鹅MHC classⅠcDNA克隆、基因组结构、等位基因多态性分析

鹅MHC classⅠcDNA克隆、基因组结构、等位基因多态性分析

胡团军[1]2004年在《鹅MHC classⅠcDNA克隆、基因组结构、等位基因多态性分析》文中研究说明主要组织相容性复合体(Major Histocompatibility Complex,MHC)指集中于某一染色体、编码与免疫应答直接相关的一类细胞膜糖蛋白基因群。其功能不仅限于移植排斥反应,它还与机体对外源性抗原的免疫应答之间存在关联。这种发现引起了人们对MHC研究的浓厚兴趣。 从DDBJ/EMBL/GenBank基因库中读取鸡、其它鸟类、两栖类、爬行类和哺乳类的MHC I类基因,进行序列分析,在MHC class I α_2链两个半胱氨酸保守区域的外侧设计一对简并引物:使用Trizol试剂盒,提取鹅脾脏总RNA,用RT-PCR方法从鹅的脾脏fcDNA中克隆MHC I α_2链部分基因并测序,根据测序结果重新设计一上游引物。使用3′-RACE PCR方法克隆MHC I α_2到3′一端PolyA序列;再根据所克隆的MHC I α_2链测序结果设计一下游引物,使用cDNA双链合成试剂盒和PCR Library kit试剂盒克隆5′-UT到MHC I α_2部分序列,然后,将5′和3′一端两段测序结果拼接起来,重新设计一对上下游引物,克隆MHC I的全基因序列。在获得全基因序列的基础上,用LA-PCR方法从鹅基因组DNA中克隆了MHC I类分子的基因组序列并分析其基因组结构。及从另外4羽不同个体鹅的脾脏组织得到fcDNA,使用RT-PCR方法克隆MHC I等位基因全序列,运用生物信息学技术对测序结果进行其多态性分析。最后使用RT-PCR方法检测了MHC I在鹅不同组织器官中的表达水平。 通过对其基因组结构、等位基因多态性、多肽结合区(PBD)的氨基酸置换率和叁级结构进行量化分析。结果显示Aney-MHC I成熟蛋白全长348个氨基酸,在α_1和α_2区有14个高置换位点。基因组DNA由8个外显子和7个内含子组成。根据其遗传距离可将5个个体的Aney-MHC I分为3个类型(-UA~-UC)。Ancy-MHC I氨基酸序列中保留了HLA-A2与抗原多肽结合的7个关键性氨基酸。不同等位基因序列同源率为85.1~98.9%,鹅与鸡的序列同源率为61.0~66.7%,与人和鼠的同源率为40.8~43.4%。与人HLA-A2晶体结构比较,Ancy-MHC I在α_1区有2个氨基酸的缺失变异,多态性位点主要存在于α螺旋和β折叠区。MHC I分子进化树也进一步揭示了鹅与鸡、鸭、两栖类、哺乳类以及人类的进化关系。RT-PCR检测到Ancy-MHC I在心、脑、肝、脾肾和皮肤中表达,但表达水平有差异。

贾晓晖[2]2006年在《五龙鹅MHC Ⅰ基因克隆、组织表达及分子特性的研究》文中进行了进一步梳理主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex,MHC)是由紧密连锁的高度多态的基因位点所组成的位于染色体上一个遗传区域,广泛存在于所有脊椎动物,具有高度的多态性和保守性。该基因区编码的蛋白通常称为MHC分子或MHC抗原,是移植排斥的主要决定簇。根据结构和功能可将MHC分为I、II、III叁类。在结构上I类分子可分成肽结合区、Ig样区、跨膜区和胞浆区4个部位。国内外关于鹅免疫方面的研究较少,本试验以我国优良的地方品种——五龙鹅为试验对象,主要研究五龙鹅MHCclassⅠ基因分子特性,获得如下研究结果:1根据GenBank中鸡(XM_424372),鼠(AY064389),斑马鱼(BC066745)等的MHCclassⅠ基因保守序列,使用Primer Premier5.0与Oligo6.0程序设计一对引物,利用反转录-聚合酶链式反应( RT-PCR)从有丝分裂原刀豆蛋白A (ConA)刺激18h活化的五龙鹅脾细胞中扩增出相应大小的基因,经酶切鉴定和PCR鉴定,将目的片段与pAT2载体连接,转化到DH5α感受态中,提取质粒,对序列进行测定,扩增出1062bp的基因,将测得的序列递交到GenBank中,获得登陆号为:AM114925。2根据测得的基因cDNA序列,重新设计引物,提取基因组DNA,利用LA-PCR方法从五龙鹅基因组DNA中克隆了MHC class I类分子的基因组序列并分析其基因组结构,经过酶切鉴定和PCR鉴定,获得五龙鹅的基因组MHC class I序列,共有2594bp个碱基,将测得的序列递交到GenBank中,获得登陆号为:AM114924。利用ContigExpress生物软件和VecScreen程序比较五龙鹅MHC class I的DNA序列和cDNA序列,发现鹅MHC class I含有8个外显子和7个内含子。3用T aqMan技术建立了一种实时Realtime-PCR的方法,用于检测鹅MHC class I

亢孝珍, 额尔敦木图, 姜建强, 陈泽明, 刘图雅[3]2014年在《主要组织相容性复合体(MHC)基因研究进展》文中提出主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)广泛存在于脊椎动物中,由于其高度多态性,使其在遗传育种和抗病性方面成为人们关注的热点。作者通过对国内外研究者近几十年在MHC基因多态性及该基因与疾病之间的关系等方面的研究做一回顾性总结,并将其中的一些内容作为参考进行下一步的相关性试验。

杨丽金, 朱峰伟, 吕春伟, 朱新产[4]2014年在《快长系F1鹅主要组织相容性复合物Ⅰ基因的克隆与序列分析》文中进行了进一步梳理根据GenBank中已发表的鸭科(Anatidae)雁属水禽主要组织相容性复合物Ⅰ(major histocompatibility complexⅠ,MHCⅠ)基因的多重比对确定保守序列,用Primer Premier 5.0软件在保守序列区域设计1对特异性引物,从快长系F1鹅的基因组DNA中扩增获得MHCⅠ基因片段序列,采用DNAsis、Mega 5.10、BLAST等多种生物学软件对核苷酸序列和氨基酸序列的结构、性质和功能进行分析。结果显示,克隆的F1鹅MHCⅠ基因片段长1036bp,编码96个氨基酸,与NCBI中五龙鹅MHCⅠ基因和编码序列的同源性达93%和83%,有72处碱基序列不同,16个氨基酸发生改变。与其他家禽也有较高的同源性,亲缘关系依次为四季鹅>鸡>鸭。F1鹅MHCⅠ基因片段编码蛋白分子质量为11.342ku,PI值为5.32,不稳定系数为34.92,脂肪系数为42.81,平均疏水性为-1.066,可能存在9个B细胞抗原表位,但不含信号肽,提示该蛋白为亲水性的非分泌蛋白,具有较高的免疫原性。在蛋白的二级结构中α-螺旋占31.25%,β-折迭占16.67%,β-转角占14.58%,无规则卷曲占37.50%,叁级结构呈现近似哑铃型,具有2个结构域:氨基末端结构域和羧基末端结构域。因此,环境中的病原压力使MHC基因在物种之间和种群的个体之间都产生了明显差异,存在着多态性MHC分子与多样性抗原肽相互作用的关系。MHC决定着疾病易感性个体的差异,是研究疾病抗性的最佳候选标记基因。

贾晓晖, 王宝维, 王雷, 李桢, 张名爱[5]2006年在《五龙鹅MHC ClassⅠ基因克隆及同源建模研究》文中研究说明主要组织相容性复合体(MHC)与动物机体对外源性抗原的免疫应答之间存在关联。从GenBank/DDBJ/EMBL基因库中读取鸡、其他鸟类、爬行类和哺乳类的MHCClassⅠ基因进行序列分析设计引物,使用LA-PCR法从五龙鹅的基因组中克隆了MHCClassⅠ基因序列(DNA序列和mRNA序列GenBank登录号分别为:AM114925和AM114924),并分析其基因组结构。运用生物信息学技术对测序结果进行分析显示:基因组DNA由8个外显子和7个内含子组成,与鸡基因序列同源率为60.8%~64.1%,与人的同源率为42.9%。分子进化树进一步揭示了五龙鹅与鸡、其他鸟类、爬行类、哺乳类以及人类的进化关系,同源建模分析发现该基因由氨基末端结构域和羧基末端结构域构成。

赵淑娟, 周虚, 庞有志, 路文东, 王波[6]2011年在《家禽MHC分子多态性与抗病育种》文中进行了进一步梳理主要就家禽的组织相容性复合体(MHC)基因结构与多态性、与疾病的相关性以及抗病育种等方面进行了阐述,并提出了存在的问题和今后的研究方向。

武永淑, 韩凌霞[7]2012年在《家禽MHC结构研究进展》文中提出禽主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex,MHC)的结构与禽病防控、禽免疫学、禽类遗传学研究密切相关。文章对鸡、火鸡、鹌鹑、鸭和鹅的MHC结构方面的研究进展进行了综述,表明其有以下共同特点:都有保守的MHC区域,包括MHC I基因和MHC II基因及一些功能未知基因;基因排列简单而紧凑;MHC I基因内含子的长度都比哺乳动物小;鸡、火鸡、鸭和鹅的MHC I基因组序列都有8个外显子和7个内含子,MHC IIβ基因组序列都有6个外显子和5个内含子;鸡、火鸡和鹌鹑的BG基因结构模式相同;都存在微卫星重复单元。但也存在种属差异:鸡的MHC I基因和MHC II基因是双拷贝,而鸭、鹅和鹌鹑有若干个拷贝;BG基因的拷贝数及其外显子数目不同。对主要家禽MHC结构进行分析比较,将有利于对禽病学及禽免疫遗传学的进究。

张舒婕[8]2008年在《鸭MHCⅡα、β链的克隆和原核表达及其抗体制备》文中研究指明主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)是脊椎动物中发现的编码免疫球蛋白样受体(immunoglobulin-like receptors)的基因群,与机体抗病力和免疫应答相关。MHC据结构与功能可分为MHCⅠ,MHCⅡ和MHCⅢ等叁类,MHCⅡ分子呈现在免疫系统特定的细胞表面,由α链和β链非共价键组成的一组高度多态性的跨膜糖蛋白。其中MHCⅡ类分子只表达在有限种类的细胞表面,如包括B淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞在内的专职性抗原递呈细胞(APC)以及胸腺上皮细胞和激活的T淋巴细胞,在细胞免疫和体液免疫中起重要作用。MHCⅡ类分子主要是在免疫应答的始动阶段将经过处理的抗原片段递呈给CD4~+T细胞。MHCⅡ类分子表达与否及其表达水平,直接决定免疫应答的发生及其强度,其表达水平的改变还参与某些自身免疫病、肿瘤、免疫缺陷等疾病过程的发生和发展,因此它在免疫学上具有重要的研究价值。为了探索鸭MHCⅡ类分子在免疫应答中的作用及其机理,本研究对其进行了克隆、表达及制备了多克隆抗体。首先,据NCBI上已发表的鸭类MHCⅡ的α链和β链基因序列与载体的多克隆酶切位点自行设计两对引物,通过RT-PCR从北京鸭脾脏的总RNA中得到MHCⅡα和MHCⅡβ基因,将其克隆至pMD18-T上,经酶切分析及序列测定后,进一步亚克隆至原核表达载体pET-28a和pGEX-KG上。结果表明:本研究成功克隆了北京鸭MHCⅡα和MHCⅡβ链基因。MHCⅡα大小为633bp,经测序与已登录的基因序列同源性为99%,只有5个核苷酸的差异,导致2个氨基酸的改变;MHCⅡβ大小为798bp,经测序与已登录的基因序列同源性为92%,有61个核苷酸的差异,导致39个氨基酸发生改变。其次,将上述构建成功的原核表达重组质粒pET-28α-α和pGEX-KG-β,转化至大肠杆菌BL21(DE3)中经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropylthio-b-D-galactoside,IPTG)诱导表达,获得了融合蛋白MHCⅡα和MHCⅡβ;对表达条件诱导温度、时间、诱导剂浓度、起始OD_(600)值、通气量、培养基pH及抗生素(Kan和Amp)浓度等进行了优化,得出MHCⅡα融合蛋白在诱导温度为22℃,诱导3h,IPTG浓度为0.05mmol/L,起始诱导OD_(600)值为0.45,通气量70%,pH7.2,Kna 50μg/ml时的表达量最高,而MHCⅡβ融合蛋白的最佳诱导条件是在37℃,诱导3h,IPTG浓度为0.50mmol/L,起始诱导OD_(600)值为0.45,通气量70%,pH5.7,Amp 50μg/ml,表达的融合蛋白均以包涵体形式存在。采用十二烷基肌氨酸钠加超声波的方法纯化了MHCβα和MHCⅡβ包涵体,经过变性和复性,溶解的包涵体通过亲和层析获得了纯度为90%以上的融合蛋白。最后,利用纯化的MHCⅡα和MHCⅡβ融合蛋白免疫小鼠制备多克隆抗体,经酶联免疫吸附实验(ELISA)与免疫印迹法(Western blot)表明,制备的两种多抗均具有良好的抗原性。本研究成功克隆了鸭MHCⅡα和MHCⅡβ基因,构建了原核表达载体,使融合蛋白得到了高效表达,纯化的蛋白经免疫小鼠后制备了效价高、特异性强的多克隆抗体,为深入研究鸭的Ⅱ类MHC基因奠定了基础。

Mansoor, Tariq[9]2015年在《were:93*104.959;is:69*27.0918;gene:33*35.0565;with:64*36.1875;De:40*16.7426;of:496*88.8009;MHCI:57*110.642;转录组:5*13.4129;信号通路:16*57.6703;鹅:18*48.2863;家禽:18*24.1431;into:24*24.635;KEGG:30*70.334;篇长:91052》文中认为禽类与哺乳动物的免疫机制有许多共同之处,但禽类的基因组只有人类的1/3,而且在大约3.1亿年前,禽类与哺乳动物就进入了不同的进化分支并采用不同的进化策略进行独立进化。鸡、斑胸草雀、火鸡和鸭基因组的公布为研究禽类与其它脊椎动物之间的进化关系提供了便利。大约在1亿年前,鹅与鸭、火鸡、鸡分开,进入独立的进化分支。鹅作为重要的禽产品和重要的禽类病毒(如禽流感)天然宿主,在研究中具有重要价值。由于目前缺乏鹅的基因组信息,高通量转录组测序便成为研究鹅免疫系统的一种有效方法。在此,我们通过鹅外周血淋巴细胞的转录组测序,构建了外周血淋巴细胞的遗传框架,研究了鹅的免疫相关基因和信号通路。同时,为了阐释鹅MHC Ⅰ递呈病毒肽段的机制,我们克隆并表达了鹅的MHC Ⅰ和β2m,进行了病毒肽段的筛选及晶体结构的研究。首先,通过Illumina-solexa测序平台,我们在6936万个可用序列中获得了211,198个unigene,其中36,854个unigene对应到NCBI的非冗余蛋白库。这些unigene分别对应到67个GO分类,25个KOG分类和308个信号通路。其中,免疫信号通路有17个,包括T,B细胞信号通路,JAK-STAT, TLR, NLR, chemokine信号通路,补体途径,吞噬体途径,溶酶体途径等。在这些信号通路中,选取125个重要免疫相关基因进行相关性分析,发现它们之的相互作用关系间与其他物种相似。在125个基因中,109个在鹅中为首次发现的免疫相关基因。这些基因与鸭、鸡、火鸡和斑胸草雀的转录组相比,有21、8、43和30个为鹅的种特异性基因。同时,我们克隆了其中的C1qA、C1qB、C1qC、TLR3、SOCS1、 SOCS3、BAFF等共10个基因,并进行功能位点的标注和进化分析。其次,本研究克隆表达了鹅MHC I (Ancy-MHC I)和β2m(Ancy-β2m),筛选到了与Ancy-MHC I具有高亲合力的肽段,首次结晶了Ancy-β2m和P-MHC I-β2m晶体并进行了晶体结构解析,这些研究为进一步分析鹅P-MHCⅠ的精细结构及鹅MHC Ⅰ递呈多肽的分子机制奠定了基础。通过对鹅外周血淋巴细胞的转录组测序结果进行分析,我们选取其中的免疫相关基因,进行了免疫信号通路分析及分子间相互作用的研究,这些研究结果将为我们更好地理解鹅的免疫系统提供基础。同时,鹅P-MHC I-β2m及β2m的晶体学研究将为阐释鹅MHC Ⅰ递呈多肽的分子机制提供理论基础。

朱新产, 毕经帅, 杨丽金[10]2015年在《鹅细小病毒感染雏鹅的主要组织相容性复合体变异性研究》文中认为为了探究MHC基因的多态性与抗病性之间的相互关联作用。采用GPVYZ感染雏鹅,经Triton X-100分级分离MHC,将Sephadex G-200凝胶柱在Bio Gel P-100凝胶柱色谱工作站上串联,分步聚集纯化鹅肝脏MHC,SDS-PAGE分析鉴定。结果显示,初级分离的MHC主带区为30~90 ku、35 ku、20 ku,纯化的鹅肝脏MHC的特征蛋白带是30 ku,33 ku,40 ku,42 ku低分子量蛋白,与MHC类分子重链/α和轻链/β一致,提示重链与轻链折迭形成多态性MHC类分子,可作为致病研究的候选标记基因。YZ0明显缺失84 ku、61 ku蛋白主带,YZ组明显缺失45 ku蛋白峰p2和42 ku蛋白峰p1特征带,新增加34 ku峰p2和38 ku蛋白峰p1带;提示GPV感染与鹅肝脏MHC基因表达蛋白发生相互作用,45 ku、34 ku MHC是GPV的敏感蛋白,42 ku、38 ku蛋白带也与GPV的感染密切相关,MHC重链基因是GPV的易感基因。

参考文献:

[1]. 鹅MHC classⅠcDNA克隆、基因组结构、等位基因多态性分析[D]. 胡团军. 中国农业大学. 2004

[2]. 五龙鹅MHC Ⅰ基因克隆、组织表达及分子特性的研究[D]. 贾晓晖. 莱阳农学院. 2006

[3]. 主要组织相容性复合体(MHC)基因研究进展[J]. 亢孝珍, 额尔敦木图, 姜建强, 陈泽明, 刘图雅. 中国畜牧兽医. 2014

[4]. 快长系F1鹅主要组织相容性复合物Ⅰ基因的克隆与序列分析[J]. 杨丽金, 朱峰伟, 吕春伟, 朱新产. 中国畜牧兽医. 2014

[5]. 五龙鹅MHC ClassⅠ基因克隆及同源建模研究[J]. 贾晓晖, 王宝维, 王雷, 李桢, 张名爱. 遗传. 2006

[6]. 家禽MHC分子多态性与抗病育种[J]. 赵淑娟, 周虚, 庞有志, 路文东, 王波. 湖北农业科学. 2011

[7]. 家禽MHC结构研究进展[J]. 武永淑, 韩凌霞. 遗传. 2012

[8]. 鸭MHCⅡα、β链的克隆和原核表达及其抗体制备[D]. 张舒婕. 华中农业大学. 2008

[9]. were:93*104.959;is:69*27.0918;gene:33*35.0565;with:64*36.1875;De:40*16.7426;of:496*88.8009;MHCI:57*110.642;转录组:5*13.4129;信号通路:16*57.6703;鹅:18*48.2863;家禽:18*24.1431;into:24*24.635;KEGG:30*70.334;篇长:91052[D]. Mansoor, Tariq. 中国农业大学. 2015

[10]. 鹅细小病毒感染雏鹅的主要组织相容性复合体变异性研究[J]. 朱新产, 毕经帅, 杨丽金. 中国兽医杂志. 2015

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