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牦牛肌红蛋白cDNA序列及其氧化特性的研究

2020-11-23阅读(477)

牦牛肌红蛋白cDNA序列及其氧化特性的研究

论文摘要

牦牛(Bos grunniens)是牛属动物中唯一能在海拔3500米以上高寒地区繁衍生存的种群，对高寒、缺氧、日温差大等严酷的自然环境具有很强的抗逆能力。肌红蛋白有运输和暂时储存氧气的功能，并可携带氧在肌肉中运动，当动物急剧运动时肌红蛋白就把氧释放出来，以保障肌肉代谢对氧的强烈需求。在同样的氧分压下，肌红蛋白结合的氧量是血红蛋白结合氧量的6倍，因此，在高海拔地区氧分压低的环境下，肌红蛋白对动物体内氧气的运输和贮存起着至关重要的作用。本论文通过对采自四川若而盖高原(平均海拔3500米)上的麦洼牦牛的肌红蛋白进行了cDNA序列和含量的测定及肌肉中肌红蛋白氧化和脂类氧化相关性的研究，并和成都平原上普通黄牛的肌红蛋白进行了比较，初步探讨了牦牛适应高原低氧环境的机理。对牦牛与黄牛肌红蛋白的cDNA序列进行测序并比较后，发现二者只有2个碱基的差异(89位氨基酸由cac变为cat，91位氨基酸由gcc变为gct)，但由于氨基酸密码子的简并性，两者的氨基酸序列没有差异，因而两者的肌红蛋白在蛋白质序列和结构上也没有差异。牦牛的骨骼肌和心肌的肌红蛋白含量分别为488.3 nmol／g和823.4 nmol／g，而黄牛的骨骼肌和心肌的肌红蛋白含量分别为410.96nmol／g和510.7nmol／g，牦牛骨骼肌的肌红蛋白含量和黄牛相比没有显著性差异(P＞0.05)，而牦牛心肌的肌红蛋白含量比黄牛高61.2％(P＜0.05)。在4℃贮存下，通过测定心肌和骨骼肌中高铁肌红蛋白的累积量来比较牦牛与黄牛肌红蛋白的氧化速率。在检测结束时，黄牛心肌中高铁肌红蛋白的含量增加了23.3％，牦牛心肌中高铁肌红蛋白的含量增加了17.0％，两者的增加量没有显著性差异(P＞0.05)，而黄牛骨骼肌中高铁肌红蛋白含量比牦牛骨骼肌多增加了25.8％(P＜0.05)，即牦牛和黄牛心肌肌红蛋白的氧化速率没有显著性差异(P＞0.05)，而牦牛骨骼肌中的肌红蛋白氧化速率比黄牛慢25.8％(P＜0.05)。本实验通过测定肌肉中硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)值来比较牦牛和黄牛脂类氧化的速度。在储存的6天中，牦牛和黄牛的TBARS值都随着储存时间的延长而缓慢升高，牦牛的TBARS值从第0天的0.021上升到第6天的0.266，每天平均上升0.04，然而黄牛的TBARS值从第0天的0.017上升到第6天的0.435，每天平均上升0.07，差不多是牦牛的两倍。第6天检测结束时，黄牛的TBARS值比牦牛高出了63.5％(P＜0.05)，即牦牛脂类氧化的速度比黄牛低63.5％(P＜0.05)。本论文研究结果表明，牦牛能够适应低氧分压和高氧化胁迫的低氧环境，并非通过改变其肌红蛋白氨基酸序列从而引起蛋白质结构的变化来实现的，而可能是通过提高肌红蛋白在体内的含量，以及减缓肌红蛋白氧化和脂类氧化的速率，从而减慢肌红蛋白转变为高铁肌红蛋白的速度，使更多的肌红蛋白保持与氧结合的能力，从而满足牦牛在低氧条件下对氧气的需求。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 引言
  • 引言部分参考文献
  • 第一章 研究报告
  • 1. 实验材料和仪器
  • 1.1 实验材料
  • 1.2 实验试剂
  • 1.3 实验仪器
  • 2. 实验方法
  • 2.1 牦牛肌红蛋白cDNA序列的测定
  • 2.1.1 牦牛肌肉组织总RNA的提取
  • 2.1.2 逆转录合成cDNA
  • 2.1.3 PCR扩增反应
  • 2.1.4 扩增产物的电泳检测
  • 2.1.5 DNA凝胶回收
  • 2.1.6 TA克隆
  • 2.1.7 转化
  • 2.1.8 菌落PCR
  • 2.1.9 DNA测序
  • 2.2 牦牛肌红蛋白含量的测定
  • 2.3 牦牛肌红蛋白氧化的测定
  • 2.4 牦牛脂类氧化的测定
  • 3. 数据分析
  • 4. 实验结果和讨论
  • 4.1 牦牛总RNA的提取结果
  • 4.2 牦牛肌红蛋白的RT-PCR结果
  • 4.3 牦牛肌红蛋白cDNA序列测定
  • 4.4 牦牛肌红蛋白含量的测定
  • 4.5 牦牛肌红蛋白氧化的测定
  • 4.6 牦牛脂类氧化的测定
  • 结论
  • 参考文献
  • 第二章 文献综述
  • 1. 牦牛的分类和生物学特性
  • 1.1 牦牛的分类
  • 1.2 牦牛的生物学特性
  • 2. 低氧适应的研究
  • 2.1 组织学适应性
  • 2.2 血液适应性
  • 2.3 细胞呼吸代谢的适应性
  • 2.4 低氧诱导因子（HIF-1）
  • 2.5 其他生理生化的变化
  • 3. 肌红蛋白的研究
  • 3.1 肌红蛋白的结构
  • 3.2 肌红蛋白的基因组成
  • 3.3 肌红蛋白的生物学功能
  • 4. 肌红蛋白氧化的研究
  • 4.1 肌红蛋白的氧化还原机制
  • 4.2 氧气消耗速率（OCR）
  • 4.3 肌红蛋白自动氧化速率
  • 4.4 高铁肌红蛋白（MetMb）的还原
  • 5. 脂类氧化的研究
  • 5.1 脂类氧化途径
  • 5.2 脂类氧化测定方法
  • 5.2.1 TBA反应
  • 5.2.2 TBA反应物质（TBARS）法
  • 6. 脂肪氧化和肌红蛋白氧化的关系
  • 参考文献
  • 在读期间科研成果简介
  • 致谢

    • 相关论文文献

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