牛ATP5B基因启动子与组织差异性表达研究

doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2015.03.005

畜牧兽医学报 ›› 2015, Vol. 46 ›› Issue (3): 382-387.doi: 10.11843/j.issn.0366-6964.2015.03.005

牛ATP5B基因启动子与组织差异性表达研究

段美艳¹ ，赵志东¹，李安宁¹，李世军¹，王明明¹ ，昝林森^1，2*

（1.西北农林科技大学动物科技学院，杨凌 712100； 2.国家肉牛改良中心，杨凌 712100）

收稿日期:2014-05-22 出版日期:2015-03-23 发布日期:2015-03-23
通讯作者: 昝林森，教授，博士生导师，主要从事肉牛奶牛遗传改良与健康养殖方面的教学、科研及技术推广工作，E-mail：zanlinsen@163.com
作者简介:段美艳（1990-），女，山西五台人，硕士生，主要从事肉牛基因转录调控研究，E-mail：dmy.sunny.2008@163.com
基金资助:
国家自然科学基金（31272411；3311120464）；国家863计划（2013AA102505；2011AA100307-02）；国家科技支撑计划（2011BAD-28B04-03）；国家转基因育种专项（2011ZX08007-002）；国家肉牛牦牛产业技术体系（CARS-38）；陕西省科技统筹创新工程计划（2014KTZB02-02）

Analysis of Bovine ATP5B Gene Promoter and Tissue Expression

DUAN Mei-yan¹，ZHAO Zhi-dong¹，LI An-ning¹，LI Shi-jun¹,WANG Ming-ming¹ ，ZAN Lin-sen^1,2*

(1.College of Animal Science and Technology，Northwest A & F University，Yangling 712100，China；2.National Beef Cattle Improvement Center in China，Yangling 712100，China)

Received:2014-05-22 Online:2015-03-23 Published:2015-03-23

摘要/Abstract

摘要：

本研究旨在检测前期构建的牛ATP5B基因启动子双荧光素酶报告基因重组质粒在3T3L-1细胞系中的表达活性，检测ATP5B基因在不同组织中的差异表达情况。经脂质体法转染3T3L-1细胞系后，检测7个重组质粒的荧光素酶相对活性，结合生物信息学软件进一步确认牛ATP5B基因可能的核心启动子；利用试剂盒从秦川牛的16个不同组织提取RNA，反转录后，先检测cDNA，再设计ATP5B基因定量引物和1对β-actin内参引物，进行实时荧光定量反应，最后，结合软件比对不同物种的ATP5B基因近端启动子和氨基酸序列。结果，通过转染细胞和荧光素酶活性分析，统计学分析证实重组质粒pATP5B-462荧光素酶活性最高，软件分析所对应的启动子区域-547～-230 bp存在TATA盒、CAAT盒、 GATA盒、v-Myb、deltaE这些重要转录调控元件。牛的ATP5B基因组织表达谱结果分析显示，该基因在后腿肌和背最长肌中相对高水平表达,在睾脂、心、瓣胃、皱胃、大肠、小肠、背脂、肾和肝中相对中度表达,在脾、肺、盲肠、瘤胃和网胃中相对微量表达。氨基酸序列比对结果显示，牛ATP5B基因与山羊、绵羊、小鼠、猪和人的ATP5B基因的相似性较高，牛ATP5B基因编码的氨基酸序列与山羊和绵羊的相似性分别高达99%、98%，与人和小鼠的相似性均为96%，与猪的相似性为91%。本研究初步确认了牛ATP5B基因可能的核心启动子，并得到了牛ATP5B基因在16个组织的表达谱结果，软件比对基因序列的结果进一步表明，ATP5B基因是一个较为保守的基因，这为进一步研究牛ATP5B基因的转录调控机制及功能都奠定了基础。

Abstract:

The research was conducted to detect the activities of the bovine ATP5B dual luciferase report gene promoter recombinant plasmid by transfecting into 3T3L-1cells and its relative expression in 16 different tissues.Dual luciferase report gene vectors of bovine ATP5B gene promoter were transfected into 3T3L-1 cells by LPS，then the activities of 7 recombined plasmids were measured，the possible core promoter was further confirmed by bioinformatics software.The RNA of 16 different tissues in Qinchuan cattle was extracted by kit.After reverse transcription，the cDNA was tested，then ATP5B gene real-time quantitative primers and a pair of β-actin internal primers were designed.Finally，the proximal ATP5B gene promoter and the amino acid sequence of different species were analyzed by software.Luciferase activity assay indicated that pATP5B-462 had the highest Luciferase activity compared to pGL3-Basic，sequence analyzing indicated that promoter was in the regions of -547--230 bp，including TATA box，CAAT box，GATA box，v-Myb，deltaE.The analysis of ATP5B gene expression in Qinchuan bull showed that，the expression levels in the hind leg muscle and longissimus muscle were relatively high，in testosterone fat，heart，stomach，rennet，large intestine，small intestine，back fat，kidney and liver were relatively moderate，in reticulum，spleen，lung，caecum and rumen were relatively low.According to the proximal promoter，amino acid sequence alignment and the results of software analysis，ATP5B proximal promoter of bovine，goat,sheep,mice，pigs and human had higher similarity.The similarity of amino acids for ATP5B coding among goat，sheep，mice，human and pig were as high as 99%，98%，96%，96%，91%.This research confirmed the promoter region，got tissues expression profiles of bovine ATP5B gene，the results of software alignment revealed that this is a very conservative gene，this lays a foundation for further research on ATP5B gene transcription regulation and function.

中图分类号:

S823.8

段美艳，赵志东，李安宁，李世军，王明明,昝林森. 牛ATP5B基因启动子与组织差异性表达研究[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(3): 382-387.

DUAN Mei-yan,ZHAO Zhi-dong，LI An-ning，LI Shi-jun,WANG Ming-ming,ZAN Lin-sen. Analysis of Bovine ATP5B Gene Promoter and Tissue Expression[J]. ACTA VETERINARIA ET ZOOTECHNICA SINICA, 2015, 46(3): 382-387.

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