辽宁绒山羊新基因DCN生物学功能的研究

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辽宁绒山羊是我国特有的,其产绒量高,品种优质,具有较高的经济价值。因此研究辽宁绒山羊绒毛品质相关基因的结构和功能对其发展有重要的作用。  本实验室前期构建了辽宁绒山羊毛囊兴盛期cDNA质粒文库,测通分离出一条辽宁绒山羊新的全长cDNA序列为核心蛋白聚糖基因(Decorin,DCN)。本文首先用生物信息学方法预测DCN基因的结构和组成。为进一步研究DCN基因的表达情况,我们利用RT-PCR检测DCN基因在皮肤及各内脏组织中是否表达;运用原位杂交技术对DCN基因在皮肤中进行定位分析;采用Real-Time PCR技术检测DCN基因在辽宁绒山羊各时期初次级毛囊中的相对表达量。另外,本论文还研究了运用干扰Noggin基因的慢病毒感染羊皮肤细胞后,荧光定量检测DCN基因的相对表达量。实验结果如下:  (1)生物信息学分析显示:DCN基因的全长为1271bp,编码的蛋白质含有360个氨基酸,为亲水性、稳定性蛋白。辽宁绒山羊DCN基因与绵羊、牛DCN基因的同源性较高。DCN有信号肽的表达,但不存在跨膜结构域,并最有可能定位在细胞外。  (2) RT-PCR结果显示:DCN基因在皮肤、心脏、脾脏中显著表达,在肾脏中少量表达,在肝脏和肺脏中几乎不表达。  (3)原位杂交结果显示:DCN基因在辽宁绒山羊的初级毛囊和次级毛囊的内根鞘有强烈的信号,同时在细胞周围也有强烈的表达信号。  (4) Real-Time PCR结果显示:DCN基因兴盛期次级毛囊的表达量约为初级毛囊的2.69倍(P<0.05),而退行期初级毛囊的表达量约为次级毛囊的3.75倍(P<0.01)。由于休止期无法分辨初次级毛囊,DCN基因在皮肤毛囊的表达量约为β-Actin基因的5.58倍。  (5)干扰Noggin基因的慢病毒感染辽宁绒山羊皮肤细胞后,抑制了Noggin基因,BMP通路被激活,DCN基因的相对表达量约减少了0.12倍,呈下调趋势。  通过以上结果我们可以得出:(1)核心蛋白聚糖基因(DCN)在皮肤、心脏、脾脏中表达。由于DCN基因在兴盛期和退行期初次毛囊的表达量不同,说明DCN基因可能与羊皮肤毛囊的周期性变化相关;(2)干扰Noggin基因后,DCN基因的表达呈下降的趋势,说明干扰Noggin基因的表达能够抑制DCN基因的表达。这些发现丰富了DCN基因的研究,并为分析DCN基因与辽宁绒山羊皮肤及毛囊的关系奠定了基础。
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