论文部分内容阅读
GTP酶免疫相关蛋白5(GTPase immune-associated protein 5,Gimap5)参与T细胞稳态调控,在免疫和炎症反应等过程中发挥重要作用,但在鸟类中的功能与特性研究未见报道。本研究以鸡为模式动物,克隆不同品系鸡Gimap5基因全长开放阅读框(ORF)序列及其部分启动子序列,通过生物信息学分析、组织表达鉴定和DNA甲基化功能研究,探索鸡Gimap5基因的功能特性及其启动子甲基化在转录调控过程中的作用。主要研究结果如下:首先,本研究克隆海兰褐蛋鸡、AA~+肉鸡和三黄肉鸡的Gimap5基因全长开放阅读框序列,并进行序列比对和生物信息学分析。结果表明:三个品系鸡中Gimap5基因ORF序列均为771 bp,编码256个氨基酸,在不同物种间保守性较低。Gimap5蛋白N-末端AIG-1结构域和C-末端跨膜序列α-螺旋结构分别在蛋白功能和细胞定位中可能发挥重要作用。其次,qRT-PCR技术分析Gimap5基因的组织转录表达分布及其在炎症反应和免疫反应中的功能特性。实验结果表明:三个品系鸡中Gimap5在各组织中广泛表达。Gimap5基因表达活性在蛋鸡和肉鸡中存在差异,例如:Gimap5在肉鸡脂肪、大肠和小肠中的表达量显著高于海兰褐蛋鸡(P<0.05),Gimap5基因表达可能与蛋鸡、肉鸡的消化吸收、生长发育及免疫功能相关。Gimap5在炎症或免疫模型雏鸡不同组织中的表达也差异显著,例如Gimap5在炎症反应蛋鸡的大肠和小肠中表达显著上调(P<0.05),Gimap5基因可能在炎症反应和免疫应答的不同免疫组织脏器中发挥着不同作用。本研究推测Gimap5是一个参与机体发育和炎症免疫反应的多功能基因,并在炎症反应诊断标记物中具有潜在应用价值。最后,本研究克隆了海兰褐蛋鸡、AA~+肉鸡和三黄鸡的Gimap5基因启动子区2104bp序列,并进行生物信息学预测和DNA甲基化功能鉴定。结果表明:三个品系鸡启动子间存在19个SNP位点,其中AA~+肉鸡和海兰褐蛋鸡之间仅有4个SNP位点。通过CpG岛预测发现,蛋鸡和肉鸡间CpG岛序列同源性高;部分启动子(-608bp/-455bp)甲基化分析表明:在该CpG岛中,海兰褐蛋鸡与AA~+肉鸡间存在10个甲基化差异CpG位点,其中两个品系鸡CpG12位点甲基化频率分别为80%和90%,均显著高于其他位点;在海兰褐蛋鸡中,CpG5和CpG6甲基化程度也显著高于其他位点;在AA~+鸡中,CpG5和CpG14甲基化频率显著高于其他位点,并且这些差异甲基化CpG位点可能会导致相应转录因子(例如,FOXO3、SPI1、SPIB和HLTF等)的调控作用变化,暗示不同品系鸡Gimap5基因转录活性差异可能与其启动子CpG位点差异甲基化状态相关。本研究首次克隆不同品系鸡Gimap5基因全长编码序列和部分启动子序列,获得不同品系鸡Gimap5基因的时空表达特性及其部分启动子序列和CpG岛甲基化差异状态,为深入研究Gimap5基因的功能应用及其表达调控机制奠定基础。