内蒙古绒山羊绒毛生长、脱落期皮肤差异表达基因的研究

论文摘要

绒山羊皮肤毛囊基因表达的模式对绒毛产量和品质有重要的作用,探讨绒山羊绒山羊绒毛生长、脱落时期皮肤基因表达模式的特点对绒山羊的选育具有重要意义。本研究通过功能分类基因芯片对内蒙古绒山羊绒毛生长、脱落时期皮肤基因的表达进行了检测,利用生物信息学的方法对上、下调的基因进行了归纳和分析;对用上、下调最明显的BMP2基因进行了基因芯片的验证,同时利用组织切片原位杂交方法对该基因在毛囊的定位表达进行了分析。结果如下:1、采用包含288个基因的基因芯片对3月份初生羔羊及5月份成年羊皮肤检测对比结果表明,绒毛脱落期的成年绒山羊羊(5月份成年羊)同绒毛生长期的初生羔羊(3月份初生羔羊)相比,共有8个基因表达上调,占全部基因的3%;共有25个基因表达下调,占全部基因的9.5%。2、采用包含288个基因的基因芯片对5月份成年绒山羊及9月份成年绒山羊皮肤检测对比结果表明,绒毛生长期的成年绒山羊羊(9月份成年羊)同绒毛休止期的成年绒山羊(5月份成年羊)相比,共有4个基因表达上调,占全部基因的1.5%;共有31个基因表达下调,占全部基因的11.8%。3、采用包含288个基因的基因芯片对对3月份初生羔羊及9月份成年羊皮肤检测对比结果表明,绒毛生长期的成年绒山羊羊(9月份成年羊)同绒毛生长期的初生羔羊(3月份初生羔羊)相比,共有5个基因表达上调,占全部基因的1.9%;共有44个基因表达下调,占全部基因的16.8%。4、通过生物信息学分析得出,在下一步的生物学实验中,可将POU3F3、POU5F1、UTF1、KGF、Integrinα6、Trk C及BMP2作为重要的候选基因进行分析。5、利用GO数据库对基因芯片杂交结果统计分析得出:在绒山羊绒毛生长、脱落时期,初生羔羊及成年羊的相关基因表达具有特异性,且差异表达的基因主要为涉及信号转导及细胞发育类的分子,这些分子以核苷酸结合、蛋白结合、DNA结合或离子结合类分子为主,主要分布于细胞膜、细胞融入膜或细胞融入质膜上。6、对BMP2基因在内蒙古绒山羊绒毛生长、脱落时期皮肤及毛囊中表达检测的结果表明:BMP2基因在绒山羊绒毛脱落期高表达,是绒毛生长期该基因表达量的27.8倍;原位杂交表明该基因在绒毛脱落期次级毛囊的毛干周围强烈表达,而在兴盛期没有检测到阳性信号。7、通过不同时期、不同类型皮肤基因表达模式的特点,认为在今后绒山羊毛囊发育分子调控的研究中,可将研究时期固定为毛囊发育休止期,即绒山羊绒毛脱落期,并且可将在这个时期明显高表达的BMP2基因作为参照基因进行分析研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 皮肤毛囊生物学综述
• 1.1.1 皮肤毛囊的基本结构
• 1.1.2 皮肤毛囊的周期性生长规律
• 1.1.3 皮肤毛囊发育的分子调控
• 1.2 基因芯片概述
• 1.2.1 基因芯片的概念
• 1.2.2 基因芯片的分类
• 1.2.3 基因芯片的设计
• 1.2.4 基因芯片的制备
• 1.2.5 基因芯片的技术
• 1.2.6 基因芯片数据处理
• 1.2.7 基因芯片的优点
• 1.2.8 基因芯片的应用
• 1.2.9 基因芯片存在的问题及发展前景
• 1.3 内蒙古绒山羊皮肤毛囊的研究进展
• 1.3.1 绒山羊毛被生长的特点
• 1.3.2 内蒙古绒山羊皮肤毛囊周期性生长规律
• 1.3.3 绒山羊皮肤毛囊周期性生长调控
• 1.4 绒山羊功能基因组研究现状及展望
• 1.5 本研究的目的和意义
• 2 研究一：内蒙古绒山羊绒毛生长、脱落时期皮肤差异表达基因的筛选
• 2.1 材料与药品
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 主要药品和仪器
• 2.1.3 主要试剂配制
• 2.2 方法
• 2.2.1 绒山羊皮肤组织总RNA 的抽提
• 2.2.2 RNA 质量检测
• 2.2.3 探针合成
• 2.2.4 芯片杂交
• 2.2.5 化学发光检测
• 2.2.6 图像采集和数据分析
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 RNA 浓度及纯度测定结果
• 2.3.2 3 月份初生羔羊及5 月份成年羊基因芯片表达结果
• 2.3.3 5 月份成年羊及9 月份成年羊基因芯片表达结果
• 2.3.4 3 月份初生羔羊及9 月份成年羊基因芯片表达结果
• 2.4 讨论
• 2.5 本部分小结
• 3. 研究二：基因芯片结果的生物信息学分析
• 3.1 研究方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 基因芯片探针序列分析
• 3.2.2 差异表达基因关于细胞成分的统计分析
• 3.2.3 差异表达基因分子类型注释结果
• 3.2.4 上下调基因关于参与生命过程的统计分析
• 3.3 讨论
• 3.4 本部分小结
• 4 研究三：内蒙古绒山羊绒毛生长、脱落时期BMP2 基因在皮肤中的表达
• 4.1 材料
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 主要药品和仪器
• 4.1.3 主要试剂配制
• 4.2 方法
• 4.2.1 绒山羊皮肤组织总RNA 的抽提
• 4.2.2 RNA 质量检测
• 4.2.3 CDNA 的合成
• 4.2.4 引物设计
• 4.2.5 实时定量PCR
• 4.2.5.1 制备用于绘制标准曲线的梯度稀释 DNA 模板
• 4.2.5.2 REALTIME PCR 反应
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 RNA 浓度及纯度测定结果
• 4.3.2 管家基因Β-ACTIN的REALTIME PCR 结果
• 4.3.3 待测基因BMP2 的REALTIME PCR 结果
• 4.3.4 待测基因以内参校正
• 4.4 讨论
• 4.5 本部分小结
• 5 研究四：BMP2 基因在内蒙古绒山羊绒毛生长、脱落时期皮肤毛囊中的表达
• 5.1 材料与仪器
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 主要试剂和仪器
• 5.1.3 主要试剂的配制
• 5.2 实验方法
• 5.2.1 载玻片的预处理
• 5.2.2 制备探针
• 5.2.3 原位杂交
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 PCR 扩增结果
• 5.3.2 PCR 产物纯化结果
• 5.3.3 探针的转录结果
• 5.3.4 原位杂交结果
• 5.4 讨论
• 5.5 本部分小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 作者简介