辽宁绒山羊毛囊兴盛期皮肤cDNA文库EST序列功能分析及两条新基因的研究

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辽宁绒山羊是我国特有的遗传学资源,其产绒量位居全国第一,存在的不足是绒的直径略粗,为了寻找与纤维直径相关的基因,从而改变绒山羊绒毛直径略粗的问题,本文对辽宁绒山羊毛囊兴盛期皮肤cDNA文库中的1,126条与冗余蛋白质数据库中有功能的蛋白质匹配的EST序列进行了细致的功能分析,这1,126条EST序列的大小分布在200bp到1,900bp之间,其中904条EST序列具有非常高的相似性,138条EST序列相似性一般,只有84条EST序列相似性很低。利用CAP3程序进行聚类和拼接得到了243条拼接序列和883条非拼接序列,拼接率为21.6%。对1,126条EST序列进行BLASTX比对表明:有4.5%的EST序列参与蛋白质合成、包装、折叠、修饰等生物学进程;26.5%的EST序列与酶/催化相关;25.9%的EST序列与细胞内活动相关;12.1%的EST序列与核酸相关;4.3%的EST序列参与免疫/防御性新陈代谢;5.9%的EST序列参与物质和能量代谢;1.2%的EST序列与毛发相关;15.1%的EST序列涉及各种疾病等;还有4.5%的EST序列没有功能标注。通过测通EST序列,我们得到81条全长序列,随机选取两条未知功能基因全长序列进行研究,预测开放阅读框所编码的氨基酸,经相似性分析比对后,确定两条全长序列分别是基因:二甲基腺苷转移酶-1型(DIMT1L)和有被小泡ζ(亚基(ζ-COP。对它们进行深入研究发现,DIMT1L具有一个甲基转移酶结构域,三级结构比较疏松,与它是亲水性蛋白质有关;ζ-COP是一条小链,三级结构简单,也是亲水性蛋白质;通过家族归属分析得到:DIMT1L属于核糖体RNA腺嘌呤甲基转移酶家族,具有甲基转移酶功能;ζ-COP属于网格蛋白复合体小链家族,是COPI小泡的组成部分,通过信号肽预测,我们发现它存在一个信号识别位点,由此推测ζ-COP是COPI有被小泡的信号识别位点,通过信号识别,将蛋白质转运出去;DIMT1L在线粒体有少量表达,在内质网中有微量表达,ζ-COP在细胞质基质中有表达。通过半定量RT-PCR、 gel-pro analyzer凝胶定量分析得知:两个基因除了在皮肤中大量表达外,均在心、肝、肾、肺、脾五种器官中均有不同程度的表达。ζ-COP和DIMT1L基因在心脏中表达明显,在其他器官中的表达量很低。通过分析EST序列,我们发现了很多新基因。通过功能分类,信息学分析,半定量分析等研究方法对辽宁绒山羊的生物学遗传特性进行了研究,使我们从分子水平加深了对我国特有遗传资源基础理论的研究,这为进一步保护遗传基因库,改良品种提供了理论依据。
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