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DNA甲基化(DNA methylation)是一种动态、可逆并可以遗传的表观遗传修饰模式,主要发生在哺乳动物原始生殖细胞和早期胚胎发育过程中,能够通过高动态和协同的核酶网络附着在DNA的CpG区域,同时还通过改变调控区域的功能状态进而调控基因表达且不影响DNA序列所携带的遗传信息。DNA甲基化主要涉及基因组印迹、转座元件沉默、X染色体失活和衰老等多种关键生理过程,在哺乳动物卵母细胞和胚胎发育中发挥着重要作用。本文介绍了DNA甲基化的建立与去除机制及其生物学功能,重点阐述了DNA甲基化在哺乳动物卵母细胞和胚胎发育过程中精准生成、维持、读取和删除等动态变化过程,为进一步研究哺乳动物表观遗传调控提供参考依据。 相似文献
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【目的】克隆牦牛热休克蛋白27(heat shock proteins27,HSP27)基因,分析其生物学特性,研究正常生理条件下HSP27基因在母牦牛主要生殖器官中的表达差异。【方法】采取卵泡期后期、黄体期后期同侧的卵巢、输卵管和子宫,以及妊娠期早期（胚胎约长2.3cm）妊娠侧的卵巢、输卵管和子宫组织,以其cDNA为模板,利用RT-PCR扩增牦牛HSP27基因,并将纯化的PCR产物克隆到pMDTM18-T Vector 载体中进行测序;利用生物信息学软件对HSP27基因的特征进行生物信息学分析,预测功能结构域;采用实时荧光定量 RT-qPCR 测定繁殖周期母牦牛主要生殖器官中的相对表达量,用SPSS19.0软件对试验数据进行差异显著性分析。【结果】成功克隆出包含完整编码区的牦牛HSP27基因序列,其编码区长450bp（GenBank 登录号：KP716832）,可编码149个氨基酸,其中含量最高的是亮氨酸Leu（10.7%）,含量最低的是色氨酸Trp（0.7%）。HSP27编码区蛋白原子个数为2 366,分子式为C747H1189N205O220S5,分子量为16.722kD,理论等电点为5.33;HSP27编码蛋白为非跨膜可溶性蛋白。同源性分析显示,牦牛HSP27基因的核苷酸序列与家牛、印度水牛、绵羊、藏羚羊、虎鲸、野骆驼、野猪、马、灰狼、人和猩猩的核苷酸序列同源性分别为99.8%、98.4%、97.8%、97.6%、90.3%、89.7%、89.7%、86.7%、86.7%、85.5%和85.3%,牦牛HSP27基因的氨基酸序列与家牛、印度水牛、绵羊、藏羚羊、虎鲸、野骆驼、野猪、马、灰狼、人和猩猩的氨基酸序列同源性分别为100%、100%、100%、100%、96.3%、100%、96.8%、100%、100%、96.3%和96.3%;系统进化树表明,牦牛HSP27基因与家牛、印度水牛、绵羊和藏羚羊的进化水平较为相近,与灰狼、猩猩和人类的较远。RT-qPCR结果表明,牦牛HSP27基因在卵泡期、黄体期、妊娠期不同时期的卵巢、输卵管和子宫组织中均有表达,其中在卵泡期卵巢中的表达量最高,在黄体期子宫中的表达量最低;在不同繁殖周期,牦牛HSP27基因在卵巢中的表达均极显著大于在子宫中的表达,其在卵巢、输卵管和子宫的表达因妊娠而发生了显著变化。【结论】通过与其他物种HSP27基因的同源性对比分析,发现HSP27基因在进化中具有高度保守性,同时也存在种属特异性;通过对HSP27在繁殖周期母牦牛主要生殖器官中的表达情况分析,推测出HSP27可能参与了母牦牛妊娠的调控,为进一步探讨HSP27在牦牛生殖过程中发挥的作用提供了参考资料。 相似文献
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本研究旨在克隆牦牛(Bos grunniens)Cyclin D1基因的CDS序列,分析其生物学特性,研究胰岛素样生长因子-I(Insulin-like growth factor-I,IGF-I)对Cyclin D1mRNA和蛋白在睾丸支持细胞(Sertoli cell,SC)中表达的影响。采集5~8月龄健康牦牛的睾丸样品进行SC的分离培养,用RT-PCR技术克隆牦牛Cyclin D1基因,用ORF Finder、MEGA7.0和DNAMAN对其进行生物信息学分析,并采用免疫荧光染色技术对Cyclin D1蛋白在SC中的表达进行定位分析。向体外培养的SC中加入不同浓度(0(对照组)、25、50、100、150ng·mL~(-1))的IGF-I,采用实时定量PCR(qRT-PCR)和蛋白免疫印迹法检测Cyclin D1基因和蛋白的表达。结果表明:1)牦牛Cyclin D1基因(GenBank登录号:KY 420723)与其他物种的同源性均较高。2)Cyclin D1蛋白在SC胞核中高表达,为核蛋白。3)浓度为25和150ng·mL~(-1)IGF-I,Cyclin D1mRNA表达量与对照组差异不显著(P0.05),浓度为50和100ng·mL~(-1)IGF-I时,Cyclin D1mRNA表达量显著高于其他各组(P0.05);IGF-I浓度为100ng·mL~(-1),Cyclin D1蛋白表达量与对照组差异不显著(P0.05),25、50和150ng·mL~(-1) IGF-I组Cyclin D1蛋白表达量显著高于对照组(P0.05);IGF-I浓度为50ng·mL~(-1)时,Cyclin D1mRNA和蛋白表达量均为最高,分别为对照组的1.65和1.20倍。综上表明,Cyclin D1基因在进化过程中高度保守;IGF-I可调控SC中Cyclin D1的表达,其最佳作用浓度为50ng·mL~(-1)。 相似文献
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旨在研究肿瘤坏死因子(TNF-α)对牦牛卵母细胞体外成熟和对低氧诱导因子1α(HIF-1α)、热休克蛋白70(HSP70)的表达以及后续胚胎发育能力的影响。在牦牛卵母细胞体外成熟培养液中添加不同浓度的TNF-α(最终浓度分别为0、10、25、50 ng·mL^-1),牦牛卵丘-卵母细胞复合体(cumulus-oocyte complexes,COCs)培养成熟后,统计其卵母细胞成熟率及体外受精后早期胚胎的发育率,采用RT-PCR扩增牦牛 HIF-1α、 HSP 70基因,采用实时荧光定量PCR(qRT-RCR)、蛋白免疫印迹法(Western blotting)和免疫荧光染色技术检测HIF-1α、HSP70在基因和蛋白水平的表达情况。结果发现:1)成熟液中加入TNF-α,卵母细胞的成熟率提高,且随着TNF-α浓度的升高,卵母细胞的成熟率、卵裂率和囊胚率逐渐升高,当TNF-α浓度为 25 ng·mL^-1 时,卵母细胞的成熟率和卵裂率达到最高,分别为84.98%和66.85%,而囊胚率也达到了21.48%,均显著高于对照组( P <0.05);2)随着TNF-α浓度的升高, HIF-1α的表达量逐渐降低,对照组 HIF-1α的表达量极显著高于其他组(P <0.01),50 ng·mL^-1 TNF-α组 HIF-1α的表达量极显著低于其他组(P <0.01),HIF-1α在卵丘细胞和卵母细胞上均有表达;3)25 ng·mL^-1 TNF-α组的HSP 70表达量最高,极显著高于其他组(P <0.01),而当TNF-α达到50 ng·mL^-1 时,HSP 70的表达量最低。综上表明,在牦牛卵母细胞体外成熟过程中,TNF-α明显提高了卵母细胞的发育能力,同时还诱导了HSP 70的表达,抑制了HIF-1α的表达,为今后探讨TNF-α、 HIF-1α和HSP70在牦牛生殖过程中发挥的作用以及对胚胎发育的影响提供理论依据。 相似文献
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卵丘细胞的质量对卵母细胞的生长发育至关重要,其自噬和胞吞可调控细胞生长及营养运输,以应对恶劣环境对卵母细胞质量的威胁。从促排处理的小鼠输卵管膨大部收集卵丘—卵母细胞复合体(Cumulus oocyte complexes, COCs),分离卵丘细胞进行体外培养,并添加0、50、100、150和200 ng/mL IGF-1处理细胞,分别提取细胞总RNA和总蛋白,实时荧光定量PCR检测各处理组 Atg5、 Beclin1、 LC3、 Cav1和 Cav2 mRNA的相对表达水平。免疫荧光定位不同蛋白在细胞中的表达,并结合蛋白免疫印迹(Western-blot,WB)测定不同质量浓度IGF-1处理组Atg5、Beclin1、LC3、Cav1和Cav2的蛋白表达水平,分析IGF-1对卵丘细胞自噬和胞吞的影响。结果显示:正常培养的卵丘细胞均可表达 Atg5、 Beclin1、 LC3、 Cav1、 Cav2 mRNA和蛋白,蛋白主要定位在细胞质。IGF-1可调控小鼠卵丘细胞Atg5、Beclin1、LC3、Cav1和Cav2蛋白的表达,与对照组相比,各处理组的Atg5蛋白表达量均升高;Beclin1和LC3蛋白表达量显著降低,且在100 ng/mL IGF-1处理组中最低。Cav1和Cav2蛋白在50 ng/mL和200 ng/mL处理组的表达量均显著降低,但在该质量浓度变化范围内,随着IGF-1质量浓度增大,2种蛋白的表达量不是线性降低,而是在100 ng/mL和150 ng/mL处理组表达量有回升现象。表明IGF-1可调控小鼠卵丘细胞的自噬和胞吞相关因子的表达,调控效果与IGF-1的质量浓度有关。 相似文献
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【目的】以羊口疮病毒129（ORFV129）蛋白为研究对象,在构建山羊鼻甲骨原代细胞cDNA文库的基础上,通过酵母双杂交筛选与其相互作用的蛋白。【方法】采用SmartTM技术构建山羊鼻甲骨原代细胞cDNA文库。构建诱饵质粒pGBKT7-129,并将其转化至Y2HGold酵母感受态细胞,验证质粒pGBKT7-129是否具有自激活性。对转化了质粒pGBKT7-129的菌液进行生长曲线测定,验证该质粒是否对酵母细胞有毒性作用。以ORFV129为诱饵蛋白,利用酵母双杂交系统筛选出与ORFV129相互作用的宿主胞内蛋白并对阳性菌落进行PCR和测序鉴定。利用DAVID 6.7的GO数据库对胞内宿主蛋白进行功能分类和通路分析,并依据Cytoscape v 3.8.0软件绘制ORFV129与胞内蛋白相互作用的网络图。以山羊脾脏为组织样本,采用RT-PCR技术克隆山羊补体C1q结合蛋白（complement C1q binding protein,C1QBP）基因CDS区序列,并采用在线软件进行生物信息学分析。将C1QBP基因CDS区序列连接至pcDNA3.1（+）构建真核表达载体pcDNA3.1（+）-C1QBP,并将其转染至山羊鼻甲骨原代细胞进行亚细胞定位分析。【结果】试验成功构建山羊鼻甲骨原代细胞cDNA文库,文库容量约为6.0×106 CFU/mL。成功构建诱饵质粒pGBKT7-129,重组质粒pGBKT7-129无自激活能力且对酵母细胞无毒性。利用酵母双杂交筛选出14个与ORFV129进行互作的胞内蛋白并对阳性克隆进行PCR、测序验证。试验成功克隆山羊C1QBP基因CDS区,长度为837 bp,编码279个氨基酸。系统进化树显示,山羊和绵羊亲缘关系最近。C1QBP蛋白为不稳定的亲水性蛋白,无信号肽结构和跨膜结构域,主要包括3种磷酸化位点,分别是18个丝氨酸、4个苏氨酸和3个酪氨酸位点。C1QBP蛋白二级结构由α-螺旋（33.81%）、无规则卷曲（46.40%）、延伸链（16.91%）和β-转角（2.88%）组成,三级结构与二级结构一致。间接免疫荧光试验表明,C1QBP蛋白散在分布于细胞质中。【结论】筛选出了与ORFV129蛋白相互作用且在天然免疫应答中发挥作用的宿主胞内蛋白C1QBP,通过间接免疫荧光试验验证C1QBP定位于细胞质中,推测ORFV129与能C1QBP相互作用诱导炎症,为进一步验证ORFV129蛋白介导ORFV抑制机体免疫应答的过程奠定基础。 相似文献
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为探讨Collagen1和Collagen3在牦牛肺纤维化组织中的表达，阐明Collagen1和Collagen3在牦牛肺纤维化进程中发挥的作用，采集牦牛正常肺组织和发生纤维化的肺组织，将其分为对照组和试验组，通过HE染色、Masson染色及透射电镜观察肺超微结构的病理变化及纤维化状态；利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、蛋白免疫印迹（WB）、免疫组化和免疫荧光染色法检测和定位Collagen1、Collagen3基因和蛋白的表达情况。结果显示，试照组牦牛肺组织结构完整，肺泡隔无增厚，支气管管腔和肺泡腔内均无炎性渗出物；试验组肺组织可见片状坏死，胞核碎裂溶解，重度出血，大范围肺水肿。Collagen1在试验组中的表达量高于对照组，而Collagen3在对照组中的表达量高于试验组。在试验组中，Collagen1和Collagen3蛋白大量增生，在肺泡隔中有大量分布，其余分布位置与肺对照组基本一致，但表达都高于对照组。综上所述，Collagen1和Collagen3在牦牛发生肺纤维化的过程中发挥着重要作用，Collagen1和Collagen3的相对表达量在诊断牦牛纤维化肺炎中具有一... 相似文献