藏绵羊DRB1基因第3外显子多态性及生物信息学分析

论文摘要

本文通过分析藏绵羊DRB1基因第3外显子的等位基因数、核苷酸多态位点和氨基酸多态位点,研究各等位基因间的遗传和进化关系,以及DRB1基因第3外显子作为分子遗传标记的可能性。研究采用PCR-SSCP方法分析了500只藏绵羊DRB1基因第3外显子多态性,并对不同的等位基因进行克隆、测序,等位基因单倍型序列数据开展分析。采用生物基因组学数据库,对绵羊MHCⅡ区DRB1基因进行生物信息学分析,以预测DRB1基因编码产物的理化性质、结构与功能,同时构建DRB1同源基因的系统进化树。结果表明:藏绵羊DRB1基因第3外显子发现了8个等位基因。对其单倍型序列分析发现了15个核苷酸多态位点。8个DRB1基因第3外显子的单倍型序列与GenBank序列对比分析,有7个DRB1第3外显子的等位基因是首次发现。8个DRB1第3外显子的单倍型序列系统发育（NJ）树呈2支分化趋势,表明藏绵羊DRB1基因最初可能是由两类主要的单倍型演化而来的。DRB1编码产物为不稳定亲水性蛋白,具有明显的信号肽,其切割位点位于29-30位的氨基酸之间。二级结构主要以无规则卷曲和延伸链为主,主要在细胞质中发挥生物学作用。序列分析表明,DRB1编码产物可能具有免疫应答、受体、胁迫应答、信号转导等功能,可能在免疫应答和胁迫应答过程中发挥重要作用,可能对绵羊免疫力和抗病性起关键作用。DRB1编码产物氨基酸邻接系统树表明,藏绵羊DRB1与山羊、羚羊、塔尔羊、牛等物种DRB1氨基酸距离较近,它们具有高度同源性。

论文目录

• 摘要
• Summary
• 第一部分 论文综述
• 1 MHC 概述
• 2 MHC 分子的结构
• 2.1 MHCⅠ类分子的结构
• 2.2 MHCⅡ类分子的结构
• 2.3 MHCⅢ类分子的结构
• 3 MHC 的遗传特点
• 3.1 单倍型遗传
• 3.2 同源性
• 3.3 共显性遗传
• 3.4 连锁不平衡
• 3.5 高度多态性
• 4 绵羊的主要组织复合体（OLA）的研究概况
• 4.1 绵羊的主要组织相容性复合体（OLA）基因
• 4.2 绵羊的主要组织相容性复合体（OLA）的研究进展
• 5 生物信息学概况
• 6 藏绵羊概况
• 7 本研究的目的和意义
• 第二部分 藏绵羊DRB1 基因第3 外显子多态性分析
• 1 实验材料与研究方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 主要试剂
• 1.3 主要仪器设备
• 1.4 分析软件
• 1.5 溶液试剂的配制方法
• 2 实验操作具体步骤
• 2.1 基因组DNA 的提取方法以及检测方法
• 2.2 DRB1 基因的PCR 扩增
• 2.3 DRB1 基因的SSCP 实验步骤
• 2.4 DRB1 基因克隆测序的具体步骤
• 2.5 序列分析的使用方法
• 3 结果和分析
• 3.1 藏绵羊基因组DNA 样品的检测
• 3.2 藏绵羊DRB1 基因第3 外显子PCR 扩增产物检测结果
• 3.3 藏绵羊DRB1 基因第3 外显子SSCP 检测结果
• 3.4 藏绵羊DRB1 基因第3 外显子克隆、SSCP 检测和测序结果
• 3.5 藏绵羊DRB1 基因第3 外显子等位基因数和多态位点分析
• 3.6 藏绵羊DRB1 基因第3 外显子等位基因氨基酸序列对比分析
• 3.7 藏绵羊DRB1 基因第3 外显子系统发育分析
• 第三部分 绵羊DRB1 基因生物信息学分析
• 1 材料与方法
• 1.1 软件工具
• 1.2 核酸开放阅读框分析
• 1.3 蛋白质氨基酸组成分析
• 1.4 蛋白质疏水性/亲水性预测和分析
• 1.5 蛋白质信号肽的分析
• 1.6 亚细胞的定位分析
• 1.7 蛋白质折叠及二级结构预测
• 1.8 蛋白质功能预测与分析
• 1.9 蛋白质序列同源性分析
• 2 结果与分析
• 2.1 OLA-DRB1 基因开放阅读框分析
• 2.2 OLA-DRB1 编码产物的理化性质分析
• 2.3 OLA-DRB1 编码产物疏水性/亲水性预测和分析
• 2.4 OLA-DRB1 编码产物的信号肽分析
• 2.5 OLA-DRB1 编码产物亚细胞定位分析
• 2.6 OLA-DRB1 编码产物的二级结构预测
• 2.7 OLA-DRB1 编码产物功能预测与分析
• 2.8 OLA-DRB1 编码产物序列同源性分析
• 第四部分 讨论
• 1 MHC-DRB1 作为遗传标记技术的可行性
• 2 引物设计与PCR 扩增
• 3 PCR-SSCP 实验技术
• 4 藏绵羊DRB1 基因多态性
• 5 OLA-DRB1 基因聚类分析
• 6 绵羊DRB1 基因的生物学特性及其功能分析
• 第五部分 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介
• 导师简介