山羊生物钟基因CLOCK真核表达载体的构建和生物信息学分析

试验旨在构建山羊昼夜运动输出周期蛋白(circadian locomotor output cycles kaput,CLOCK)基因真核表达载体,系统分析山羊CLOCK蛋白的生物学特性。从山羊卵巢组织中提取总RNA,反转录成cDNA后经PCR扩增山羊CLOCK基因CDS区序列,并以同源重组的方式将其连接至pcDNA3.1-Puro-N-3HA载体;经PCR、酶切和测序鉴定后,将阳性质粒命名为pcDNA3.1-3HA-gCLOCK;将pcDNA3.1-Puro-N-3HA和pcDNA3.1-3HA-gCLOCK质粒分别转染至HEK293T细胞中,通过实时荧光定量PCR和Western blotting检测山羊CLOCK基因的表达效果,并对山羊CLOCK基因进行系统的生物信息学分析。结果显示,山羊CLOCK基因CDS区片段长2 538 bp,将其与线性化的pcDNA3.1-Puro-N-3HA载体重组连接并通过酶切和测序鉴定后,成功构建了pcDNA3.1-3HA-gCLOCK真核表达载体;实时荧光定量PCR和Western blotting检测结果显示,pcDNA3.1-3HA-gCLOCK转染组CLOCK基因在mRNA和蛋白水平的表达量均极显著高于pcDNA3.1-Puro-N-3HA对照组(P<0.01)。生物信息学分析结果表明,山羊CLOCK基因CDS区序列与绵羊、牛和马的相似性分别为99.4%、98.7%和95.6%。山羊CLOCK蛋白是一种不稳定蛋白,具有一定的亲水性,无跨膜区和信号肽。二级结构由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲组成;三级结构与小鼠和人的CLOCK蛋白相比具有极高的相似性。本研究成功构建了山羊生物钟基因CLOCK真核表达载体,并进行了生物信息学分析,为进一步研究山羊CLOCK基因的生物学功能及山羊生物钟的转录调控机制提供了材料。     

绵羊肺炎支原体pcDNA3.1-TBP30-Hsp70融合表达质粒的构建及对小鼠细胞免疫应答的影响

为探究绵羊肺炎支原体（Mycoplasma ovipneumoniae,Mo）pcDNA3.1-TBP30-Hsp70融合表达质粒对小鼠细胞免疫应答影响,本试验构建了绵羊肺炎支原体pcDNA3.1-TBP30-Hsp70融合表达质粒。用已构建的pMD19T-P30和pMD19-Hsp70质粒为模板,采用基因定点突变（SDM）原理设计引物,应用SOE-PCR扩增目的基因片段,并将其定向克隆至表达载体pcDNA3.1（+）,构建重组质粒pcDNA 3.1（+）-TBP30和融合重组质pcDNA3.1（+）-TBP30-Hsp70。使用pcDNA3.1-TBP30、pcDNA3.1-TBP30-Hsp70、pcDNA3.1（+）和Elution Buffer对小鼠进行免疫,应用ELISA试剂盒检测小鼠血清中细胞因子白细胞介素-2（IL-2）、IL-4、干扰素-γ（INF-γ）分泌水平。结果显示,pcDNA3.1-TBP30-Hsp70酶切后可见大小分别约为1 413 bp的目的基因片段和5 400 bp的载体条带。与空白对照组和pcDNA3.1（+）组相比,免疫重组质粒组均可引起小鼠血清中细胞因子INF-γ、IL-2和IL-4分泌水平的增强,与空白对照组和pcDNA3.1（+）组相比差异显著或极显著（P<0.05;P<0.01）;而空白对照组和空质粒组之间差异不显著（P>0.05）;免疫pcDNA3.1-TBP30和pcDNA3.1-TBP30-Hsp70组小鼠血清IL-2、INF-γ和IL-4终分泌量增加,表明重组质粒组可刺激小鼠血清中IL-2、INF-γ和IL-4的变化,并且在时间上都呈现出先增多后减少的规律。本试验结果表明,重组质粒pcDNA3.1（+）-TBP30-Hsp70免疫小鼠后,IL-2和INF-γ分泌水平的升高,增强了机体的细胞免疫功能,进而调节机体细胞免疫影响T细胞和巨噬细胞的分泌,从而提高机体细胞免疫能力;IL-4分泌水平升高,促进机体Th2向Th1分化,维持Th1的优势状态,增强了机体的细胞免疫功能。本试验结果为绵羊肺炎支原体基因工程疫苗的研制提供了参考依据。     

藏绵羊KLF7基因表达特征分析及其过表达对前脂肪细胞增殖分化的影响

【目的】分析藏绵羊Krüppel样因子7(Krüppel-like factor 7,KLF7)基因表达特征,研究过表达该基因对前脂肪细胞增殖及分化的影响。【方法】从藏绵羊脂肪组织中分离前脂肪细胞进行培养及成脂诱导,应用实时荧光定量PCR技术检测KLF7基因在藏绵羊7个组织(大脑、皮下脂肪、肾脏、背最长肌、瘤胃、睾丸和回肠)和前脂肪细胞不同分化阶段(第0、2、4和8天)的mRNA相对表达水平;应用RT-PCR方法从藏绵羊脂肪组织中扩增KLF7基因CDS区序列,并将其连接到pcDNA3.1(+)真核表达载体获得pcDNA3.1-KLF7过表达质粒,转染前脂肪细胞;应用实时荧光定量PCR方法检测脂肪细胞增殖及分化标志基因mRNA表达水平;采用EdU和CCK-8方法分别检测过表达KLF7基因对EdU阳性细胞数和细胞活力的影响;采用油红O染色检测过表达KLF7基因后脂肪细胞脂滴生成量。【结果】KLF7基因在藏绵羊7个组织中均有表达,其中在大脑中的表达量最高,其次为皮下脂肪和肾脏,均显著高于其他组织(P<0.05);诱导分化第2、4和8天脂肪细胞mRNA表达量均显著高于分化前(P＜0.05),且分化第2天表达量最高;pcDNA3.1-KLF7过表达质粒转染前脂肪细胞2 d后显著或极显著抑制增殖标志基因CDK4、CyclinB1和CyclinD1的表达水平(P＜0.05;P＜0.01),极显著降低细胞活力及EdU阳性细胞数量(P＜0.01);pcDNA3.1-KLF7过表达质粒转染前脂肪细胞,诱导分化8 d后,脂肪细胞分化标志基因PPARγ、Glut4和ELOVL6的mRNA相对表达水平显著或极显著下调(P＜0.05;P＜0.01),且脂质沉积极显著减少(P＜0.01),表明过表达KLF7基因可抑制藏绵羊前脂肪细胞增殖及分化。【结论】KLF7基因在藏绵羊多个组织中广泛表达,且大脑、皮下脂肪、肾脏中表达量较高;诱导分化后脂肪细胞表达量显著高于分化前,且分化第2天表达量最高;过表达KLF7基因可抑制藏绵羊前脂肪细胞的增殖及分化。试验结果为阐明藏绵羊脂肪沉积的分子调控机制提供了基础数据。     

乙型脑炎病毒NS1和NS1-2A蛋白的真核表达及其差异性研究

为深入研究乙型脑炎病毒（JEV）NS1和NS1-2A蛋白的表达和免疫效果差异,本试验构建并扩增C-端含Flag标签的NS1和NS1-2A基因,利用T4 DNA连接酶分别连接到质粒pcDNA3.1（+）上,构建重组质粒pcDNA3.1-NS1-Flag和pcDNA3.1-NS1-2A-Flag。将这两种真核表达质粒分别转染BHK-21细胞,利用RT-PCR、IFA和Western blotting检测NS1和NS1-2A蛋白在体外的表达情况,用pcDNA3.1-NS1-Flag、pcDNA3.1-NS1-2A-Flag和pcDNA3.1（+）免疫BALB/c小鼠,检测这两种蛋白在体内的表达差异。结果显示,试验成功构建了NS1和NS1-2A基因的真核表达载体pcDNA3.1-NS1-Flag和pcDNA3.1-NS1-2A-Flag,IFA和Western blotting鉴定NS1和NS1-2A蛋白成功表达,重组质粒pcDNA3.1-NS1-Flag和pcDNA3.1-NS1-2A-Flag免疫小鼠后可诱发机体产生特异性体液免疫,pcDNA3.1-NS1-2A-Flag联合免疫组小鼠血清抗体效价和INF-γ细胞因子分泌水平比pcDNA3.1-NS1-Flag免疫组高,且与pcDNA3.1（+）空载体免疫组差异极显著（P<0.01）;pcDNA3.1-NS1-Flag和pcDNA3.1-NS1-2A-Flag免疫组小鼠体内的INF-γ分泌量会增多,免疫第4周达到最高后逐渐降低。pcDNA3.1-NS1-Flag和pcDNA3.1-NS1-2A-Flag免疫小鼠能够刺激JEV特异性抗体的分泌和增强机体的细胞免疫功能,且NS1-2A联合基因的免疫效果优于NS1单一基因,为进一步研究JEV的非结构蛋白功能、研发NS1和NS1-2A基因疫苗奠定基础。     

小鼠MyoD基因诱导绵羊脐带间充质干细胞为成肌细胞的研究

为了探讨小鼠MyoD基因诱导绵羊脐带间充质干细胞（umbilical cord mesenchymal stem cells,UCMSCs）为成肌细胞的可能性,本研究用小鼠MyoD-pcDNA3.1真核表达载体质粒转染绵羊UCMSCs,在观察细胞形态变化的同时,检测成肌细胞标记蛋白表达、表达成肌细胞特异蛋白的细胞比率和成肌细胞特异基因mRNA相对表达量。结果显示,与对照组（未转染）相比,在转染MyoD-pcDNA3.1质粒后第21天,大部分细胞呈现似成肌细胞的细长管状;与对照组未表达相关蛋白相比,转染MyoD-pcDNA3.1后第8天,在荧光倒置显微镜下观察到细胞表达MyoD和Desmin蛋白荧光,转染后第16天,不仅观察到细胞表达MyoD和Desmin,而且观察到MyoG蛋白的表达;对于转染细胞后22 d的细胞进行流式细胞仪检测显示,表达MyoD、MyoG和Desmin的细胞比率分别达93.5%、97.4%和99.5%;此外,实时荧光定量PCR检测显示,转染MyoD-pcDNA3.1后第28天,其细胞中的MyoD、MyoG和Desmin mRNA相对表达量分别提高2.046、2.389和5.489倍。上述结果表明,利用小鼠MyoD构建真核表达载体具有诱导UCMSCs分化为成肌细胞的功效。     

山羊RORα基因的克隆、表达载体构建及功能分析

旨在克隆山羊维甲酸相关孤儿受体α(RORα)基因并构建其真核表达载体,然后利用生物信息学工具系统分析RORα的生物学特性,最后对其在山羊生物钟系统中的作用机制进行初步探究。本研究以1只健康的12月龄雄性西农萨能奶山羊为试验动物,提取其肝组织总RNA,经逆转录PCR反转录为cDNA后,利用常规PCR扩增山羊RORα基因的编码区(coding sequence,CDS)片段,使用同源重组法将其与pcDNA3.1-Puro-N-3HA载体相连接; 重组载体经PCR、酶切和测序鉴定后,将阳性质粒命名为pcDNA3.1-3HA-gRORα; 将pcDNA3.1-Puro-N-3HA和pcDNA3.1-3HA-gRORα质粒分别转染至HEK293T细胞后,通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qPCR)和蛋白质免疫印迹(western blotting,WB)技术检测山羊RORα的表达; 同时利用ExPASy、ProtScale等软件对山羊RORα基因进行系统的生物信息学分析。另外,使用同源重组法分别构建含有山羊生物钟基因BMAL1和NR1D1启动子片段的pGL4.10-BMAL1-Promoter-Luc及pGL4.10-NR1D1-Promoter-Luc的荧光素酶报告质粒,并通过双荧光素酶报告试验探究山羊RORα蛋白调控BMAL1和NR1D1基因启动子转录活性的作用机制。PCR、酶切和测序鉴定结果表明,pcDNA3.1-3HA-gRORα重组质粒构建成功; qPCR和WB结果显示,pcDNA3.1-3HA-gRORα转染组RORα基因的mRNA表达水平和蛋白表达水平均显著高于pcDNA3.1-Puro-N-3HA转染组(P < 0.01)。生物信息学分析结果显示,山羊RORα基因CDS区序列与绵羊、牛和猪的相似性较高,分别为97.5%、97.1%和95.2%。山羊的RORα蛋白是一种亲水性蛋白。二级结构由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲组成,有信号肽的概率较小,无跨膜区; 三级结构与小鼠和人的RORα蛋白差异性极小,三者具有高度相似性。此外,PCR、酶切和测序结果表明,pGL4.10-BMAL1-Promoter-Luc和pGL4.10-NR1D1-Promoter-Luc重组质粒构建成功。双荧光素酶报告试验结果表明,山羊RORα蛋白可以显著上调山羊BMAL1和NR1D1基因启动子的转录活性。本研究成功构建了山羊RORα基因的真核表达载体,并证明了RORα蛋白可以正向调控山羊BMAL1和NR1D1基因的启动子活性,这为进一步探究山羊核受体RORα的功能及山羊生物钟的转录调控机制提供了前期基础。     

线粒体融合蛋白2基因干扰与过表达对布鲁氏菌诱导巨噬细胞凋亡的影响

[目的] 试验旨在探究线粒体融合蛋白2（MFN2）基因干扰与过表达对布鲁氏菌诱导小鼠巨噬细胞凋亡的影响。[方法] 利用RNA干扰技术设计3条特异性针对MFN2基因的siRNA序列（siMFN2-450、siMFN2-1661、siMFN2-2275）和1条阴性干扰序列（siMFN2-Negative）;利用空质粒pcDNA3.1-EGFP通过过表达技术构建1个重组质粒pcDNA3.1-EGFP-MFN2。双酶切法鉴定过表达重组质粒pcDNA3.1-EGFP-MFN2,通过实时荧光定量PCR和Western blotting检测筛选最佳干扰序列并鉴定重组质粒的过表达效率,使用筛选出的最佳干扰序列和鉴定过表达后的重组质粒分别构建MFN2基因干扰及过表达的转染巨噬细胞模型;用牛种布鲁氏菌疫苗株A19侵染巨噬细胞,按照细菌数：细胞个数=100：1的比例侵染24 h,通过实时荧光定量PCR和Western blotting检测B淋巴细胞瘤-2（Bcl-2）相关X蛋白（BAX）的表达情况,用流式细胞术检测细胞凋亡情况。[结果] 双酶切结果显示,pcDNA3.1-EGFP-MFN2过表达重组质粒构建成功;实时荧光定量PCR和Western blotting结果显示,siMFN2-1661组MFN2的表达极显著降低（P<0.01）,pcDNA3.1-EGFP-MFN2组MFN2的表达极显著增加（P<0.01）,成功构建干扰及过表达MFN2基因的转染巨噬细胞模型;布鲁氏菌侵染干扰MFN2基因表达的巨噬细胞后,BAX蛋白表达水平显著高于siMFN2-Negative组（P<0.05）,BAX转录水平和细胞凋亡率极显著高于siMFN2-Negative组（P<0.01）;布鲁氏菌侵染过表达MFN2基因的巨噬细胞后,BAX的转录及蛋白表达水平均显著低于pcDNA3.1-EGFP组（P<0.05）,细胞凋亡率极显著低于pcDNA3.1-EGFP组（P<0.01）。[结论] 本试验结果表明,干扰MFN2基因的表达会增强布鲁氏菌诱导细胞凋亡的能力,而过表达MFN2基因则会抑制布鲁氏菌诱导细胞凋亡的能力,结果可为研究MFN2基因的生物学功能提供参考,为进一步解析布鲁氏菌的致病机制提供理论基础。     

山羊CREBZF蛋白两种亚型过表达载体的构建及其对子宫内膜上皮细胞凋亡的影响

旨在构建编码山羊CREBZF蛋白2种亚型（长亚型SMILE和短亚型Zhangfei）基因的过表达载体，并初步探究CREBZF对山羊子宫内膜上皮细胞（gEECs）凋亡的影响。本研究针对编码山羊CREBZF不同亚型的基因CDS区分别设计引物，分段进行PCR扩增；运用无缝克隆技术将所获得各目的基因片段与线性化pcDNA3.1（+）载体连接，构建pcDNA3.1（+）-SMILE和pcDNA3.1（+）-Zhangfei重组过表达载体，通过双酶切和测序进行鉴定；转染过表达载体至gEECs，提取总RNA和蛋白，通过qRT-PCR和Western blot验证过表达效率；应用流式细胞术检测过表达SMILE和Zhangfei对gEECs凋亡率的影响。PCR、双酶切显示各目的条带大小正确；测序显示目的片段与NCBI基因库中山羊CREBZF的预测序列一致性为100%；转染过表达载体后，gEECs中SMILE与Zhangfei在转录和翻译水平的表达量均显著增加，并发现SMILE可能在翻译后自身被修饰；空载体组细胞凋亡率为8.45%；转染pcDNA3.1（+）-SMILE组凋亡率显著上升至12.41%（P<0.01）；转染pcDNA3.1（+）-Zhangfei组凋亡率上升至9.83%，但相较于空载体组统计学差异不显著；结果提示，CREBZF可能调控gEECs的凋亡进程。本研究将目的基因分段克隆与无缝克隆技术联用，构建了上述2种过表达载体，为进一步探究CREBZF在反刍动物子宫内膜上皮细胞周期性变化中的作用奠定基础。     

PLC-γ1的多克隆抗体制备及对绵羊早期胚胎发育作用的初步研究

旨在通过构建PLC-γ1真核过表达载体并制备其多克隆抗体,为探索绵羊PLC-γ1基因对卵母细胞激活作用及早期胚胎发育的影响提供基础数据。本研究以实验室保存的Puc57-P2A-Flag-PLC-γ1菌株为模板设计引物并引入Hind Ⅲ、Age Ⅰ酶切位点,利用PCR扩增并纯化P2A-Flag-PLC-γ1基因,将其连入pcDNA3.1-EGFP载体,进行转化,通过菌液PCR、双酶切及测序鉴定后提取质粒。随后将构建好的重组质粒转染HEK-293T细胞24 h,分为control组、空载组和PLC-γ1过表达组,通过显微镜观察细胞荧光,实时荧光定量PCR （qPCR）及Western blot （WB）检测转染后细胞中PLC-γ1的表达情况;Anti-Flag免疫磁珠纯化PLC-γ1蛋白;以10月龄的新西兰大白兔（健康状态良好,体重约50 kg,n=2）为对象制备多克隆抗体,间接ELISA法测定多克隆抗体效价,WB鉴定其特异性。通过显微注射重组质粒及离子霉素（Ion）结合6-DMAP孤雌激活卵母细胞,qPCR及WB检测PLC-γ1在卵裂后不同时期（2细胞期、4细胞期、8细胞期、桑椹胚期）的绵羊早期胚胎细胞中的表达情况。结果显示,成功构建真核过表达载体;转染24 h后,与空白对照及阴性对照相比,过表达组PLC-γ1表达量明显升高（P<0.01）;WB结果显示成功获得并纯化PLC-γ1蛋白,大小为149 ku;测得PLC-γ1多克隆抗体效价为1：12 800,并可与PLC-γ1蛋白发生免疫反应。将重组质粒注射到绵羊MⅡ期卵母细胞胞质中,qPCR及WB结果显示PLC-γ1在绵羊早期胚胎发育各时期均有表达。综上所述,本研究成功构建了PLC-γ1真核过表达载体并制备了其多克隆抗体,通过显微注射技术将重组质粒注入卵母细胞并实现表达,证明PLC-γ1在绵羊早期胚胎发育各时期均有表达,且具有作为新的卵母细胞激活因子的潜能。既为探索绵羊PLC-γ1基因对卵母细胞激活作用及早期胚胎发育的影响提供了科学依据,也为进一步提升绵羊的繁殖性能奠定基础。     

藏羊HSP27基因过表达和沉默载体构建及对卵泡发育的功能初步分析

为了深入探究HSP27基因在藏羊卵泡发育过程中的作用,本研究选择健康的（3~4岁）经产藏母羊6只,屠宰获得卵巢组织进行藏羊HSP27基因克隆,利用生物信息学方法分析HSP27基因CDS区序列,构建HSP27基因过表达及沉默载体,分离培养藏羊卵巢颗粒细胞,将构建的载体按不同分组进行细胞转染试验即空白组、过表达载体组、沉默载体组、阴性对照组,每组设3个复孔。显微镜观察各转染组培养0、24、48、72 h的细胞形态变化及细胞计数,RT-PCR检测各转染组HSP27、GDF9、BMPR-1B、Erβ基因mRNA表达量。结果,试验成功克隆藏羊HSP27基因,其CDS序列长度为618 bp,编码203个氨基酸。试验成功构建藏羊HSP27基因过表达及沉默载体;将构建的载体转染至卵巢颗粒细胞,随着培养时间的递增各转染组间细胞形态发生改变,过表达载体组细胞由长梭状逐渐变为不规则多边形,细胞核变形分解,沉默载体组细胞周边伪足伸出减少,细胞皱缩大量凋亡;细胞计数结果显示,转染后培养72 h时,沉默载体组细胞数量极显著低于其他3组（P<0.01）,过表达载体组细胞数量显著低于空白组和阴性对照组（P<0.05）。RT-PCR结果显示,过表达载体组细胞HSP27基因mRNA表达量极显著高于空白组（P<0.01）,沉默载体组细胞HSP27基因mRNA表达量极显著低于阴性对照组（P<0.01）,过表达载体组细胞的GDF9、BMPR-1B、Erβ基因mRNA表达量均极显著高于空白组（P<0.01）,沉默载体组细胞Erβ基因mRNA表达量极显著低于阴性对照组（P<0.01）。由此可初步推测,当HSP27基因过表达时能够促进颗粒细胞增殖分化,当沉默HSP27基因时可能会触发颗粒细胞凋亡进而影响卵泡发育,以上研究成果可为HSP27基因在藏羊卵泡发育过程中的功能研究奠定试验基础。     

猪Neuronatin基因在pTr2细胞内葡萄糖转运中的功能研究

本研究旨在探索印记基因NNAT 2个转录本NNAT-α、NNAT-β在猪胎盘滋养层细胞(pTr2)中的功能。实验通过NCBI数据库公布的猪NNAT-α、NNAT-β的CDs序列信息设计引物,并构建了pcDNA3.1-NNAT-α和pcDNA3.1-NNAT-β真核表达载体,经过双酶切、连接转化、测序鉴定后,将表达载体转染至pTr2细胞,48h后通过酶标仪检测细胞内葡萄糖含量的变化,RT-PCR检测NNAT基因、葡萄糖转运基因(GLUT1、GLUT3)和PI3K-AKT通路基因的表达。结果表明在pTr2细胞中过表达NNAT-α、NNAT-β可显著提高细胞内葡萄糖含量、葡萄糖转运基因(GLUT1、GLUT3)和PI3K-AKT通路基因mRNA的表达量。     

日粮能量及蛋白质水平对滩羊糖类转运载体mRNA表达的影响

试验旨在研究日粮能量及蛋白质水平对滩羊小肠和肌肉组织中主要糖类转运载体mRNA表达的影响。选取112只健康、体重相近的滩羊（公、母各半）,随机分为4组,每组4个重复,每个重复7只羊。参考肉羊饲养标准（NY/T 816-2004）,分别饲喂不同能量及蛋白质水平日粮,即0.84×标准水平（Ⅰ组）、0.96×标准水平（Ⅱ组）、1.08×标准水平（Ⅲ组）和1.20×标准水平（Ⅳ组）。试验分两个阶段（29~35和36~40 kg）,于每个阶段末,每个重复屠宰1只试验羊,取其小肠和肌肉组织样,运用实时荧光定量PCR技术,研究SGLT1、GLUT4、GLUT5基因mRNA的表达量变化。结果显示,在29~35 kg阶段末,Ⅲ组小肠中SGLT1基因mRNA的表达量最高,显著高于其他组（P< 0.05）,在36~40 kg阶段末各组间无显著差异（P> 0.05）,各组肌肉中SGLT1基因mRNA的表达量在两个阶段都随着能量及蛋白质水平的提高而增加,Ⅳ组均最高;在29~35 kg阶段末,各组间小肠中GLUT4基因mRNA表达量无显著差异（P> 0.05）,而在36~40 kg阶段末,GLUT4基因mRNA的表达量随着能量及蛋白质水平的提高而增加,Ⅳ组显著高于其他组（P< 0.05）,在肌肉中,Ⅳ组GLUT4基因mRNA在两个阶段末表达量均最高,均显著高于Ⅰ组（P< 0.05）;在两个试验阶段,GLUT5基因mRNA的表达量无规律性。综上所述,日粮能量及蛋白质水平会影响滩羊小肠和肌肉中SGLT1、GLUT4基因mRNA的表达量,从而影响机体对葡萄糖的消化吸收。     

秦川肉牛脂肪细胞PLIN2基因干扰siRNA筛选及过表达载体效率检测

试验旨在获得秦川牛肉用新品系（以下简称"秦川肉牛"）具有高干扰效率的脂肪细胞分化相关蛋白2（PLIN2）基因干扰siRNA及高过表达效率的基因超表达载体,为后续研究PLIN2基因在秦川肉牛脂肪细胞分化过程中的功能提供试验依据。通过采用siRNA介导的靶基因沉默技术合成靶向牛PLIN2 mRNA序列的si-PLIN2及构建真核pcDNA3.1（+）-PLIN2过表达载体,利用FuGENE6低毒性转染试剂配制转染复合物,转染秦川肉牛脂肪细胞并进行诱导分化。采用实时荧光定量PCR检测技术检测各试验组与对照组中PLIN2基因的相对表达量,并计算目的基因干扰及过表达效率;采用Western blotting方法检测蛋白水平的表达情况;采用BODIPY脂滴染色的方法观察表型。结果表明,转染秦川肉牛前体脂肪细胞后干扰组3对si-PLIN2（si-PLIN2_01、si-PLIN2_02和si-PLIN2_03）与对照组（si-PLIN2-NC）相比,PLIN2基因表达量下降（P<0.01）,干扰效率分别为71%、54%和50%;蛋白水平检测发现,si-PLIN2_01、si-PLIN2_03组蛋白水平表达与对照组（si-PLIN2-NC）相比出现下降趋势;脂滴染色后发现,干扰组与对照组相比,脂滴数目明显减少。过表达组pcDNA3.1（+）-PLIN2与对照组相比,PLIN2基因表达量显著上调,达35倍,脂滴数目明显增多。综上所述,siRNA介导的PLIN2基因沉默或pcDNA3.1（+）介导的体外表达载体均可以成功实现对PLIN2基因在秦川肉牛脂肪细胞分化过程中的干扰或超表达,并影响脂肪细胞分化过程中脂滴的形成数量。本研究为进一步探究PLIN2在秦川肉牛脂肪细胞分化过程中的功能奠定基础。     

Changes in the gene expression of adiponectin and glucose transporter 12 (GLUT12) in lactating and non-lactating cows

Glucose delivery and uptake by the mammary gland is a rate‐limiting step in milk synthesis. Insulin resistance is believed to increase throughout the body following the onset of lactation. To study glucose metabolism in peak‐, late‐, and non‐lactating cows we analyzed the expression of an adipokine, namely, adiponectin, decreased insulin resistance, leptin, and a novel insulin‐responsive glucose transporter (GLUT12) in the adipose tissue and mammary gland by using real‐time polymerase chain reaction. Our results demonstrated that the mRNA level of adiponectin in the adipose tissue was greater in non‐lactating cows than in peak‐lactating cows. In the adipose tissue, there were no significant differences in the abundance of GLUT12 mRNA between the peak‐, late‐, and non‐lactating cows. In contrast, in the mammary gland, the mRNA level of GLUT12 was greater in non‐lactating cows than in peak‐ and late‐lactating cows. In the adipose tissue, the mRNA level of leptin and peroxisome proliferator‐activated receptor gamma 2 (PPARγ2) was greater in non‐lactating cows than in peak‐lactating cows. The results of the present study suggest that in lactating cows adiponectin plays an important role in insulin resistance in the adipose tissue; in the mammary gland, GLUT12 expression is believed to be an important factor for insulin‐dependent glucose metabolism.     

Effects of Diets with Different Energy and Protein Levels on mRNA Expression of Glucose Transporters in Tan Sheep

This experiment was conducted to study the effects of the diets with different energy and protein levels on mRNA expression of glucose transporters in the small intestine and muscle of Tan sheep. A total of 112 healthy Tan sheep (half male and half female) with similar initial live weight were randomly divided into four groups with four replicates per group and seven sheep per replicate. According to the Feeding Standard of Meat-producing Sheep and Goats (NY/T 816—2004),each group was fed diet with different levels of energy and protein respectively:0.84×standard level (group Ⅰ),0.96×standard level (group Ⅱ),1.08×standard level (group Ⅲ) and 1.20×standard level (group Ⅳ). The test period were divided into two stages by body weight of sheep (29-35 and 36-40 kg). At the end of each stage,one sheep was slaughtered at each replicate,and small intestine and muscle samples were collected to study mRNA relative expression of SGLT1,GLUT4 and GLUT5 genes by Real-time PCR. The results indicated that:SGLT1 gene mRNA expression levels of group Ⅲ was significantly higher than other groups in small intestine at the end of 29-35 kg stage (P< 0.05);At the end of 36-40 kg stage,the SGLT1 gene mRNA expression levels had no significant difference among the four groups (P> 0.05).In muscle,the SGLT1 gene mRNA expression level increased with the rise of energy and protein levels at both stages ,and that of group Ⅳ were the highest.In small intestine,at the end of 29-35 kg stage,the GLUT4 gene mRNA expression levels had no significant difference among the four groups (P> 0.05);At the end of 36-40 kg stage,the GLUT4 gene mRNA expression level increased with the rise of energy and protein levels,and that of group Ⅳ were significantly higher than the other groups (P< 0.05).In muscle,the GLUT4 gene mRNA expression level were the highest in group Ⅳ at both stages,and significantly higher than group Ⅰ (P< 0.05). The GLUT5 gene mRNA expression did not show any regularity at both stages. In conclusion,diets with different levels of energy and protein could significantly affect the mRNA expression of SGLT1 and GLUT4 genes,and affect absorption of glucose in sheep.     

Study on the Intervention Effect and Mechanism on Insulin Resistant Mice of Total Flavone from Melastoma dodecandrum Lour.

This experiment was conducted to explore the intervention effect and mechanism on insulin resistance (IR) mice of total flavonoids from Melastoma dodecandrum Lour.(TFMD).The model of IR mice was established by intragastric administration of high-fat emulsion,while 600,300 and 150 mg/kg TFMD were administered once daily for 30 days.After the end of the experiment the mices' fasting blood glucose (FBG),fasting serum insulin (FINS),serum total cholesterol(TC),triglyceride (TG),high density lipoprotein(HDL) were determined.The mRNA expression level of liver insulin receptor(InsR),fat peroxisome proliferator-activated receptor-γ(PPAR-γ),and glucose transporter 4 gene (GLUT4) in skeletal muscle were detected by Real-time quantative PCR,and the protein levels were detected by immunohistoche mical method.The results showed that TDMF could reduce the body weight of IR mice,decrease the level of serum FBG,FINS and HOMA-IR,increase the level of ISI,decrease the content of serum TG,TC and LDL,and increase the content of HDL(P<0.01,P<0.05);And the mRNA expression of INSR,PPAR-γ in liver and GLUT4 in skeletal muscle of IR mice were increased(P<0.01,P<0.05),and the protein expression level of InsR,PPAR-γ in liver and GLUT4 in skeletal muscle of IR mice were increased(P<0.01,P<0.05).The results confirmed that the TFMD could relieve experimental insulin resistance in mice,and the activity was related to the regulation of glucose and lipid metabolism and the enhancement of insulin sensitivity.     

Changes in gene expression of glucose transporters in lactating and nonlactating cows

Glucose delivery and uptake by the mammary gland are a rate-limiting step in milk synthesis. It is thought that insulin-independent glucose uptake decreases in tissues, except for the mammary gland, and insulin resistance in the whole body increases following the onset of lactation. To study glucose metabolism in peak-, late-, and nonlactating cows, the expression of erythrocyte-type glucose transporter (GLUT1) and the insulin-responsive glucose transporter (GLUT4) in the mammary gland, adipose tissue, and muscle were assessed by Western blotting and real-time PCR. Our results demonstrated that the mammary gland of lactating cows expressed a large amount of GLUT1, whereas the mammary gland of nonlactating cows did not (P < 0.05). On the other hand, adipose tissue of late and nonlactating cows expressed a large amount of GLUT1, whereas the adipose tissue of peak-lactating cows did not (P < 0.05). There were no significant differences in the abundance of GLUT4 mRNA in adipose tissue and muscle, whereas GLUT4 mRNA was not detected in the mammary gland. The plasma insulin concentration was greater (P < 0.05) in nonlactating cows than in peak- and late-lactating cows. The results of the present study indicate that in lactation, GLUT1 expression in the mammary gland and adipose tissue is a major factor for insulin-independent glucose metabolism, and the expression of GLUT4 in muscle and adipose tissue is not an important factor in insulin resistance in lactation; however, the plasma insulin concentration may play a role in insulin-dependent glucose metabolism. Factors other than GLUT4 may be involved in insulin resistance.     

山羊DGAT1基因的克隆及对前体脂肪细胞脂质沉积的调控作用研究

旨在克隆山羊DGAT1基因序列,明确DGAT1基因在山羊不同组织中的表达模式,并进一步揭示过表达DGAT1基因对山羊肌内前体脂肪细胞脂质代谢的影响。本试验以10月龄健康简州大耳公羊（n=7）为试验动物。采用RT-PCR法克隆山羊DGAT1基因序列,并对序列进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR （real-time quantitative PCR,RT-qPCR）检测DGAT1在山羊不同组织中的相对表达水平;采用双酶切法构建pcDNA3.1-DGAT1真核表达载体并转染至山羊肌内前体脂肪细胞;使用RT-qPCR检测DGAT1过表达效率及脂质代谢相关基因的表达情况;通过油红O染色法观察过表达DGAT1对脂滴形成的影响,利用GPO-Trinder酶学反应检测甘油三酯含量。结果显示,获得山羊DGAT1基因序列全长1 651 bp （GenBank登录号：MT221183）,包含5'UTR 125 bp,CDS 1 470 bp,3'UTR 56 bp,编码489个氨基酸残基;山羊DGAT1基因在小肠中的表达量最高,在脾中表达量最低;RT-qPCR检测结果显示,DGAT1在细胞中过表达极显著（P<0.01）,GPAM基因的相对表达水平显著上调（P<0.05）,ADRP和ACOX1基因极显著上调（P<0.01）,而AGPAT6基因相对表达水平显著下调（P<0.05）,MLYCD和HSL基因极显著下调（P<0.01）;油红O染色结果显示,过表达DGAT1后脂滴聚积相较于对照组极显著增多（P<0.01）,甘油三酯测定结果显示,过表达DGAT1基因可极显著增加山羊肌内脂肪细胞甘油三酯含量（P<0.01）。本研究成功获得山羊DGAT1基因CDS区序列并构建了pcDNA3.1-DGAT1真核表达载体,过表达DGAT1可显著促进山羊肌内前体脂肪细胞脂质沉积,并显著影响脂质代谢相关基因的表达,这些结果为进一步阐明DGAT1对调控山羊肌内脂肪代谢的作用机制提供了重要数据。