海南黄牛IGF2R基因单核苷酸多态性及其生物信息学分析

摘要

【目的】明确海南黄牛胰岛素样生长因子2受体基因(IGF2R)遗传多态性及其在海南黄牛群体中的遗传分布情况,为进一步揭示IGF2R基因对海南黄牛生长性状的调控机理提供理论依据,也为分子标记辅助选择提供新的候选位点。【方法】构建海南黄牛DNA混池,通过PCR扩增和测序技术对海南黄牛IGF2R基因编码区(CDS)进行基因多态性分析,并以Chromas序列比对筛选出错义突变SNP位点;应用PCR-RFLP对202头海南黄牛个体进行基因型鉴定,同时对筛选到的SNP位点进行连锁不平衡及单倍型分析,评估海南黄牛群体中各单倍型的分布情况;通过生物信息学方法分析各单倍型和SNP位点对海南黄牛IGF2R基因CDS区mRNA二级结构、蛋白理化性质及蛋白二级结构的影响。【结果】在海南黄牛IGF2R基因CDS区共检测到4个错义突变SNPs位点,分别为SNP1(g.63977A>G)、SNP2(g.63999T>C)、SNP3(g.69772G>A)和SNP4(g.94987A>C),其中SNP1、SNP2和SNP3位点间呈强连锁不平衡状态。4个SNPs位点在海南黄牛群体中均表现为中度多态性,且处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。海南黄牛群体中存在4种单倍型(F>0.01),分别是H1(ATG)、H2(GCA)、H3(ACA)和H4(GCG);各单倍型及SNP4突变型对海南黄牛IGF2R基因CDS区mRNA二级结构及其最小自由能均有影响。海南黄牛IGF2R蛋白为亲水蛋白,存在跨膜结构和信号肽,其二级结构主要由无规则卷曲和延伸链构成,α-螺旋和β-转角的占比较小。【结论】在海南黄牛IGF2R基因CDS区共检测到4个错义突变SNPs位点,在海南黄牛群体中均表现为中度多态性,且处于Hardy-Weinberg平衡状态。海南黄牛IGF2R基因SNP位点突变对其mRNA二级结构及稳定性均会造成影响,致使IGF2R蛋白二级结构肽链构象发生改变,进而对海南黄牛生长性状的调控造成影响。