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乌色是乌骨鸡的主要性状,乌骨鸡的药用价值与经济价值关键在于其“乌色”性状。目前,对乌骨鸡“乌色”的研究主要涉及乌骨鸡黑色素的发生、分布和结构等方面,对从遗传角度确定乌骨鸡乌色相关基因的研究甚少。如果能找到控制“乌色”性状的基因,对从遗传角度弄清乌骨鸡“乌色”形成机理,探明乌鸡的药用功能,从而利用基因工程手段或育种手段进行基因改良,获得鸡的新品系或相关工程药物,甚至将这些基因应用于其它生物奠定基础,其意义深远。本研究首次从基因差异表达入手,利用PACS法和δ差异显示两种方法,系统比较全同胞乌骨鸡与非乌骨鸡的基因表达情况,获得若干差异表达编码序列标签(dCST)和表达序列标签(EST),根据dCST和EST的序列分析结果,结合已知基因功能,初步确定可能相关的基因,并利用随机采集的样本,进行了若干差异片段的基因表达分析。 主要研究结果如下: 1.两种方法的基因差异表达研究结果表明,在刚出生全同胞乌骨鸡与非乌骨鸡肝脏组织中,有多个mRNA类型存在明显差异,从而支持乌骨鸡“乌色”性状受多基因控制的理论。 2.通过全同胞乌骨鸡与非乌骨鸡中15%表达基因的编码序列选择性扩增(PACS),以及相应的克隆、测序及序列分析等进一步工作,获得8个差异表达编码序列标签(dCST),其中有2个dCST(A33、C13)与载体PLSK8970序列同源,1个dCST(B59)与23S rRNA基因同源,1个dCST(A13)与鸡connectin/titin基因同源,4个dCST(A37、A41、B19、C60)为全新基因,在数据库中没有与它们同源的基因序列和EST序列。 3.利用6差异显示方法,对比全同胞乌骨鸡与非乌骨鸡的基因表达,获得29个差异表达序列标签(dEST),其中13个EST与数据库中已知基因序列同源,9个EST与数据库中EST序列同源,4个EST为全新基因,在数据库中没有与它们同源的基因序列或EST序列。在与已知基因序列同源的13个EST中,与鸡已知基因同源的EST有8个,它们是A17、B57、A36、B36、A35、D36、C39和D9,分别与鸡骨骼肌-β原肌球蛋白(beta-trepomyosin)基因、贲门肌球蛋白碱轻链(cardiac myosin alkali light chain,PHMA)基因、插入激活c-Ha-ras致癌基因、fra-2致癌基因、16S rRNA基因及线粒体基因组序列同源。5个EST与人、鼠等其它生物已知基因同源,但在鸡中的相应基因还没有被克隆出来,本人首次克隆了这些基因的部分序列,为这些基因能在鸡中被克隆奠定基础。这5个EST是B53、B109、B20、C26和D31,它们分别与人TTN基因、人磷酸葡糖变位酶5(pHospHoglucomutase5,PGM5)基因、人、鼠信号识湖南农业大学博士学位论文乌骨鸡“乌色”相关基因的研究别物54kDa(signal reeongnition partiele 54koa,sRP54)基因、人、鼠核糖核酸酶/血管形成抑制因子(ribonuelease/angiogenin inhibitor,RNH)基因同源。4.对PACS和6差异显示中获得的已知基因片段进行基因功能分析,同时结合与黑色素生物合成、调节、运输或迁移有关的研究成果,认为有1个PACS dcST(A13)和3个6差异显示EST( A17、B53、B57)与乌骨鸡“乌色”性状相关。这4个基因片段与鸡或人的肌球蛋白类基因序列同源,而根据报道,这些肌球蛋白与黑色素生物合成的特定细胞器一黑素体的运输激活或定位限制有关。5.对与鸡插入激活c一Ha一ras致癌基因同源的EST A36的基因表达分析结果表明,A36在非乌骨鸡中表达,在所有乌骨鸡中都不表达。从而初步确定,A36的表达与乌骨鸡“乌色”相关。关于致癌基因与乌骨鸡“乌色”的相关国内外均没见报道。本人认为,致癌基因与乌骨鸡“乌色”的相关可能有两种情况:(l)致癌基因正常表达抑制黑色素合成或运输。(2)致癌基因异常表达刺激乌骨鸡“乌色”形成。6.基因表达分析结果初步确定:两个已知EST B20和D36的表达与乌骨鸡“乌色”相关。B20和D36均具有乌骨鸡表达特异性,在非乌骨鸡中都不表达。B20与人、鼠信号识别物54kDa基因同源,信号识别物54kDa的鸡同源基因还没被克隆,估计该基因可能通过激活黑色素信号传导通路刺激黑色素生物合成或通过某种机制刺激乌骨鸡“乌色”表型产生。D36与鸡线粒体基因组序列同源,对于鸡线粒体基因参与“乌色”表型的机理不明。7.通过基因表达分析还发现,3个新基因片段,包括1个6差异显示EST(A7)和2个尸ACS dCST(A41、C60)具有乌骨鸡或非乌骨鸡表达特异性。A7和A41在非乌骨鸡中特异表达,C60在乌骨鸡中特异表达。实验结果说明,基因差异表达研究是获得目的性状相关新基因的一种有效、准确的方法。8,PACS法首次在鸡中应用,6差异显示法在鸡中的应用在国内还没见报道。本实验研究结果充分表明,PACS与6差异显示两种方法具有假阳性率低、操作相对简单等优点,其获得的差异片段一般位于5’端编码区,这两种方法可作为基因差异表达研究的首选方法。