马MC1R基因多态位点与毛色相关性研究

发布时间：2020-11-02 06:38

　　毛色是马重要的外貌性状,是马品种鉴定及个体辨别的重要参考之一,与马的用途、性格及行为关系密切。影响马的毛色基因有多个,其中黑色素皮质激素受体1(Melanocortin 1 Receptor,MC1R)基因是参与马被毛颜色调控的重要功能基因。本研究以132匹马作为研究对象,纯化了不同毛色马的血液样本血基因组,应用PCR技术克隆MC1R基因编码序列,通过限制性长度多态性(RFLP)分析和测序分析,对马MC1R基因多态性与毛色进行关联分析,并预测了 SNPs对其编码蛋白结构的影响。主要研究结果如下:1.马的MC1R基因外显子的多态性研究。对马MC1R基因外显子进行克隆测序发现有3个SNPs,其中c.G102A为同义突变,c.C248T和c.G250A为错义突变。c.C248T突变产生等位基因e,c.G250A产生等位基因ea。样本中Ee基因型有63个,基因型EE和ee分别为31个和35个,eea基因型3个。骝毛马、黑毛马、骝毛白花毛马均包含基因型EE、Ee。青毛马、白毛马在EE、Ee和ee三种基因型中都有分布。栗毛马和栗毛白花毛马只有ee基因型;黑毛白花毛马只有EE基因型;沙毛马只有Ee基因型。由此可知栗毛马其父母必须均携带MC1R等位基因 e。对MC1R基因外显子c.C248T位点产生的基因型和等位基因频率的分析,分析结果显示,黑毛和骝毛马的基因型分布差异极显著(X2适合性检验,P0.01),在遗传上出现了Hardy—Weinberg不平衡,等位基因E为优势等位基因。E基因在栗色马中未检测到,e为优势等位基因。青毛马c.C248T位点基因型处于Hardy—Weinberg平衡;各毛色合计分析,在遗传上该位点各基因型处于Hardy—Weinberg平衡,且等位基因频率相当。2.错义突变产生的MC1R蛋白结构预测。马MC1R基因外显子发生c.C248T错义突变导致马MC1R蛋白的第83个氨基酸由极性氨基酸变为非极性氨基酸,其疏水作用力发生改变;与第3跨膜区的第127氨基酸丝氨酸之间的氢键消失,使与其作用的氢键只分布在本跨膜区。由此推测该处突变可能导致第1跨膜区与第3跨膜区距离发生变化,影响马MC1R蛋白整体结构;另外该处蛋白α螺旋结构维持力量的减弱,可能致使α螺旋结构较之前松散,处于该突变前段α螺旋结构位置改变,有可能部分突出细胞膜进入细胞内,从而引起MC1R蛋白功能受到影响。在马MC1R出现c.C248T的基础上,第250bp处发生错义突变,导致MC1R第84个氨基酸由极性带负电荷的天冬氨酸变为极性不带电荷的天冬酰胺。发生该突变后,新增了 3个氢键分别作用在第1跨膜区的第56个氨基酸和第7跨膜区的第294个氨基酸,该处的离子键作用力也在突变后发生改变。与野生型对比发现,发生pro.D84N后,第83、84氨基酸与周围氨基酸作用的氢键数量增加,氨基酸之间作用力复杂,与仅发生pro.S83F相比,与第3跨膜区的第127氨基酸丝氨酸之间的氢键又出现,并且还增加了与第1跨膜区和第7跨膜区之间的作用。由此推测,该处突变在新增的3个氢键的作用力下,可能会减弱仅存在pro.S83F对MC1R蛋白整体结构的影响。
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S821.2
【部分图文】：

基因,多巴,衍生物,多巴醌

酰多巴（Ｃｙｓ—ＤＯＰＡ），经过一系列反应后导致褐色素的产生与表达；当酪氨酸酶浓度??或活性过高，多巴醌会形成多巴铬的衍生物，经过一系列反应后最终导致真黑色素的产??生与表达（图２－１）。??ｉ?ａ－ＭＳＨ?ＴＫ?ＴＹ??ＭＣ１Ｒ?ＡＴＰ??，?ＣＡＭＰ?＼?ＴＹＲ?＊?＇??＼?ＤＯＰＡ??Ｇ?Ｍｇ２＋?—＾?褐黑素?｜＜??Ｃｙｓ－ＤＯＰＡ?、??〉ＤＱ????????ｒ?ｓ?，，，，?＾??ＧＤＰ?」＿＿，?ＧＴＰ?—．?ＡＣ??多隱?／??ｉ?Ｉ?Ｊ?９Ｗ?衍生物??Ｖ?Ｖ??图?２－１?黑色素形成过程?Ｆｉｇ．２－１?Ｔｈｅ?ｍｅｌａｎｉｎ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１７??

样本数量,俱乐部,比例