威宁绵羊GH、GHR、JAK2基因克隆、组织表达及可变剪接体分析

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本试验以6月龄、1周岁和2周岁的威宁绵羊公母羊为研究对象,利用分子手段对威宁绵羊JAK/STAT信号转导通路相关基因(GH、GHR和JAK2)编码区序列进行克隆,并进行生物信息学性分析。此外,本试验同时采用实时荧光定量PCR的手段对GH、GHR和JAK2三个基因在威宁绵羊不同性别及不同生长阶段心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及背最长肌6个组织中mRNA水平上的表达规律进行探究,以期得到GH、GHR和JAK2三个基因在威宁绵羊各组织内的表达规律。试验的主要研究结果如下:  (1)本试验成功克隆得到威宁绵羊GH和GHR两个基因的CDS区全序列,威宁绵羊GH基因和GHR基因CDS区序列长度分别为654bp和1905bp,分别编码217和634个氨基酸,并且克隆得到的威宁绵羊GHR基因CDS区序列和NCBI登录的一条绵羊的GHR基因CDS区序列(1839bp)长度不同,进一步对序列进行比对发现长度的不同是由于发生剪接时绵羊GHR基因第三外显子(66bp)保留与否引起。  (2)将威宁绵羊GH和GHR两个基因通过混合DNA池测序对比,在威宁绵羊GH基因中发现G135C、G646C处发生单核苷酸突变,都为错义突变,分别导致氨基酸由Gln(谷氨酰胺)变为His(组氨酸)、Pro(脯氨酸)变为Ala(丙氨酸);在威宁绵羊GHR基因中发现T60C、A837T处发生单核苷酸突变,其中T60C为同义突变,对编码氨基酸无影响;A837T为错义突变,导致氨基酸由Phe(苯丙氨酸)变为Leu(亮氨酸)。进一步生物信息学分析可知,单核苷酸突变可能会导致威宁绵羊生长激素和生长激素受体的蛋白质二级结构和三级结构发生变化。  (3)通过GH、GHR和JAK2三个基因在mRNA水平上的表达规律的探索发现, GH、GHR和JAK2三个基因在威宁绵羊中均有不同程度的表达,其中威宁绵羊GH基因在脾脏中相对表达量最高,其次是肺脏、肾脏、肝脏、背最长肌和心脏等组织,威宁绵羊GH基因在不同性别、不同生长阶段相同组织中的表达具有一定的显著性差异,并且随着威宁绵羊年龄的增大,其GH基因在组织中的相对表达量呈现小幅度下降的趋势。威宁绵羊GHR基因在背最长肌中相对表达量最高,其次是肝脏、心脏、肾脏、肺脏和脾脏等组织。威宁绵羊公羊在心脏、肺脏、肝脏和背最长肌三个组织中GHR基因表达量都略高于母羊,在脾脏中相对表达量低于母羊。威宁绵羊GHR基因在不同生长阶段相同组织中的表达具有一定的差异,随着威宁绵羊年龄的增长并没有呈现明显规律。威宁绵羊JAK2基因在肝脏中相对表达量最高,其次为背最长肌,心脏中最低,威宁绵羊公羊在心肝脏、脾脏和肾脏三个组织中JAK2基因表达量都略高于母羊,在背最长肌中相对表达量低于母羊,但是不同生长阶段威宁绵羊JAK2基因相对表达量没有明显规律,这可能和基因的功能和个体差异有关。
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