鸡mir-1658前体基因多态性分析

作     者：耿立英 张传生 赵书雨 陈娟 巩元芳 刘铮铸 朱文进 李祥龙 

作者机构：河北农业大学动物科技学院 河北科技师范学院 

出 版 物：《中国农业科学》 (Scientia Agricultura Sinica)

年 卷 期：2015年第48卷第19期

页      面：3919-3930页

核心收录：

学科分类：0905[农学-畜牧学] 09[农学] 

基　　金：国家青年科学基金(31001003) 河北省教育厅优秀青年科学基金(Y2011118) 河北省自然科学基金(C2012407009) 河北省现代农业公关计划(15226302D) 河北省高等学校创新团队领军人才培育计划(LJRC004) 河北省现代农业产业技术体系蛋鸡产业创新团队项目 

主　　题：鸡 gga-mir-1658 二级结构分析 遗传变异 

摘      要：【目的】研究鸡gga-mir-1658前体区基因遗传变异/单倍型及其在品种间的分布,分析其对micro RNA二级茎环结构和靶基因选择的影响,旨在筛选其中具有潜在生物学功能的变异位点,为进一步揭示其对gga-mir-1658基因表达调控的影响及表型效应奠定基础。【方法】根据鸡gga-mir-1658基因组序列（Gen Bank登录号:NR;35151.1）设计一对特异性引物,采用PCR产物直接测序的方法,对太行鸡（95只）、北京油鸡（83只）和来航鸡（42只）3个鸡种220只个体的gga-mir-1658基因前体区进行多态性检测。使用DNAman、MEGA和mfold软件进行pre-gga-mir-1658基因组序列的比对分析和二级结构模拟。通过SHEsis软件和Haploview软件进行配对连锁不平衡分析和单倍型分析。使用mi Randa软件对gga-mir-1658的靶基因及其复合物自由能变化进行预测分析。【结果】在pre-gga-mir-1658基因共发现6个变异位点,其中次要等位基因频率≥5%位点有g.28 CG、g.31CT、g.70 GA和g.71 G–,4个变异位点均定位于gga-mir-1658基因成熟体的种子区。遗传变异特征分析显示,g.70 GA位点表现为低度多态（PIC–位点、太行鸡的g.71 G–位点以及北京油鸡的g.70 GA位点之外,其他变异位点在各鸡种均处于哈代-温伯格平衡状态（P0.05）。连锁不平衡和单倍型分析表明,各突变位点之间存在弱连锁平衡;从3个品种鸡中共检测到11种单倍型,其中H1（C C G–）和H11（G T G G）是群体的优势单倍型,频率均大于25%。生物信息学分析表明,种子区的突变可影响gga-mir-1658基因前体二级结构的空间构型和自由能,其中H6单倍型突变体的自由能最高（41.00 kcal·mol-1）,H2和H5单倍型突变体的自由能最低（35.70 kcal·mol-1）;群体的优势单倍型H1和H11突变体的自由能分别为-36.10和40.04 kcal·mol-1。gga-mir-1658基因不同单倍型成熟体种子区序列存在差异,在gga-mir-1658-5p存在AUACCAU、AUACCAC2种种子区序列,gga-mir-1658-3p共有AACUCUG、AGCUGUG、AACUGUG和AGCUCUG4种种子区序列。针对gga-mir-1658的预测靶基因的生物信息学分析显示,它们主要在基因表达调控、细胞凋亡、免疫系统的发育和B细胞激活等基本生物学过程中显著富集;此外,种子区变化可以影响gga-mir-1658成熟体对靶基因的选择。【结论】（1）gga-mir-1658基因种子区存在4个具有潜在生物学功能和表型效应的突变位点,可组成11种单倍型,其中H1（C C G–）和H11（G T G G）在北京油鸡、太行鸡和来航鸡为优势单倍型。（2）种子区突变影响gga-mir-1658基因前体二级结构的稳定性和靶基因的选择,可能是具有潜在表型效应的重要功能位点。