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UCP2和UCP3属于线粒体内膜蛋白,在线粒体中通过解偶联作用抑制ATP和ROS的形成,不仅对生物机体具有保护作用,而且可能参与能量代谢。绵羊是重要的经济动物之一。通过研究UCP2和UCP3基因的结构和遗传表达特性,有利于深入、全面地了解机体内复杂的代谢机制。目前关于绵羊UCP2和UCP3基因的核酸序列、分子结构、遗传变异和表达的研究极少。本研究在]DNA、mRNA和蛋白质3个水平上研究绵羊UCP2和UCP3基因的序列结构、遗传变异以及转录和翻译水平上的表达。采用RT-PCR、RACE和序列测定技术克隆绵羊UCP2和UCP3基因的全长cDNA序列。通过电子克隆获得两基因的基因组序列。以UCP1基因为参照,用real-time PCR技术检测南非肉用美利奴和山西肉用绵羊UCP2和UCP3 mRNA在冬春和夏秋两个不同时段的13种组织中的差异性表达。用免疫组化技术研究两个基因的蛋白产物在6种脂肪组织中的表达。应用多种软件对UCP2和UCP3基因的核苷酸和氨基酸序列进行生物信息学分析。主要结果如下：(1)采用RACE方法获得绵羊UCP2基因cDNA序列全长序列1641 bp,其中ORF为927 bp,编码309个氨基酸,有1个加尾信号；UCP3基因cDNA全长序列1683 bp,其中ORF为933 bp,编码311个氨基酸,有3个加尾信号。(2)采用电子克隆技术获得绵羊UCP2基因的基因组序列6264bp,包括8个外显子和7个内含子,5’侧翼区498 bp处为转录起始位点,没有TATA box,但存在CpG岛,-15～-1 bp处存在决定转录精确起始的起始子序列。UCP3基因的基因组序列长10451 bp,包括7个外显子和6个内含子,5’侧翼区3600 bp处为转录起始位点,-30～-24 bp处存在TATA box。 UCP2和UCP3基因以反向排列、基因簇的方式定位于绵羊15号染色体。(3)UCP1和UCP2 mRNA在本研究所涉及的所有组织中均有表达。脂肪组织中均为深层脂肪组织的表达高于浅层脂肪组织(P<0.05)。非脂肪组织中,UCP1 mRNA在脾脏中表达量最高,背最长肌中表达量最低；UCP2 mRNA在肺脏表达量最高,背最长肌表达量最低。基本上,冬春季节时的表达量高于夏秋季节(P<0.05)。(4) UCP3 mRNA的表达具有时空表达特性。在脂肪组织中,UCP3在冬春季节高表达于腹膜后脂肪组织,但在其他脂肪组织表达量很低；在夏秋季节,在所有脂肪组织中几乎没有表达。非脂肪组织中,肺脏中mRNA的表达量最高,背最长肌和心脏中的表达量较高,肝脏和脾脏中也有少量表达,但在胃中没有检测到UCP3 mRNA的表达；总体而言,冬春季节时UCP3的表达量显著高于夏秋季节。(5)免疫组化分析表明,绵羊UCP2和UCP3定位于脂肪细胞的细胞膜,属于跨膜蛋白。在脂肪组织中这两个基因蛋白质的表达与mRNA的表达趋势一致。(6)生物信息学分析表明,UCP2和UCP3基因的cDNA序列在不同物种间和统一物种内多态性较低。氨基酸序列在不同物种间具有密码子偏性,属于中性进化。预测蛋白质理化性质、二级结构和三级结构等,对UCP2和UCP3基因相关功能的研究具有重要意义。综上所述,通过对绵羊UCP2和UCP3基因的系统研究,为进一步揭示这两个基因的功能和作用机制奠定了科学基础。