线粒体细胞色素C氧化酶Ⅲ（MT-CO3）基因多态性与高海拔低氧适应性的关联性研究

论文摘要

线粒体细胞氧化酶Ⅲ基因（MT-CO3）上的遗传变异可能导致细胞色素氧化酶活性的增强,因此与动物机体的高海拔低氧适应性相关。尽管先前的研究已经证实藏鸡MT-CO3基因上的一些单核苷酸多态性位点或者突变可能涉及其低氧适应性,但是所报道的单核苷酸多态性位点及突变的位点不一致,所得到的结论也存在争议。到目前为止,在藏鸡MT-C03基因上是否存在与低氧适应性相关联的等位基因或者单倍型仍然尚未报道。为了证实这个问题,本文通过PCR技术成功获得126只藏鸡和146只低地鸡种（不存在低氧适应性的低海拔鸡种）的MT-C03序列。两个大群体之间共发现11个变异位点,并有12种单倍型（H1～H12）。其中一个同义突变m.10339A>G （4.76%,6/126）和三个非同义突变m.10118G>A （34.92%,44/126）, m.10373A>T （1.59%,2/126） and c.9988C>G （0.79%,1/126）为藏鸡特有的突变,因此可能涉及功能上的适应性,也证实MT-CO3基因是一个低氧适应性的突变热点基因。蛋白质功能预测表明,只有最后一个错义突变对蛋白质的功能造成影响。结果表明,藏鸡MT-CO3基因多态性及单倍型均与低氧适应性相关联。其中等位基因10084G,10273G,10450C和10672C的存在显著提高了低氧适应性存在的风险,证实母系遗传背景与低氧适应性相关联。单倍型分析显示,H4与低氧适应性正相关,相反H7,H8与H9与低氧适应性呈负相关。单倍型网络图（NJ法）还证实,藏鸡可能和其他低地鸡一起起源于H6中,经历m.10084A>G突变到达H4,之后再进化成各种藏鸡特有的单倍型,即获得了这种高海拔生存的特性。本文成功证实藏鸡MT-CO3基因多态性及单倍型均与低氧适应性相关联,并首次揭示一系列具有潜在重要功能的位点,其具体的作用还有待更多的研究试验来证实。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 文献综述
• 1.1 禽类高海拔低氧适应性的研究进展
• 1.1.1 低氧适应性的定义
• 1.1.2 藏鸡简介
• 1.1.3 藏鸡低氧适应性的生理学研究
• 1.1.4 氧化磷酸化中的一些关键酶与低氧适应性
• 1.1.5 动物线粒体细胞色素C氧化酶基因与高海拔低氧适应性
• 1.1.6 试验目的
• 2 试验方案
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验试剂
• 2.1.3 试验器材
• 2.1.4 试验试剂的配制
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 基因组DNA提取
• 2.2.2 PCR扩增MT-CO3基因序列
• 2.2.3 PCR产物纯化测序
• 2.2.4 数据分析
• 3 结果与分析
• 3.1 基因组DNA提取结果
• 3.2 PCR扩增结果
• 3.3 目的片段的确定
• 3.4 MT-CO3基因序列碱基组成
• 3.5 MT-CO3基因的单核苷酸多态性检测结果
• 3.6 MT-CO3基因SNPs组成的单倍型分析
• 3.7 基因的遗传多样性分析
• 3.8 MT-CO3基因等位基因与低氧适应性的相关分析
• 3.9 MT-CO3单倍型与低氧适应性的相关分析
• 3.10 MT-CO3单核苷酸多态性位点的连锁不平衡分析
• 3.11 错义突变对蛋白质功能的预测
• 3.12 蛋白质二级结构预测
• 4 讨论与结论
• 4.1 讨论
• 4.2 论文结论
• 4.3 论文创新点
• 4.4 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的学术论文
• 附录