),獲得了藏豬ECE1基因的完整cDNA序列,并進(jìn)行了克隆測(cè)序,采用生物信息學(xué)技術(shù),分析并預(yù)測(cè)了基因的結(jié)構(gòu)和功能。用qPCR和Western Blot技術(shù),對(duì)比檢測(cè)了ECE1基因在藏豬、萊蕪豬、大白豬不同品種豬的組織差異表達(dá)。主要研究結(jié)果如下:1.ECE1基因cDNA序列全長(zhǎng)3771 bp(Gen Bank登錄號(hào):KP411748),包含2 bp的5′UTR和1507bp的3′UTR序列。全部CDS序列2262 bp,編碼753個(gè)氨基酸,分子量為85.449kDa,等電點(diǎn)p I為5.49。ECE1基因編碼的氨基酸序列中,存在10個(gè)N-糖基化位點(diǎn)和45個(gè)磷酸化位點(diǎn)。二級(jí)結(jié)構(gòu)中大部分為α螺旋,屬于跨膜蛋白。在進(jìn)化過(guò)程中高度保守,與牛、人和家鼠的氨基酸序列同源性分別為97%、96%和96%;诘鞍仔蛄兴鶚(gòu)建的分子進(jìn)化樹,表明豬ECE1蛋白與駱駝的親緣關(guān)系最近。2.運(yùn)用DNAMAN軟件對(duì)藏豬、萊蕪豬和大白豬的ECE1基因序列進(jìn)行了對(duì)比分析,獲得9個(gè)基因突變位點(diǎn),其中一個(gè)為非同義突變,在1055位點(diǎn),導(dǎo)致了氨基酸序列351位置的纈氨酸變成了異亮氨酸。通過(guò)三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè),藏豬與平原豬相比,其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化。3.在mRNA水平上,ECE1是一個(gè)廣譜表達(dá)基因,在肌肉、肝臟、背膘脂肪、肺臟、腎臟、心臟、脾臟、胰臟、胃和大腦中都能檢測(cè)到,且在心和胰臟之間存在明顯的組織表達(dá)差異(P0.05),其在心和肺中表達(dá)量較高,在胃和胰臟中表達(dá)量較低。在心、肺和肝臟三種組織中ECE1基因mRNA的表達(dá)量存在明顯的品種差異(P0.05);并且ECE1基因mRNA的表達(dá)量在三個(gè)豬種中始終是肝臟肺臟心臟肌肉背膘脂肪。在蛋白水平上,三個(gè)豬種的ECE1表達(dá)水平與定量檢測(cè)結(jié)果具有一致性。ECE1在心臟和肺臟組織中的高表達(dá),說(shuō)明心肺功能是影響藏豬耐低氧性狀的重要因素。
【關(guān)鍵詞】:西藏藏豬 ECE1 耐低氧性狀 基因克隆 表達(dá)對(duì)比分析
【學(xué)位授予單位】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S828
【目錄】:
- 英文縮略詞表4-7
- 摘要7-9
- Abstract9-11
- 1 引言11-16
- 1.1 西藏藏豬與低氧適應(yīng)11-13
- 1.1.1 西藏藏豬11-12
- 1.1.2 低氧適應(yīng)12-13
- 1.2 內(nèi)皮素轉(zhuǎn)化酶 1(ECE1)13-14
- 1.2.1 內(nèi)皮素13-14
- 1.2.2 ECE1基因的研究進(jìn)展14
- 1.3 cDNA末端快速擴(kuò)增技術(shù)14-15
- 1.4 本研究的目的和意義15-16
- 2 材料與方法16-38
- 2.1 試驗(yàn)材料16-21
- 2.1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與樣品采集16
- 2.1.2 主要儀器設(shè)備16-17
- 2.1.3 網(wǎng)絡(luò)資源及軟件17-18
- 2.1.4 主要試劑及耗材18-19
- 2.1.5 主要試劑的配制19-21
- 2.2 試驗(yàn)方法21-38
- 2.2.1 ECE1基因的cDNA全長(zhǎng)擴(kuò)增21-25
- 2.2.2 cDNA全長(zhǎng)的測(cè)序25-28
- 2.2.3 生物信息學(xué)分析28-30
- 2.2.4 三個(gè)豬種間的序列差異分析30-31
- 2.2.5 熒光定量PCR的檢測(cè)分析31-33
- 2.2.6 Western Blot的檢測(cè)分析33-37
- 2.2.7 數(shù)據(jù)分析37-38
- 3 結(jié)果與分析38-55
- 3.1 藏豬ECE1基因的cDNA全長(zhǎng)的克隆38-39
- 3.1.1 總RNA的提取與質(zhì)量檢測(cè)38
- 3.1.2 5′RACE、3′RACE和中間片段的PCR擴(kuò)增38-39
- 3.1.3 菌液PCR陽(yáng)性鑒定結(jié)果39
- 3.2 測(cè)序結(jié)果分析39-41
- 3.3 生物信息學(xué)分析41-48
- 3.3.1 ORF區(qū)的預(yù)測(cè)41-42
- 3.3.2 蛋白質(zhì)氨基酸組成、分子量和等電點(diǎn)分析42
- 3.3.3 蛋白質(zhì)疏水性與二級(jí)結(jié)構(gòu)42-43
- 3.3.4 跨膜區(qū)和亞細(xì)胞定位的預(yù)測(cè)43-44
- 3.3.5 信號(hào)肽和二硫鍵預(yù)測(cè)44-45
- 3.3.6 糖基化和磷酸化位點(diǎn)預(yù)測(cè)45
- 3.3.7 蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)45-46
- 3.3.8 序列間的多重比對(duì)和蛋白質(zhì)氨基酸分子進(jìn)化樹46-48
- 3.4 三個(gè)豬種間的序列差異分析48-50
- 3.5 藏豬ECE1基因的表達(dá)檢測(cè)分析50-55
- 3.5.1 內(nèi)參基因的篩選50-51
- 3.5.2 qPCR標(biāo)準(zhǔn)曲線和溶解曲線的制備51
- 3.5.3 藏豬ECE1基因的組織表達(dá)譜分析51-52
- 3.5.4 藏豬、萊蕪豬和大白豬不同組織中ECE1基因的表達(dá)差異分析52-55
- 4 討論55-59
- 4.1 ECE1的生物信息學(xué)分析55-56
- 4.2 三個(gè)豬種間的序列差異分析56-57
- 4.3 ECE1基因mRNA與蛋白質(zhì)的組織和品種差異表達(dá)57-59
- 5 結(jié)論59-60
- 參考文獻(xiàn)60-70
- 致謝70-71
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況71
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10 陸仲t樠芯吭,
本文編號(hào):306118
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