GAB1、SFMBT2、SLC38A4和AXL基因在牛中印记状态分析

发布时间：2020-07-24 18:00

【摘要】：基因组印记(Genomic imprinting)是指来自于亲本的两个等位基因中的一个优先表达的表观遗传学现象。通常印记基因的表达具有物种特异性、组织特异性和发育阶段特异性。大多数印记基因成簇存在,也有一些单独存在于基因组中。印记基因调控胎儿和胎盘的生长发育,并受到1-2个印记控制区(Imprinting Control Regions,ICRs)的调控。ICRs通过调控染色体局部表观遗传状态(如启动子甲基化、长非编码RNAs的表达和组蛋白修饰等)来调控印记基因的表达。目前,印记基因的研究主要集中在人和小鼠中,而在牛中被鉴定的印记基因还很少。GAB1、SFMBT2、SLC38A4和AXL是在小鼠中被鉴定的4个新的印记基因,独立存在于基因组中,在胎儿和胎盘的发育、以及动物出生后的生长中起重要作用。本研究以牛的GAB1、SFMBT2、SLC38A4和AXL基因为研究对象,分析了其在牛组织和胎盘中的表达和印记状态;克隆了牛AXL基因cDNA序列全长;并对DNA甲基化在SLC38A4和AXL印记中的作用进行了分析。应用RT-PCR方法分析GAB1、SFMBT2、SLC38A4和AXL基因在牛心、肝、脾、肺、肾、肌肉、脂肪、大脑和胎盘组织中的表达,实验结果发现4个基因在所有组织中均有表达。基于SNP的RT-PCR技术分析牛GAB1、SFMBT2、SLC38A4和AXL基因的印记状态,发现GAB1和SFMBT2基因在成年牛组织和胎盘中均为双等位基因表达;SLC38A4基因在成年牛组织也为双等位基因表达,胎盘中呈现多态印记状态;AXL基因呈现组织特异性印记,在牛心、肝、脾和脂肪4个组织中为单等位基因表达,而在肺、肾、肌肉、大脑和胎盘中为双等位基因表达。利用RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends)技术和RT-PCR技术扩增AXL基因cDNA全序列,获得4条5’末端序列、2条3’末端序列和2条RT-PCR可变剪接体。序列拼接之后得到2个不同翻译起始位点的氨基酸序列AXL-1(887 aa)和AXL-2(808 aa)。生物信息分析AXL-1氨基酸链的结构蛋白与人类的AXL蛋白(894aa)相似,在N端有2个免疫球蛋白结构域和2个三型纤维蛋白。然而,牛AXL-2氨基酸链则在N端缺少一个免疫球蛋白结构域。采用亚硫酸氢盐测序法分析了牛SLC38A4和AXL基因的甲基化在SLC38A4和AXL基因印记中的作用。结果发现SLC38A4基因的转录起始位点附近的69个CG点在印记的胎盘组织及其父本精子中均呈现低甲基化水平,推测该区域的甲基化不调控SLC38A4基因的胎盘多态性印记。分析位于AXL基因启动子区CpG岛中13个CG位点,和人AXL基因差异甲基化区(Differentially methylated region,DMR)的同源区内10个CG位点在单等位基因表达和双等位基因表达组织中的甲基化状态,发现AXL基因启动子区在单等位基因表达的组织中存在差异甲基化区,说明牛AXL基因启动子区的甲基化调控AXL基因在成年组织牛中特异性印记表达。
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S823

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