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目前有关牦牛群体肌生成抑制素(myostatin,MSTN)基因的研究报道很少,更未曾见到对天祝白牦牛MSTN基因全序列的克隆测序分析及其生物信息学研究和基因多态性分析的报道。本研究从扩增天祝白牦牛MSTN基因全序列入手,克隆测序后对其序列结构、核苷酸组成进行了分析,对其编码的氨基酸序列进行了预测分析。构建了MSTN基因分子进化树。同时利用PCR-SSCP技术分析了白牦牛MSTN基因部分序列的多态性。得到以下结果:一.利用PCR及测序技术,克隆出天祝白牦牛MSTN基因5083bp的DNA序列。生物信息学分析表明:1.白牦牛MSTN基因包括3个外显子和2个内含子,外显子的大小分别为373bp、374bp和381bp,内含子的大小分别为1844bp和2030bp。cDNA序列全长为1128bp,只出现一个开放阅读框。2.白牦牛MSTN基因序列G+C含量较低,但编码区G+C含量明显高于非编码区。3.预测白牦牛MSTN基因编码一个375个氨基酸的多肽,其分子量约42551.07D,等电点约6.361,其序列结构具有与其它动物MSTN相同的特征,包括一个蛋白水解酶加工位点RSRR,成熟肽中含有9个半胱氨酸。4.预测的白牦牛MSTN中20种氨基酸含量不均衡,并且各氨基酸同义密码子的使用具有强烈的偏倚性。5.系统进化分析表明,MSTN基因进化树与物种树基本一致。而且其蛋白质水平的同源性高于DNA水平的同源性。二.利用PCR-SSCP及测序分析,对698头天祝白牦牛MSTN基因以3个外显子为主的3个区域进行了多态性的检测,结果如下:1.在P1/P2引物扩增的包括78bp的部分5’侧翼区和及344bp的部分外显子1共422bp的区域没有发现多态性。2.在P3/P4引物扩增的包括整个外显子2,以及80bp的部分内含子1和102bp的部分内含子2共556bp的区域发现5处点突变,表现AA、BB、AB、AC 4种基因型,由A、B和C 3个复等位基因控制。各基因型频率分别为0.8840、0.0014、0.1060和0.0086。其中等位基因B在位于cDNA序列第704bp处发生A→G突变,导致编码的第235位氨基酸由组氨酸突变为精氨酸。其余4处突变位于等位基因C上,即位于第1内含子1795bp处的G→A突变和1829bp处的一个核苷酸缺失,以及第2内含子75bp处的G→A突变,还有一处是位于cDNA序列第414bp处的C→T沉默突变。发现该基因座等位基因C上具有相对较高的核苷酸突变率,初步推测为“插入/缺失诱变效应”所致。3.在P5/P6引物扩增的包括371bp的部分外显子3和4bp的部分3’侧翼区共375bp的区域发现一处沉默突变,即位于cDNA序列第798bp处的A→G突变。表现DD、EE和DE 3种基因型,由D和E两个等位基因控制。各基因型频率分别为0.8926、0.0014和0.1060。4.在我们所研究的范围内,发现如果在P5/P6引物对扩增区域表现为DD基因型的个体,在P3/P4引物扩增区域则表现为AA型或者AC型,但是AC型出现的频率非常低;在P5/P6引物对扩增区域表现为EE型的个体在P3/P4引物扩增区域则全部表现为BB型;在P5/P6引物对扩增区域表现为DE型的个体在P3/P4引物扩增区域则全部表现为AB型。