綿羊產(chǎn)羔數(shù)性狀線粒體基因效應(yīng)研究
發(fā)布時間:2021-07-19 08:35
線粒體是真核細胞的動力工廠,線粒體基因組是動物細胞唯一存在的核外遺傳物質(zhì)。在農(nóng)業(yè)動物中,研究發(fā)現(xiàn)線粒體基因組在不同品種、不同個體間存在廣泛的多態(tài)性,其中一些突變位點存在與經(jīng)濟性狀的相關(guān)性。產(chǎn)羔數(shù)是綿羊生產(chǎn)中最重要的經(jīng)濟性狀之一,長期以來,產(chǎn)羔數(shù)性狀的研究主要集中在核基因上,如主效基因BMPR1B的發(fā)現(xiàn)。與此同時,綿羊線粒體基因組變異與產(chǎn)羔數(shù)性狀存在關(guān)聯(lián)的研究也有報道,但存在較大爭議。本研究以小尾寒羊、杜泊、陶賽特、薩福克等綿羊品種為研究對象,通過全基因組測序、基因型分析等技術(shù)方法,獲得了四個綿羊品種的線粒體基因組編碼區(qū)遺傳變異信息;利用基因組關(guān)聯(lián)分析模型,分析了mtDNA遺傳變異與產(chǎn)羔數(shù)性狀的關(guān)系,并結(jié)合產(chǎn)羔數(shù)性狀主效基因BMPR1B分析結(jié)果,探討了小尾寒羊線粒體基因效應(yīng)與BMPR1B基因效應(yīng)的互作關(guān)系。本研究還通過線粒體基因組重要功能元件OH、HSP、LSP及轉(zhuǎn)錄因子TFB21M、ER(包括ERα和ERβ)遺傳變異分析,探討了線粒體基因組功能元件及轉(zhuǎn)錄因子對綿羊產(chǎn)羔數(shù)性狀的影響。研究結(jié)果表明:在小尾寒羊?qū)嶒炄褐?線粒體基因組編碼區(qū)檢測到95個突變位點,包括rRNA突變位點8個,tRN...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
人線粒體基因組結(jié)構(gòu)圖(Falkenber&e/a/.,2007)
圖1-2 mtDNA轉(zhuǎn)錄起始裝置示意圖(Peralta, et al.,2012)Fig. 1-2 The schematic diagram of mtDNA inititial transcription apparatus1.2.1.1轉(zhuǎn)錄起始研究報道轉(zhuǎn)錄裝置的蛋白W子都參與轉(zhuǎn)錄起始(圖1-2),在體外條件下TFAM存在時,從HSP1和LSP起始的轉(zhuǎn)錄增加,當TFAM較少時,從LSP處開始的轉(zhuǎn)錄比HSP1的轉(zhuǎn)錄更容易被激活(Shutur al., 2010)。由于從LSP開始的轉(zhuǎn)錄為mtDNA復(fù)制做準備(Bonawitz,e/ al., 2006),因此認為TFAM會根據(jù)TFAM與mtDNA的比例分別調(diào)節(jié)復(fù)制和轉(zhuǎn)錄(ShutU? a/.,2011)。從HSPl啟動子起始的轉(zhuǎn)錄速度比從HSP2啟動子的高50倍,進而產(chǎn)生大量rRNA(Gelfand and Attardi,1981)。TFB2M與TFAM的羧基末端尾部結(jié)合聚集到啟動子區(qū)域(McCulloch and Shadel, 2003),為TFAM 與 POLRMT 起連接橋梁作用(Wanrooij.e? tj/.,2008)。1.2.2.2轉(zhuǎn)錄終止線粒體轉(zhuǎn)錄起始不僅受到調(diào)控,而且終止也是受調(diào)控的,從HSP1啟動子轉(zhuǎn)錄終止需要線粒體轉(zhuǎn)錄終止因子1 (mTERFl)特界性地結(jié)合到tRNA^OJUR) 28bp的地方(Roberti,e〖 a/.,2006),引起在tRNA^eu (UUR)處結(jié)束,進而導(dǎo)致DNA螺旋松開和堿基擺動(Yakubovskaya,e/ al., 2010)。從HSP2開始的轉(zhuǎn)錄研究較少,其轉(zhuǎn)錄終止機制還不清楚,但發(fā)現(xiàn)在tRNAPhe上游富含A/T稱
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文 第一章文獻綜述錄激活區(qū)域,但會影響mtDNA維護(MacAlpine,eZa/.,1998)。TFAM在啟動子附近的特定位置以二聚體形式與HSP和LSP特界序列結(jié)合(Dairaghi,e?a/.,1995, Gangelhoff,e? a/., 2009)。最近發(fā)現(xiàn)人體細胞中TFAM能誘導(dǎo)DNA與螺旋反方向彎曲(Ngo,e/fl/.,2011),此外,最新發(fā)現(xiàn)幾基末端區(qū)域使啟動子DNA彎曲度增加對TFAM特好性激活啟動子具有重要作用(Malarkey,e? ^7/., 2011)。切除老鼠TFAM由于mtDNA損耗會導(dǎo)致胚胎致命性損傷(Larsson,eZ ai, 1998),而適度增加TFAM水平會提高mtDNA轉(zhuǎn)錄水平,但過量的TFAM表達會對mtDNA轉(zhuǎn)錄(Wanrooij,e/ ai, 2008)和復(fù)制(Pohjoismaki,e? al, 2006)起抑制作用,可能是由于被TFAM包裹的越多,mtDNA越不容易接近其他轉(zhuǎn)錄因子(Rebelo,e/a/.,2009),相應(yīng)降低轉(zhuǎn)錄速度,因此,TFAM水平可能是依據(jù)細胞特定代謝要求來調(diào)節(jié)mtDNA任裝和轉(zhuǎn)錄活性的。最近的報道闡述了 TFAM的發(fā)揮作用的生化模式。TFAM高度動態(tài),與LSP結(jié)合形成復(fù)合物纏繞mtDNA,使得轉(zhuǎn)錄復(fù)合物與mtDNA相互作用,TFAM能夠在mtDNA非特異區(qū)域滑動,促使mtDNA壓縮緊密(Rubio-CosialsandSola, 2013)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]綿羊PRNP密碼子136和154及171等位基因型的ARMS-PCR鑒定方法的建立[J]. 王芳,趙春林,吳潤,王川. 中國獸醫(yī)科學(xué). 2013(02)
[2]利用DNA池和測序技術(shù)快速篩查SNPs及估算基因頻率[J]. 李敬瑞,丁遠華,張玉龍,王邦榮,劉若余. 畜牧與獸醫(yī). 2011(09)
[3]四引物擴增受阻突變體系PCR技術(shù)在中國明對蝦SNP基因分型中的研究[J]. 張建勇,王清印,王偉繼,孟憲紅,孔杰,張全啟. 中國水產(chǎn)科學(xué). 2011(04)
[4]不同品種BMPR-IB基因多態(tài)性與產(chǎn)羔數(shù)及發(fā)情季節(jié)的相關(guān)性研究[J]. 孫洪新,敦偉濤,陳曉勇,田樹軍,譚薇. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(03)
[5]不同綿羊品種BMPR-IB基因多態(tài)性與產(chǎn)羔數(shù)的關(guān)系研究[J]. 王生寶,張英杰,劉月琴,孫洪新. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(12)
[6]3個綿羊群體BMPR-IB基因的遺傳多態(tài)性及其對產(chǎn)羔數(shù)的影響[J]. 田秀娥,孫紅霞,王永軍. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(11)
[7]BMPR-IB基因突變與綿羊繁殖性能的研究進展[J]. 郭建平,劉永斌,王瑞. 當代畜禽養(yǎng)殖業(yè). 2008(08)
[8]四引物擴增受阻突變體系聚合酶鏈反應(yīng)在SNP基因分型中的研究[J]. 劉興順,程牛亮,梁小波,趙彩虹. 山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2008(06)
[9]3個綿羊群體BMPR-IB基因多態(tài)性與產(chǎn)羔數(shù)的相關(guān)分析[J]. 劉猛,柳曉曉,王金文,曲緒仙,陳華,李晶,柳楠. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(16)
[10]利用DNA池和測序技術(shù)快速篩查候選效應(yīng)單倍型[J]. 杜紅麗,崔建勛,張細權(quán). 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報. 2008(02)
碩士論文
[1]雞線粒體ND1、ND2基因遺傳變異及其效應(yīng)的研究[D]. 侯玲靈.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3290375
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
人線粒體基因組結(jié)構(gòu)圖(Falkenber&e/a/.,2007)
圖1-2 mtDNA轉(zhuǎn)錄起始裝置示意圖(Peralta, et al.,2012)Fig. 1-2 The schematic diagram of mtDNA inititial transcription apparatus1.2.1.1轉(zhuǎn)錄起始研究報道轉(zhuǎn)錄裝置的蛋白W子都參與轉(zhuǎn)錄起始(圖1-2),在體外條件下TFAM存在時,從HSP1和LSP起始的轉(zhuǎn)錄增加,當TFAM較少時,從LSP處開始的轉(zhuǎn)錄比HSP1的轉(zhuǎn)錄更容易被激活(Shutur al., 2010)。由于從LSP開始的轉(zhuǎn)錄為mtDNA復(fù)制做準備(Bonawitz,e/ al., 2006),因此認為TFAM會根據(jù)TFAM與mtDNA的比例分別調(diào)節(jié)復(fù)制和轉(zhuǎn)錄(ShutU? a/.,2011)。從HSPl啟動子起始的轉(zhuǎn)錄速度比從HSP2啟動子的高50倍,進而產(chǎn)生大量rRNA(Gelfand and Attardi,1981)。TFB2M與TFAM的羧基末端尾部結(jié)合聚集到啟動子區(qū)域(McCulloch and Shadel, 2003),為TFAM 與 POLRMT 起連接橋梁作用(Wanrooij.e? tj/.,2008)。1.2.2.2轉(zhuǎn)錄終止線粒體轉(zhuǎn)錄起始不僅受到調(diào)控,而且終止也是受調(diào)控的,從HSP1啟動子轉(zhuǎn)錄終止需要線粒體轉(zhuǎn)錄終止因子1 (mTERFl)特界性地結(jié)合到tRNA^OJUR) 28bp的地方(Roberti,e〖 a/.,2006),引起在tRNA^eu (UUR)處結(jié)束,進而導(dǎo)致DNA螺旋松開和堿基擺動(Yakubovskaya,e/ al., 2010)。從HSP2開始的轉(zhuǎn)錄研究較少,其轉(zhuǎn)錄終止機制還不清楚,但發(fā)現(xiàn)在tRNAPhe上游富含A/T稱
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文 第一章文獻綜述錄激活區(qū)域,但會影響mtDNA維護(MacAlpine,eZa/.,1998)。TFAM在啟動子附近的特定位置以二聚體形式與HSP和LSP特界序列結(jié)合(Dairaghi,e?a/.,1995, Gangelhoff,e? a/., 2009)。最近發(fā)現(xiàn)人體細胞中TFAM能誘導(dǎo)DNA與螺旋反方向彎曲(Ngo,e/fl/.,2011),此外,最新發(fā)現(xiàn)幾基末端區(qū)域使啟動子DNA彎曲度增加對TFAM特好性激活啟動子具有重要作用(Malarkey,e? ^7/., 2011)。切除老鼠TFAM由于mtDNA損耗會導(dǎo)致胚胎致命性損傷(Larsson,eZ ai, 1998),而適度增加TFAM水平會提高mtDNA轉(zhuǎn)錄水平,但過量的TFAM表達會對mtDNA轉(zhuǎn)錄(Wanrooij,e/ ai, 2008)和復(fù)制(Pohjoismaki,e? al, 2006)起抑制作用,可能是由于被TFAM包裹的越多,mtDNA越不容易接近其他轉(zhuǎn)錄因子(Rebelo,e/a/.,2009),相應(yīng)降低轉(zhuǎn)錄速度,因此,TFAM水平可能是依據(jù)細胞特定代謝要求來調(diào)節(jié)mtDNA任裝和轉(zhuǎn)錄活性的。最近的報道闡述了 TFAM的發(fā)揮作用的生化模式。TFAM高度動態(tài),與LSP結(jié)合形成復(fù)合物纏繞mtDNA,使得轉(zhuǎn)錄復(fù)合物與mtDNA相互作用,TFAM能夠在mtDNA非特異區(qū)域滑動,促使mtDNA壓縮緊密(Rubio-CosialsandSola, 2013)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]綿羊PRNP密碼子136和154及171等位基因型的ARMS-PCR鑒定方法的建立[J]. 王芳,趙春林,吳潤,王川. 中國獸醫(yī)科學(xué). 2013(02)
[2]利用DNA池和測序技術(shù)快速篩查SNPs及估算基因頻率[J]. 李敬瑞,丁遠華,張玉龍,王邦榮,劉若余. 畜牧與獸醫(yī). 2011(09)
[3]四引物擴增受阻突變體系PCR技術(shù)在中國明對蝦SNP基因分型中的研究[J]. 張建勇,王清印,王偉繼,孟憲紅,孔杰,張全啟. 中國水產(chǎn)科學(xué). 2011(04)
[4]不同品種BMPR-IB基因多態(tài)性與產(chǎn)羔數(shù)及發(fā)情季節(jié)的相關(guān)性研究[J]. 孫洪新,敦偉濤,陳曉勇,田樹軍,譚薇. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(03)
[5]不同綿羊品種BMPR-IB基因多態(tài)性與產(chǎn)羔數(shù)的關(guān)系研究[J]. 王生寶,張英杰,劉月琴,孫洪新. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(12)
[6]3個綿羊群體BMPR-IB基因的遺傳多態(tài)性及其對產(chǎn)羔數(shù)的影響[J]. 田秀娥,孫紅霞,王永軍. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(11)
[7]BMPR-IB基因突變與綿羊繁殖性能的研究進展[J]. 郭建平,劉永斌,王瑞. 當代畜禽養(yǎng)殖業(yè). 2008(08)
[8]四引物擴增受阻突變體系聚合酶鏈反應(yīng)在SNP基因分型中的研究[J]. 劉興順,程牛亮,梁小波,趙彩虹. 山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2008(06)
[9]3個綿羊群體BMPR-IB基因多態(tài)性與產(chǎn)羔數(shù)的相關(guān)分析[J]. 劉猛,柳曉曉,王金文,曲緒仙,陳華,李晶,柳楠. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(16)
[10]利用DNA池和測序技術(shù)快速篩查候選效應(yīng)單倍型[J]. 杜紅麗,崔建勛,張細權(quán). 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報. 2008(02)
碩士論文
[1]雞線粒體ND1、ND2基因遺傳變異及其效應(yīng)的研究[D]. 侯玲靈.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3290375
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