论文部分内容阅读
骨形态发生蛋白(BMPs)是TGF-β超家族中最大和增速最快的成员,近年来,随着研究成果的不断深入,发现其不光在诱导软骨及骨组织定向分化中作用强大,在中胚层诱导、肢体发育、牙齿发育、造血细胞形成及动物繁殖性状表达等方面也起着重要作用。本研究在实验室前期工作的基础上,对BMPs进行克隆测序及电子克隆分析,研究了新西兰白兔在不同发育时期及不同组织中的时空差异性表达,以期确定BMPs在不同发育阶段中所起的作用,从基因角度阐明新西兰白兔的组织表达谱规律。根据NCBI中GenBank已经公布的人、猪、牛、绵羊、小鼠和大鼠骨形态发生蛋白2(BMP-2)和骨形态发生蛋白4(BMP-4)的序列,利用计算机软件DNAMAN进行基因序列的同源性比对,找出BMP-2基因和BMP-4基因cDNA的保守区域,设计特异性引物,采用RT-PCR技术克隆这两种基因,利用克隆的序列作为探针继续进行电子克隆,用生物信息学软件对两种基因的分子结构和特征进行分析和预测,然后采用实时荧光定量PCR方法在mRNA水平上检测两种基因在新西兰白兔不同发育时期中卵巢、子宫、输卵管、肾脏、肝脏、脾脏和十二指肠组织的表达情况。通过上述方法得出如下试验结果:1、根据保守区域,设计特异性引物,采用RT-PCR方法从新西兰白兔卵巢、输卵管、子宫中扩增BMP-2和BMP-4基因部分cDNA序列,片段长度分别为299bp和175bp。2、分别以克隆测序出的BMP-2和BMP-4部分cDNA序列为探针,在nr数据库及EST数据库中电子克隆两个基因,克隆后的BMP-2基因为1150bp,BMP-4基因为920bp。3、应用生物信息学软件分析电子克隆BMP-2和BMP-4基因,其中BMP-2基因CDS区全长1149bp,编码383个氨基酸;BMP-4基因CDS区全长918bp,编码306个氨基酸。4、利用生物信息学方法和相关软件分析新西兰白兔BMP-2和BMP-4基因的同源性,试验结果表明:新西兰白兔BMP-2基因核苷酸序列与羊(XM004014353)一致性为86%,与牛(BC134682)一致性为86%,与猪(EU854587)一致性为86%,与小鼠(BC100344)一致性为93%,与大鼠(L20678)一致性为93%,与人(AB463447)一致性为87%;新西兰白兔BMP-4基因核苷酸序列与羊(AF508312)一致性为93%,与牛(NM001045877)一致性为94%,与猪(EU334835)一致性为94%,与小鼠(BC013459)一致性为91%,与大鼠(NM012827)一致性为92%。5、通过实时荧光定量PCR技术检测到新西兰白兔BMP-2基因在30日龄、60日龄和180日龄中卵巢组织中相对表达含量最高,在120日龄中肝脏组织中相对表达量最高;而BMP-4基因则在60日龄和180日龄中卵巢组织表达含量最高,30日龄中十二指肠表达含量最高,妊娠6天的母兔中肝脏表达含量最高。6、两基因同一组织在不同生长发育时期的表达规律表现为:卵巢中BMP-2的mRNA变化幅度最大,60日龄达到最高峰,输卵管、子宫、脾脏均在120日龄时表达含量最高,30日龄时肝脏表达含量最高;卵巢中BMP-4的mRNA在60日龄时表达含量最高,输卵管、子宫、肾脏、肝脏、脾脏则在妊娠6天母兔中表达含量最高,十二指肠在30日龄表达含量最高。7、BMP-2基因和BMP-4基因在卵巢组织中都有较一致的表达趋势,即60日龄最高,后下降,到180日龄又呈现上升趋势。在十二指肠中的表达也存在明显的相似性,即随着日龄的增大,两基因的表达呈现出下降趋势。