苏淮猪VRTN基因克

发布时间：2020-09-17 10:00

　　【目的】获得苏淮猪VRTN基因编码区序列,了解其序列特征和组织表达特征,分析苏淮猪VRTN基因ins291位点的多态性。【方法】以苏淮猪卵巢组织c DNA为模板,采用克隆测序技术分离获得苏淮猪VRTN基因编码区序列。利用Bio Edit 7.0软件分析其序列特征和蛋白理化性质。利用Clustal W软件进行核苷酸和蛋白质序列比对分析。利用UCSC基因组浏览器与NCBI基因组数据库进行猪VRTN基因的染色体定位和基因组结构分析。利用SMART软件预测蛋白质功能域,CPHmodels软件预测蛋白质三级结构。随机选取3头成年苏淮猪母猪,屠宰后立即采集心、肝、脾、肺、肾、下丘脑、肌肉和卵巢等组织,提取组织总RNA,采用RT-PCR技术分析苏淮猪VRTN基因的组织表达谱。采集106头成年苏淮猪繁殖母猪耳组织样,提取基因组DNA,采用PCR-凝胶电泳分析苏淮猪VRTN基因ins291位点的多态性。【结果】苏淮猪VRTN基因编码区序列全长为2 097bp,与其它哺乳动物如人、小鼠、牛和羊的一致性分别为84.98%、74.53%、85.84%和86.45%,而与鸡的一致性只有54.42%。基因组结构分析发现猪VRTN基因由2个外显子和1个内含子构成,定位在猪7号染色体上。苏淮猪VRTN基因编码蛋白含有698个氨基酸残基,与人、小鼠、牛和羊等的一致性分别为85.55%、70.07%、86.20%和86.06%,但与鸡的一致性只有51.17%,可见哺乳动物VRTN基因在进化过程中比较保守。氨基酸组分分析显示苏淮猪VRTN蛋白氨基酸序列存在全部20种氨基酸,其中Leu(亮氨酸)含量最高,达到10.44%,而Asp天冬氨酸含量最低,只有1.43%。蛋白结构分析发现苏淮猪VRTN蛋白含有HTH结构域等典型结构域,由6个α螺旋、5个β折叠以及若干无规则卷曲组成。RT-PCR分析表明VRTN基因在苏淮猪心、肝、脾、肺、肾、下丘脑、卵巢和肌肉组织等组织中均有表达,说明VRTN基因是一个广泛表达的基因。在苏淮猪群体中检测到VRTN基因ins291位点的3种基因型,其中仅有93bp条带的为野生纯合型(wt/wt),仅有384bp条带的为突变纯合型(Q/Q),含有384和93bp条带的为杂合型(wt/Q)。在苏淮猪群体中wt/wt型为优势基因型,基因型频率为0.717;wt为优势等位基因,基因频率是0.816;高脊椎数等位基因Q的频率为0.184。遗传多态性分析发现苏淮猪VRTN基因ins291位点的多态信息含量为0.331,为中度多态位点,杂合度为0.40,变异程度相对较低。【结论】获得了苏淮猪VRTN基因序列,其表达无组织特异性;苏淮猪群体中存在高脊椎数等位基因Q。
【部分图文】：

氨基酸序列,淮猪,基因,核苷酸序列

3642中国农业科学49卷条带大小对苏淮猪不同个体VRTN基因ins291位点进行分型。多态信息含量和杂合度等的计算方法见文献[14]。2结果2.1苏淮猪VRTN基因PCR扩增以苏淮猪肌肉组织cDNA为模板，利用引物P1与P2进行PCR扩增，PCR扩增产物经过琼脂糖凝胶电泳检测，得到特异性良好且与目的片段大小一致的扩增片段（图1）。测序后发现扩增片段长度分别为1328和898bp，与引物设计时预期长度一致。2.2苏淮猪VRTN基因编码区序列分析通过克隆测序和序列拼接获得了苏淮猪VRTN基因完整的编码区序列，序列长度为2097bp（图2）。M：2000bpmarker；1-2：P1扩增产物；3-4：P2扩增产物M:2000bpmarker,1-2:P1amplificationproduct,3-4:P2amplificationproduct图1苏淮猪VRTN基因PCR扩增产物电泳图谱Fig.1AgarosegelphotographofVRTNgeneinSuhuaipig1531511162154117115711801601189163119816612071691901301991331108136111713911261421135145114414812719136112145115154118163121172124181127119131181611图2苏淮猪VRTN基因核苷酸序列与预测的氨基酸序列Fig.2NucleotideandaminoacidsequenceofVRTNgeneinSuhuaipig

淮猪,同源性比较,基因,氨基酸序列

哺乳动物如人、倭黑猩猩、小鼠、大鼠、牛和羊的一致性分别为84.98%、85.12%、74.53%、73.68%、85.84%和86.45%，而与鸡的一致性只有54.42%。哺乳动物相近物种间VRTN基因编码区核苷酸序列的一致性更高，如人和倭黑猩猩（99.38%）、牛和羊（96.48%）。电子染色体定位发现VRTN基因定位在猪7号染色体上，介于AbcD4基因（XM_013989158.1）与SYNDIG1L基因（XM_013989161.1）之间。基因组结构分析发现猪VRTN基因由2个外显子和1个内含子构成。2.3苏淮猪VRTN蛋白氨基酸序列分析苏淮猪VRTN基因编码蛋白含有698个氨基酸残基（图3）。氨基酸组分分析显示苏淮猪VRTN蛋白SuhuaipigHumanRatMouseCattleSheepSuhuaipigHumanRatMouseCattleSheepSuhuaipigHumanRatMouseCattleSheepSuhuaipigHumanRatMouseCattleSheepSuhuaipigHumanRatMouseCattleSheepSuhuaipigHumanRatMouseCattleSheepSuhuaipigHumanRatMouseCattleSheepSuhuaipigHumanRatMouseCattleSheep10010010010010066200200200200200165300299299299293268389394398398382347485490497497479444573577596596567532626630682682624589697701763763699664LCRLCRHTHdomainInternalrepeatInternalrepeat黑色背景表示氨基酸残基完全相同，灰色背景表示氨基酸残基相似性较高Blackboxesindicatepositionsatwhichtheresiduesareidentical.Greyboxeshighlightresiduesthataresimilar图3苏淮猪VRTN基因氨基酸序列与其他哺乳动物的同源性比较Fig.3IdenticalalignmentsofVRTNaminoacidsequenceinSuhuaipigwithothe

序列,淮猪,三级结构,蛋白

Edit软件分析发现在苏淮猪VRTN蛋白270—320、400—450、550—600氨基酸之间有3个较强的亲水性区域，说明苏淮猪VRTN蛋白具有较强的亲水性。NCBI与SMART在线软件对VRTN蛋白功能结构域进行分析，结果并未在苏淮猪VRTN蛋白上发现跨膜结构，但发现苏淮猪VRTN蛋白氨基酸序列存在2个低复杂区域（LCR）（5Glu—20Glu；247Glu—275Ser）和2个内部重复序列（RPT）（291Val—436Arg；530Ser—687Ala），另外检测到一个HTH结构域（276Gln—306Glu）（图3）。利用CPHmodels在线工具进行苏淮猪VRTN蛋白质三级结构预测分析，结果见图4。从图4可以看出VRTN蛋白包含6个α螺旋、5个β折叠以及若干无规则卷曲结构。2.5苏淮猪中VRTN基因组织表达谱分析以苏淮猪各个组织cDNA为模板，利用引物P3与P4进行RT-PCR分析，PCR产物的琼脂糖凝胶电泳结果见图5。可以看出，在苏淮猪心、肝、脾、肺、肾、下丘脑、卵巢和肌肉等组织中均检测到VRTN基因的表达，说明VRTN基因是一个广泛表达的基因。2.6苏淮猪VRTN基因ins291位点多态性分析在苏淮猪群体中检测到VRTN基因ins291位点的3种基因型（图6），其中仅有93bp条带的为野生纯合型（wt/wt），仅有384bp条带的为突变纯合型（Q/Q），含有384和93bp条带的为杂合型（wt/Q）。苏淮猪VRTN基因ins291位点的基因型频率、基因频率分无规卷曲Randomcoilα-螺旋α-helixβ-折叠β-sheetN-末端N-terminalC-末端C-terminal图4苏淮猪VRTN蛋白三级结构预测Fig.4SpacestructurepredictionanalysisofVRTNproteininSuhuaipigM12345678GAPDHVRTNM：2000bpmarker；1：心；2：肝；3：脾；4：肺；5：肾；6：下丘脑；7：肌肉；8：卵巢M:2000bpmarker;1:Heart;2:Liver;3:Spleen;4:Lung;5:Kidney;6:Hypotha

【相似文献】