猪PRDX2和PRDX6基因的分离及遗传效应分析

猪PRDX2和PRDX6基因的分离及遗传效应分析

论文摘要

PRDX2和PRDX6基因同属于抗氧化蛋白超家族,该家族基因编码的蛋白能通过硫氧还蛋白还原过氧化物或超氧化物,消除代谢产生的过氧化物,发挥抗氧化和清除自由基的作用。本实验室在研究典型瘦肉型猪种(大白)和脂肪型中国地方猪种(梅山)两种不同品种猪骨骼肌形成的分子机理时,应用差异蛋白质组学筛选出了PRDX2和PXDR6两个差异蛋白。鉴于此,本研究选择PRDX2和PXDR6作为猪肌肉品质的候选基因,开展了基因结构、时空表达谱、多态性及性状关联分析等方面的研究,获得如下结果:1、获得猪PRDX6基因765 bp长度的cDNA序列,运用GENSCAN预测开放阅读框,其中编码区675 bp,预测编码224个氨基酸;利用猪PRDX6的cDNA全长在猪核酸数据库中进行比对,发现和猪9号染色体一个基因组克隆(pig clone CH242-230A16)完全匹配,发现猪PRDX6基因组全长达168 kb,包含5个外显子;通过Spidey程序以及不同物种间剪切位点的保守性分析基因结构,结果表明猪PRDX6基因的4个内含子的剪切方式均符合"gt-ag"法则。获得了猪PRDX2基因611 bp长度的cDNA序列,运用GENSCAN预测开放阅读框,其中编码区597 bp,预测编码198个氨基酸;利用猪PRDX2的cDNA全长在猪核酸数据库中进行比对,发现和猪2号染色体一个基因组克隆(pig clone CH242-275M24)完全匹配,发现猪PRDX2基因组全长达181 kb,包含6个外显子,5个内含子。通过Spidey程序以及不同物种间剪切位点的保守性分析基因结构,结果表明猪PRDX2基因的5个内含子的剪切方式均符合"gt-ag"法则。2、运用荧光定量RT-PCR分析猪PXDR6基因在不同品种间及不同发育时期的RNA水平上是否存在差异。实验结果表明:大白猪PRDX6基因在RNA水平上出生后4M高表达,和蛋白质组学得到的结果一致;大白猪PRDX2基因在RNA水平上出生后2M高表达,和蛋白质组学得到的结果(PRDX2蛋白在胚胎期65天高表达)不一致。3、运用荧光定量RT-PCR技术对PRDX2和PXDR6基因进行组织表达谱分析。结果表明:大白猪PRDX6基因在肝和股二头肌中高表达,在胃中中度表达,其他组织相对低表达。大白猪PRDX2基因在胃中高表达,肝和肾中中度表达,脾中低表达,在其他组织中相对低表达。4、对大白和梅山猪PRDX6基因序列对比,发现编码区第4外显子处有2个潜在的SNPs分别在第417 bp处(C/T突变)和第423 bp处(A/G突变),但均没有引起氨基酸的变化。采用焦磷酸测序方法对这两个位点在6个猪种和247头F2“大白×梅山”资源家系中作了遗传变异分析和性状关联分析。结果表明:C417T位点国外品种均以C等位基因为主,国内品种均以T等位基因为主,该位点与肌内脂肪、肌肉水分相关;A423G位点国外品种均以A等位基因为主,国内品种以G等位基因为主,该位点与失水率、系水力、肌内脂肪、肌肉水分相关。5、采用PCR方法扩增了猪PXDR6基因5’侧翼2000bp的序列,利用生物信息学方法预测了猪PXDR6基因CpG岛的分布和转录因子结合位点。6、猪PRDX6基因时空表达与此基因甲基化程度的相关性分析:(1)大白猪蛋白及mRNA表达量趋势基本一致,而其甲基化程度与表达量趋势相反,且在4M表达量最高,甲基化程度也相应明显最低。梅山猪表达量与甲基化程度不具有负相关性。(2)除脑、肾组织外,其他组织表达量与甲基化程度呈较好的负相关。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 前言
  • 1.2 Peroxiredoxin家族研究进展
  • 1.3 焦磷酸测序技术及应用
  • 1.4 表观遗传学研究
  • 1.4.1 DNA甲基化
  • 1.4.2 组蛋白密码-染色质重塑
  • 1.4.3 基因组印记
  • 1.4.4 X染色体失活
  • 第二章 本研究的目的和意义
  • 第三章 材料与方法
  • 3.1 实验材料
  • 3.1.1 组织样品、DNA样品与性状测定
  • 3.1.2 实验室仪器设备
  • 3.1.3 常用试剂及试剂盒
  • 3.1.4 缓冲液和常用试剂的配制
  • 3.1.5 常用的生物信息学网站及分子生物学软件
  • 3.2 实验方法
  • 3.2.1 猪基因组DNA的提取
  • 3.2.2 总RNA的提取及cDNA制备
  • 3.2.3 目的基因的部分cDNA序列扩增、回收纯化、测序
  • 3.2.4 PCR-SSCP和Pyrosequencing检测PRDX6基因多态性
  • 3.2.5 遗传效应分析
  • 3.2.6 目的基因时空表达谱分析
  • 3.2.7 PRDX6基因启动子、转录因子及CpG岛预测及甲基化分析
  • 3.2.8 PRDX6基因时空表达与此基因甲基化程度的相关性分析
  • 第四章 结果与分析
  • 4.1 猪总RNA提取、浓度测定及凝胶电泳检测与cDNA制备
  • 4.1.1 猪总RNA提取、浓度测定及凝胶电泳检测
  • 4.1.2 cDNA制备
  • 4.2 PRDX6基因
  • 4.2.1 PRDX6基因部分cDNA序列扩增、回收纯化、测序
  • 4.2.2 PRDX6基因序列分析及生物信息学预测
  • 4.2.3 猪PRDX6基因焦磷酸测序分析
  • 4.2.4 PRDX6基因时空表达谱分析
  • 4.2.5 PRDX6基因启动子、转录因子及CpG岛预测及甲基化分析
  • 4.2.6 PRDX6基因时空表达与此基因甲基化程度的相关性分析
  • 4.3. PRDX2基因
  • 4.3.1 PRDX2基因部分cDNA序列扩增、回收纯化、测序
  • 4.3.2. PRDX2基因序列分析及生物信息学预测
  • 4.3.3 PRDX2基因时空表达谱分析
  • 第五章 讨论
  • 5.1 Pyrosequencing检测猪PRDX6基因多态性
  • 5.2 PRDX6基因时空表达与此基因甲基化程度的相关性分析
  • 5.3 PRDX2基因时空表达谱分析
  • 第六章 小结
  • 6.1 本研究得到的结论
  • 6.2 下一步工作设想
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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