猪CXCR7基因的克隆及CXCR4与CXCR7基因的功能预测、SNP检测及性状关联分析

摘要

随着当今社会人类生活水平的提高，肉蛋奶逐渐成为人们日常生活中必不可少的蛋白质营养来源。养猪业随之成为人们日益关注的行业，如何改进母猪的繁殖性能，提高母猪的窝产仔数一直以来困扰着规模养殖场和养猪户。随着养猪生产技术的逐渐成熟，母猪的排卵数和公猪的受精率已经得到大大提高，但是仔猪的出生率和成活率远远没有达到人们的期望。
　　妊娠期间，母胎界面的血管发育是胚胎正常发育的关键，血管发育经历两个阶段，即血管发生和血管生成。血管发生是内皮细胞在无血管的区域分化、增殖，然后结合成分散的血管。血管生成是在已经存在的微血管或毛细血管的基础上，通过内皮细胞的芽生及分支形成新的血管网。其中血管内皮生长因子（VEGF）是驱动血管内皮细胞增殖的关键因素，VEGF的增加或减少都会导致胚胎死亡，降低母猪的窝产仔数（Carmeliet，1996）。在血管内皮细胞中，VEGF能够上调CXCR4的表达，二者协同CXCL12介导血管内皮细胞的迁移，而CXCL12又可协同VEGF介导血管内皮细胞的增殖，并且还可以防止血管内皮细胞的死亡。（Kryczek，2005）。
　　本实验采用生物信息学的方法和分子生物学的手段，对猪趋化因子CXCL12和CXCR4进行了表达特征分析，重点对CXCL12的受体CXCR7基因进行了分离，并对CXCR4和CXCR7基因进行了功能预测、SNP检测、性状关联分析和电子定位。获得以下结果：
　　(1)通过NCBI相关数据库公布的猪CXCL12和CXCR4基因的cDNA序列，采用DNAMAN生物学软件获得蛋白序列，并发现不同物种间进化上具有高度保守性。
　　(2)采用 NCBI相关数据库人 CXCR7基因的 cDNA序列获取猪的 ESTs，使用DNAStar、Primer5.0等生物学软件及PCR扩增分离得到猪CXCR7基因的CDS序列，并预测了蛋白序列，并发现不同物种间进化上具有高度保守性。
　　(3)通过生物信息学的方法预测了猪 CXCR4和 CXCR7基因的功能结构域，即具有GTP蛋白偶联特征结构域。
　　(4)采用RT-PCR的方法对猪CXCL12和CXCR4基因在成年妊娠26天梅山母猪各个组织中的表达特征进行了初步探讨，发现呈广泛表达模式。
　　(5)采用 RFLP-PCR方法对猪 CXCR4和 CXCR7基因的 SNP进行了筛查，在CXCR4的第二外显子上发现一个SNP位点，CXCR7的第二外显子上发现两个SNP位点，这两个位点在本实验所检测的猪群中呈现连锁不完全平衡。进一步关联分析发现猪CXCR4基因g.189T>C位点与0日龄红细胞数、0日龄平均HGB含量和0日龄血小板体积存在显著关联（P<0.05）；猪CXCR7基因g.181G>C位点与0日龄红细胞数、0日龄白细胞数和0日龄PLT分布宽度存在显著关联（P<0.05）。
　　(6)利用生物信息学方法及相关的网站和数据库对猪 CXCL12、CXCR4和CXCR7基因进行了染色体的电子定位，猪CXCL12、CXCR4和CXCR7基因分别定位于Sscr14q2.4、Sscr15q1.2和Sscr15q2.6。

目录

声明

缩略语表

1 前言

1.1 研究问题的由来

1.2 文献综述

1.3 研究目的与意义

2 材料与方法

2.1 材料

2.2 方法

3 结果

3.1 猪趋化因子CXCL12及其受体CXCR4和CXCR7基因的分离与序列分析结果

3.2 猪趋化因子受体基因的结构域分析

3.3 组织表达谱

3.4 猪CXCR4和CXCR7基因的SNP检测及性状关联分析

3.5染色体电子定位

4 讨论

4.1 关于猪CXCR4和CXCR7基因拥有相同的结构域

4.2关于猪CXCR4和CXCR7基因SNPs的性状关联分析

4.3 关于猪基因染色体的电子定位

5 小结

5.1 本研究的结果与结论

5.2 本研究的特色与创新之处

5.3 本研究的不足之处

5.4 本研究的下一步工作建议

参考文献

致谢

附录1 CXCL12氨基酸序列在不同物种间的比对结果

附录2 CXCR4氨基酸序列在不同物种间的比对结果

附录3 CXCR7氨基酸序列在不同物种间的比对结果