牦牛SIRT1基因的克隆及其在不同发育阶段睾丸中的表达

摘要

旨在克隆牦牛SIRT1基因,预测SIRT1蛋白的结构和功能,并检测其在牦牛不同组织及不同年龄睾丸中的表达和定位.9只健康雄性牦牛被划分为幼年组(0.5～1岁)、青年组(2～3岁)及成年组(4～5岁)(每组3头),其中来源于同一年龄阶段的3个组织样本视为生物学重复.采集成年期牦牛肝脏、心脏、脾脏、脑、肌肉、小肠以及3个时期牦牛睾丸组织.分别提取各组织的总RNA并利用反转录PCR(Reverse transcription PCR,RT-PCR)技术克隆获得牦牛SIRT1的基因序列,使用不同的生物信息学软件预测SIRT1基因的序列同源性,以及其编码蛋白质的氨基酸序列、结构和性质;通过实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)检测SIRT1基因的mRNA在牦牛各组织及不同发育阶段睾丸中的表达水平,利用色素原位杂交(Chromogenic in situ hybridization,CISH)技术检测SIRT1 mRNA在不同阶段睾丸中的定位,利用Western Blot技术检测SIRT1蛋白在不同阶段睾丸中的表达.结果表明,SIRT1基因的开放阅读框(Open reading frame,ORF)为1866 bp,编码621个氨基酸,其基因序列在哺乳动物中高度保守.结构预测表明,SIRT1是一个脂溶性疏水蛋白,含有一个保守的沉默信息调节子2(Silent information regulator 2,Sir2)结构域.该基因的mRNA在牦牛的各个组织中广泛表达,在睾丸、卵巢和肝脏中的表达较高.在牦牛睾丸中SIRT1的mRNA定位在除精细胞之外的各类细胞中,SIRT1的蛋白在牦牛睾丸中的表达随年龄增长呈现持续下降的趋势,其中在幼年期表达最高.研究结果为揭示SIRT1在牦牛生长发育,尤其是睾丸发育过程中的调控提供了一定的基础数据.