牛LPL、HSL基因克隆、SNPs筛查及其与肉质性状的关联分析

摘要

脂蛋白脂肪酶(Lipoprotein lipase,LPL)和激素敏感脂肪酶 (Hormone-sensitive Lipase,HSL)是影响脂肪代谢的关键酶,LPL、HSL 基因被确定为肉质性状相关的重要候选基因. 该论文试验分别以安格斯牛、海福特牛、夏洛莱牛、中国西门塔尔牛、秦川牛、鲁西牛、晋南牛、西门塔尔×蒙古牛8个牛群体共292份血样,1头安格斯牛的脂肪组织为材料,分别提取基因组DNA和 RNA,运用生物信息学、同源克隆和RT-PCR 技术,对牛脂蛋白脂酶(LPL)基因和激素敏感脂酶(HSL)基因的cDNA完全编码区序列进行了克隆、鉴定与序列分析;将LPL、HSL 基因作为牛脂肪代谢相关肉质性状的候选基因,运用PCR-SSCP、PCR-RFP和测序相结合的方法对两个基因的部分基因组DNA片段进行了SNPs检测,运用一般线性模型研究了其遗传变异与上述8个群体牛部分肉质性状的相关性,得到了如下结果: 1) 分离脂肪组织总RNA,利用RT-PCR技术克隆并鉴定了牛LPL、HSL基因的包含全长CDS的cDNA序列,HSL基因全长CDS被GenBank数据库收录,收录号EF140760.进行了牛LPL、HSL基因蛋白质序列的推导和结构的初步分析.结果表明,牛LPL基因和HSL基因分别编码478个和756个氨基酸. 2) 利用PCR-SSCP技术及测序方法对牛LPL基因全部编码外显子Exonl-9及Intronl、HSL基因Exon8、Exon9的多态性位点进行了检测,发现LPL基因Exon2、5、6、8、9及Intronl上存在SNPs位点,其它外显子上未发现多态.多态位点分别为:LPL基因的第2外显子65位A→T,第5外显子182位A→G,第6外显子31位T→C,第8外显子12位G→A,第9外显子上共发现T→C、C→G、T→C、C→T四处突变,和一处杂合缺失突变,第1内含子上一处TTTGT缺失突变. 3) 对各个群体每个多态位点均进行了多态信息含量、杂合度、有效等位基因数及Hardy-weinberg平衡x<'2>检验,发现8个群体在各个位点的遗传变异多为中度多态(0.25

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩略表

独创性声明及关于论文使用授权的声明

第一章文献综述

1.1引言

1.2生物信息学与基因组研究

1.2.1基因的电子克隆

1.2.2蛋白质结构预测

1.2.3候选基因分析方法

1.2.4单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNP)标记

1.3牛肉质性状候选基因的研究进展

1.3.1脂肪酸结合蛋白(Fatty acid binding protein,FABPs)基因

1.3.2肥胖基因(obesity gene ,Ob)

1.3.3过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferatorac-tivated receptor γ,PPARγ)基因

1.3.4黑色素皮质激素受体-4(melanocortin-4 receptor,MC4R)基因

1.3.5钙激活蛋白酶Ⅰ(Calpain1,CAPN1)基因

1.3.6钙蛋白酶抑制蛋白(calpastatin,CAST)基因

1.3.7肌肉生成抑制素(Myostatin,MSTn)基因

1.4 LPL基因和HSL基因的研究现状

1.4.1脂肪的合成与分解

1.4.2脂蛋白脂酶与LPL基因

1.4.3激素敏感脂酶与HSL基因

1.5本试验研究的目的意义与主要内容

第二章材料与方法

2.1实验材料

2.1.1 DNA样品

2.1.2组织样品

2.1.3主要仪器设备

2.1.4工具酶及主要试剂

2.1.5主要药品及试剂的配制

2.1.6主要分子生物学数据库及软件

2.2实验方法与步骤

2.2.1候选基因cDNA完整CDS区序列的克隆方法

2.2.2候选基因SNPs筛查方法

2.2.3标记与性状的关联分析

第三章结果与分析

3.1 LPL、HSL基因的克隆、鉴定及生物信息学分析

3.1.1总RNA的提取与检测

3.1.2 LPL基因的CDS克隆与序列鉴定

3.1.3牛LPL基因编码蛋白的结构分析与同源鉴定

3.1.4 HSL基因的CDS克隆与序列鉴定

3.1.5牛HSL基因编码蛋白的结构分析与同源鉴定

3.2 LPL、HSL基因的遗传变异及其与肉质性状的关联分析

3.2.1基因组DNA的提取效果

3.2.2 LPL基因的分子遗传多态性分析

3.2.3 HSL基因的分子遗传多态性分析

3.2.4 LPL基因的SNP位点的群体遗传学分析

3.2.5 LPL基因的遗传变异与肉质性状的关联分析

第四章讨论与结论

4.1讨论

4.1.1关于样品采集保存和牛脂肪组织RNA的提取

4.1.2关于RT-PCR技术和PCR产物的克隆

4.1.3关于CDS的克隆和推导分析

4.1.4关于牛与人、鼠等物种间基因结构和编码区序列的保守性

4.1.5关于PCR引物的设计及优化

4.1.6关于SNPs的筛查与鉴定

4.1.7关于基因多态性

4.1.8 SNPs与性状的关联分析

4.2结论

4.3创新点

4.4下一步要进行的工作

参考文献

致 谢

作者简历