山羊STAT3基因克隆、生物信息学分析及甲基化修饰研究

doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2016.03.006

畜牧兽医学报 ›› 2016, Vol. 47 ›› Issue (3): 457-466.doi: 10.11843/j.issn.0366-6964.2016.03.006

山羊STAT3基因克隆、生物信息学分析及甲基化修饰研究

贾文超^1# ，刘亮亮^2# ，吴贤锋¹，赵钊艳¹，王珂¹，王毛¹，高静¹，王立强¹，陈宏¹，潘传英¹，蓝贤勇^1*

（1.西北农林科技大学动物科技学院生命科学学院，陕西省农业分子生物学重点实验室，杨凌 712100；2.江苏科技大学计算机科学与工程学院，镇江 212003）

收稿日期:2015-03-30 出版日期:2016-03-23 发布日期:2016-03-23
通讯作者: 蓝贤勇，博士，副教授，硕士生导师，主要从事动物遗传育种与表观遗传修饰研究，E-mail：lanxianyong79@nwsuaf.edu.cn
作者简介:贾文超（1990-)，男，土族，青海门源人，硕士生，主要从事动物遗传学研究，E-mail：jiawenchaozyq@163.com；刘亮亮（1979-），男，江西萍乡人，博士，讲师，主要从事计算机软件与信息分析，E-mail：lingyun79626@126.com。贾文超和刘亮亮为并列第一作者
基金资助:
国家自然科学基金(31172184)；陕西省留学人员科技活动择优资助项目（2014-14)；西北农林科技大学大学生创新性实验计划（2013）

Molecular Cloning，Bioinformatics Analysis and Methylation Modification of Goat STAT3 Gene

JIA Wen-chao^1#，LIU Liang-liang^2# ，WU Xian-feng¹，ZHAO Zhao-yan¹，WANG Ke¹，WANG Mao¹，GAO Jing¹，WANG Li-qiang¹，CHEN Hong¹，PAN Chuan-ying¹，LAN Xian-yong^1*

(1.Shaanxi Key Laboratory of Molecular Biology for Agriculture，College of Animal Science and TechnologyCollege of Life Sciences，Northwest A&F University，Yangling 712100，China；2.Computer Science and Engineering School of Just，Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang 212003，China)

Received:2015-03-30 Online:2016-03-23 Published:2016-03-23

摘要/Abstract

摘要：

本研究利用RT-PCR、TA克隆和重亚硫酸盐测序（BSP）等方法，旨在克隆、分析山羊STAT3基因完整编码区，并解析该基因甲基化修饰水平及其与体重的关系。结果表明，山羊STAT3基因编码区全长2 313 bp，编码770个氨基酸；与绵羊、牛、野猪、小鼠、大鼠和人的氨基酸序列一致性分别为99.7%、99.6%、99.4%、99.2%、99.4%和99.5%。山羊高体重组与低体重组之间甲基化差异研究发现，高体重组STAT3基因启动子区甲基化水平显著高于低体重组（P=0.020），提示该基因甲基化修饰对体重具有显著影响，可作为标记辅助选择（MAS）的有效表观遗传标记。这些结果为研究山羊肉用性能的遗传与表观遗传机制提供了科学资料。

Abstract:

The aim of this study was to clone and analyze the entire coding sequence of goat STAT3 gene as well as to detect the STAT3 gene methylation modification and analyze its association with goat body weight using reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR)，TA cloning，bioinformatics and bisulfite sequencing(BSP) methods.The results showed that the entire coding sequence of goat STAT3 gene was 2 313 bp in length，and encoded 770 amino acids.The shared amino acid sequence consistency between goat(capra hircus) and sheep(Ovis aries)，bovine(Bos Taurus)，boar(Sus scrofa)，mouse(Mus musculus），rat(Rattus norvegicus)，human(Homo sapiens) were 99.7%，99.6%，99.4%，99.2%，99.4%，99.5%，respectively.The analysis of the methylation difference in the promoter region of goat STAT3 gene between high body weight group and low body weight group demonstrated that the goats with high body weight had higher methylation level than those goats with low body weight(P=0.020).This finding indicated that the methylation modification of STAT3 gene had significant effect on body weight in goat，which could become the epigenetic marker in marker-assisted selection(MAS).These results would provide scientific data for studying genetic and epigenetic mechanism for meat production in goat.

中图分类号:

S827
S813.3

贾文超，刘亮亮，吴贤锋，赵钊艳，王珂，王毛，高静，王立强，陈宏，潘传英，蓝贤勇. 山羊STAT3基因克隆、生物信息学分析及甲基化修饰研究[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(3): 457-466.

JIA Wen-chao，LIU Liang-liang，WU Xian-feng，ZHAO Zhao-yan，WANG Ke，WANG Mao，GAO Jing，WANG Li-qiang，CHEN Hong，PAN Chuan-ying，LAN Xian-yong. Molecular Cloning，Bioinformatics Analysis and Methylation Modification of Goat STAT3 Gene[J]. ACTA VETERINARIA ET ZOOTECHNICA SINICA, 2016, 47(3): 457-466.

0
/ / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Reference Manager|ProCite|BibTeX|RefWorks

链接本文: https://www.xmsyxb.com/CN/10.11843/j.issn.0366-6964.2016.03.006

https://www.xmsyxb.com/CN/Y2016/V47/I3/457

参考文献

［1］赵海谕，蓝贤勇，雷初朝，等.表观遗传学：家畜遗传育种的新挑战［J］.家畜生态学报，2014，35(8)：1-5.
ZHAO H Y，LAN X Y，LEI C Z，et al.Epigenetics：New challenges of breeding and genetics in livestock［J］.Acta Ecologiae Animalis Domastici，2014，35(8)：1-5.(in Chinese)
［2］QIN H，YEH W I，DE SARNO P，et al.Signal transducer and activator of transcription-3/suppressor of cytokine signaling-3(STAT3/SOCS3) axis in myeloid cells regulates neuroinflammation［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，2012，109(13)：5004-5009.
［3］ZHUANG S.Regulation of STAT signaling by acetylation［J］.Cell Signal，2013，25(9)：1924-1931.
［4］DEMARIA M，CAMPOREALE A，POLI V.STAT3 and metabolism：How many ways to use a single molecule［J］.Int J Cancer，2014，135(9)：1997-2003.
［5］SUBRAMANIAM A，SHANMUGAM M K，PERUMAL E，et al.Potential role of signal transducer and activator of transcription(STAT) 3 signaling pathway in inflammation，survival，proliferation and invasion of hepatocellular carcinoma［J］.Biochim Biophys Acta，2013，1835(1)：46-60.
［6］KAMRAN M Z，PATIL P，GUDE R P.Role of STAT3 in cancer metastasis and translational advances［J］.Biomed Res Int，2013，2013：421821.
［7］OHKUBO N，SUZUKI Y，AOTO M，et al.Accelerated destruction of erythrocytes in Tie2 promoter-driven STAT3 conditional knockout mice［J］. Life Sci，2013，93(9-11)：380-387.
［8］RESEMANN H K，WATSON C J，LLOYD-LEWIS B.The Stat3 paradox：A killer and an oncogene［J］.Mol Cell Endocrinol，2014，382(1)：603-611.
［9］RICHARD A J，STEPHENS J M.The role of JAK-STAT signaling in adipose tissue function［J］.Biochim Biophys Acta，2013，1842(3)：431-439.
［10］SCHÜBELER D.Function and information content of DNA methylation［J］.Nature，2015，517(7534)：321-326.
［11］PAN C Y，JIA W C，WU X F，et al.DNA methylation profile of DNA methyltransferase 3b(Dnmt3b) and its influence on growth traits in goat［J］.JAPS，2013，23(2)：380-387.
［12］赵海谕．奶山羊PITX1、PITX2基因的遗传变异、mRNA表达及DNA甲基化修饰对泌乳性能的影响［D］.杨凌：西北农林科技大学，2014.
ZHAO H Y.Genetic variation，mRNA expression and DNA methylation modification of PITX1 and PITX2 genes and their influence on milk production traits in dairy goats［D］.Yangling：Northwest A&F University，2014.(in Chinese)
［13］LAN X Y，CRETNEY E C，KROPP J，et al.Maternal diet during pregnancy induces gene expression and DNA methylation changes in fetal tissues in sheep［J］.Front Genet，2013，4：49.
［14］李盛杰，杜晓华，罗玉柱，等.天祝白牦牛NGB基因的克隆及生物信息学分析［J］.畜牧兽医学报，2013，44(3)：395-398.
LI S J，DU X H，LUO Y Z，et al.Cloning and bioinformatics analysis of NGB gene of Tianzhu white yak［J］.Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica，2013，44(3)：395-398.(in Chinese)
［15］王萍，巨向红，雍艳红，等.猪SOCS3基因的克隆、生物信息分析及热应激条件下的表达［J］.畜牧兽医学报，2014，45(7)：1044-1052.
WANG P，JU X H，YONG Y H，et al.Cloning and bioinformatics analysis of porcine SOCS3 cDNA and its expression pattern during heat stress［J］.Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica，2014，45(7)：1044-1052.(in Chinese)
［16］张春香，郭云雁，白元生，等.绵羊GPx5基因克隆、生物信息学分析及表达特性的研究［J］.畜牧兽医学报，2014，45(7)：1075-1083.
ZHANG C X，GUO Y Y，BAI Y S，et al.Clone，bioinformatics analysis and expression characteristics of ovine GPx5［J］.Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica，2014，45(7)：1075-1083.(in Chinese)
［17］陈静，翟飞，夏明秀，等.鸡不同生精细胞中Piwil1基因启动子区DNA甲基化差异研究［J］.畜牧兽医学报，2014，45(9)：1404-1409.
CHEN J，ZHAI F，XIA M X，et al.Differences in DNA methylation of the promoter region of Piwil1 gene in chicken spermatogenic cells［J］.Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica，2014，45(9)：1404-1409.(in Chinese)
［18］李芳芳，戴建军，吴彩凤，等.WT1和FGF9基因在克隆猪隐睾中mRNA表达和DNA甲基化状态分析［J］.畜牧兽医学报，2014，45(6)：918-925.
LI F F，DAI J J，WU C F，et al.mRNA expression and DNA methylation status of WT1 and FGF9 gene in cryptorchidism of cloned pig［J］. Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica，2014，45(6)：918-925.(in Chinese)
［19］王梦楠，崔亚丽，吴国江，等.牛Ascl2基因印记及DNA甲基化状态分析［J］.畜牧兽医学报，2014，45(12)：1949-1956.
WANG M N，CUI Y L，WU G J，et al.Genomic imprinting and DNA methylation status of Ascl2 gene in cattle［J］. Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica，2014，45(12)：1949-1956.(in Chinese)
［20］张文，王雅杰，薛春燕，等.STAT3基因在乳腺癌组织中的表达及意义［J］.中国癌症杂志，2007，17(7)：546-551.
ZHANG W，WNAG Y J，XUE C Y，et al.Expression of STAT3 gene in breast carcinoma and its clinical significance［J］.China Oncology，2007，17(7)：546-551.(in Chinese)
［21］DAVEY H W，WILKINS R J，WAXMAN D J.STAT5 signaling in sexually dimorphic gene expression and growth patterns［J］.Am J Hum Genet，1999，65(4)：959-965.
［22］WU X，JIA W，ZHANG J，et al.Determination of the novel genetic variants of goat STAT5A gene and their effects on body measurement traits in two Chinese native breeds［J］.Small Rumin Res，2014，121(2-3)：232-243.
［23］JIA W，WU X，LI X，et al.Novel genetic variants associated with mRNA expression of signal transducer and activator of transcription 3(STAT3) gene significantly affected goat growth traits［J］.Small Rumin Res，2015，129：25-36.
［24］JONES P A.Functions of DNA methylation：islands，start sites，gene bodies and beyond［J］.Nat Rev Genet，2012，13(7)：484-492.
［25］KUDO S.Methyl-CpG-binding protein MeCP2 represses Sp1-activated transcription of the human leukosialin gene when the promoter is methylated［J］.Mol Cell Biol，1998，18(9)：5492-5499.
［26］YANG J，BAI W L，NIU P Y，et al.Aberrant hypomethylated STAT3 was identified as a biomarker of chronic benzene poisoning through integrating DNA methylation and mRNA expression data［J］.Exp Mol Pathol，2014，96(3)：346-353.
［27］KIM E，KIM M，WOO D H，et al.Phosphorylation of EZH2 activates STAT3 signaling via STAT3 methylation and promotes tumorigenicity of glioblastoma stem-like cells［J］.Cancer Cell，2013，23(6)：839-852.

[1]	李丽莎, 彭永东, 郑晓宁, 李祥龙. 山羊PMEL基因启动子活性及转录调控元件分析[J]. 畜牧兽医学报, 2017, 48(5): 826-835.
[2]	朱江江，林亚秋，王永，李倩，林森. 山羊CC类趋化因子受体（CCR2）基因的克隆及组织表达分析[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(11): 2202-2209.
[3]	王苗，罗军，许会芬，朱江江，赫秋亚，姚大为，史怀平. 山羊INSIG1基因超表达对乳腺上皮细胞中脂质合成的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(9): 1806-1816.
[4]	朱武政，林亚秋，江明锋，王永，廖红海，李倩，朱江江. 肉用山羊脂代谢相关基因与肌内脂肪含量的相关性分析[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(7): 1333-1341.
[5]	孙洪新，王红娜，张英杰，刘月琴，陈晓勇，敦伟涛. BMPR-IB基因的克隆及其在绒山羊成纤维细胞中的表达[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(6): 1124-1132.
[6]	林亚秋，廖红海，贺庆华，李倩，王永. 山羊 FTO 基因克隆及其表达谱[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(5): 888-898.
[7]	杜琛，李金泉,陈秀娟. 白绒山羊PPARγ基因RNA干扰慢病毒载体的构建及对肌内脂肪细胞增殖分化的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(4): 671-678.
[8]	廖红海，林亚秋，邬杨楠，朱武政，李倩，王永，陈娟. 山羊DLK1基因分子克隆、生物信息学分析及表达研究[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(3): 467-476.
[9]	耿立英，张宇，李祥龙，周荣艳，李兰会，王志刚. 山羊卵巢维持基因FOXL2启动子活性及调控区域分析[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(12): 2153-2160.
[10]	张天，李祥龙，周荣艳，李兰会. 不同毛色山羊皮肤组织Agouti基因剪接体类型研究[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(11): 1934-1943.
[11]	闵令江，丰艳妮，李兰，李美玉. 山羊MSTN基因多态性与主要经济性状的关联分析[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(9): 1515-1524.
[12]	任航行，王高富，陆健，李杰，蒋婧，刘良佳，周鹏. 不同肤色山羊皮肤组织形态学及黑色素生成相关基因的表达分析[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(9): 1525-1531.
[13]	黄冬维，储明星，狄冉，刘秋月，胡文萍，王翔宇，潘章源，郭晓飞. 山羊繁殖季节性相关基因KiSS-1与RFRP的表达研究[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(6): 924-931.
[14]	兰蓉，朱兰，姚新荣，王鹏，邵庆勇，洪琼花. 山羊产羔数全基因组关联分析[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(4): 549-554.
[15]	李隐侠，张俊，钱勇，李静心，孟春花，王慧利，钟声，曹少先. Kiss-1基因多态性与苏淮山羊产羔数的关联分析[J]. 畜牧兽医学报, 2014, 45(12): 1917-1923.

山羊STAT3基因克隆、生物信息学分析及甲基化修饰研究

Molecular Cloning，Bioinformatics Analysis and Methylation Modification of Goat STAT3 Gene

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价