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牛XY染色体差异分析及特异性基因的精准定位

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中国畜牧杂志 2022年第11期58卷 105-111页

作者：史佩华陶晨雨河北农业大学动物科技学院河北保定071000

性别分化对物种的生存和进化至关重要,X和Y染色体的分化导致了一对染色体进化差异,但仍然共享一些序列高度同源区域。本研究旨在比较牛XY染色体的结构差异及特有基因,为候选基因的分析及后续性别鉴定等技术提供理论支撑。实验针对牛参... 详细信息

性别分化对物种的生存和进化至关重要,X和Y染色体的分化导致了一对染色体进化差异,但仍然共享一些序列高度同源区域。本研究旨在比较牛XY染色体的结构差异及特有基因,为候选基因的分析及后续性别鉴定等技术提供理论支撑。实验针对牛参考基因组中的XY染色体的序列,对特异性基因进行了GO分析,并对现有应用广泛的PLP1及SRY进行了精准定位。结果发现X染色体的基因密度低于Y染色体;X染色体基因富集在细胞成分与组织形成、调节生物过程等功能,Y染色体基因主要富集在生殖过程、细胞器等功能;定位分析结果显示PLP1基因定位在X染色体上52.40~52.60 Mb之间,SRY基因位于Y染色体上42.20~42.40Mb之间。研究结果揭示了XY染色体基因分布的差异性,并且得到了PLP1和SRY的具体位置信息,为研究性染色体结构及后续特异基因在性别鉴定等方面的应用提供了基础。

关键词：牛 XY染色体 PLP1 SRY

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细胞重编程过程中核小体定位改变研究进展

遗传 2022年第3期44卷 208-215页

作者：崔浩亮史佩华高锦春张新博赵顺然陶晨雨河北农业大学动物科技学院保定071000

细胞重编程是指在精卵结合或核移植过程中,核遗传物质的表观遗传标记发生删除和重塑,从而使已分化的细胞成为具有全能性的过程。发生细胞重编程的方法主要有细胞融合、体细胞核移植以及诱导多能干细胞等。核小体是染色质的基本结构及功... 详细信息

细胞重编程是指在精卵结合或核移植过程中,核遗传物质的表观遗传标记发生删除和重塑,从而使已分化的细胞成为具有全能性的过程。发生细胞重编程的方法主要有细胞融合、体细胞核移植以及诱导多能干细胞等。核小体是染色质的基本结构及功能单位,是染色质的一级结构,核小体定位对基因的表达及细胞的状态有着重要的调控作用。细胞重编程过程中核小体的含量和位置也会发生剧烈的变化,同时在相关基因启动子位置的核小体含量也会降低从而促进多能性基因的表达。本文综述了核小体定位在基因激活与抑制、染色质重塑以及转录因子识别中的作用,旨在为深入解析细胞重编程机制提供重要依据。

关键词：细胞重编程核小体定位染色质重塑转录起始位点

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猪性别鉴定双重PCR方法的建立

中国畜牧杂志 2023年第2期59卷 75-79页

作者：杨莹莹史佩华高锦春崔浩亮陶晨雨河北农业大学动物科技学院河北保定071000

哺乳动物的后代性别选择往往引起社会的关注。在畜牧业养殖生产中,公母畜个体在生长速度及生产价值等方面存在差异,人们往往希望后代是雌性,以满足经济要求,因此早期性别鉴定技术十分关键。有性精液技术在后代性别选择方面具有较高的准... 详细信息

哺乳动物的后代性别选择往往引起社会的关注。在畜牧业养殖生产中,公母畜个体在生长速度及生产价值等方面存在差异,人们往往希望后代是雌性,以满足经济要求,因此早期性别鉴定技术十分关键。有性精液技术在后代性别选择方面具有较高的准确性和可重复性,但目前对含X、Y精子的鉴定方法尚不十分准确。为快速鉴别猪的性别,研究建立了一种可靠、准确、简便的猪DNA样品双重PCR性别鉴定的方法。首先从NCBI获得了猪X性染色体特异性遗传基因A激酶锚定蛋白4(AKAP4)和Y染色体特异性遗传基因性别决定基因(SRY)的序列,设计双重PCR引物,测试引物的特异性扩增产物;之后对双重PCR扩增条件进行升级优化以获得最佳的反应条件,确定了反应的灵敏度;最后对20个猪DNA样品进行了盲检,性别鉴定结果均正确,准确率高、灵敏度高。实验获得的双重PCR方法为今后猪生产中性别鉴定提供了基础数据。

关键词： SRY基因 AKAP4基因双重PCR 性别鉴定猪

哺乳动物卵母细胞成熟及早期胚胎发育中组蛋白修饰研究进展

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中国畜牧杂志 2022年第4期58卷 26-31页

作者：崔浩亮贾青高明史佩华高锦春陶晨雨河北农业大学动物科技学院河北保定071000 国家北方山区农业工程技术研究中心河北保定071000 河北省山区农业工程技术研究中心河北保定071000

在动物生产中,卵母细胞及早期胚胎的发育质量是影响动物繁殖性能的关键因素。哺乳动物卵母细胞成熟及早期胚胎发育过程中存在活跃的组蛋白修饰变化,其中对组蛋白甲基化和乙酰化研究最多,活跃的组蛋白修饰变化在细胞重编程过程中起到重... 详细信息

在动物生产中,卵母细胞及早期胚胎的发育质量是影响动物繁殖性能的关键因素。哺乳动物卵母细胞成熟及早期胚胎发育过程中存在活跃的组蛋白修饰变化,其中对组蛋白甲基化和乙酰化研究最多,活跃的组蛋白修饰变化在细胞重编程过程中起到重要的调控作用。本文综述了哺乳动物卵母细胞及受精后早期胚胎的组蛋白甲基化和乙酰化动态修饰变化以及影响因素,为哺乳动物的发育研究提供理论依据。

关键词：卵母细胞早期胚胎组蛋白甲基化乙酰化

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衰老对小鼠卵巢颗粒细胞DNA甲基化及氧化应激水平的影响

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黑龙江畜牧兽医 2023年第11期 126-130,139页

作者：崔浩亮高锦春史佩华赵顺然张新博陶晨雨河北农业大学动物科技学院河北保定071000

为了研究衰老对小鼠卵巢颗粒细胞基因组DNA甲基化及氧化应激水平的影响,试验选取6周龄(年轻组)、40周龄(衰老组)的健康雌性KM小鼠各50只,分别收集卵巢颗粒细胞进行体外培养,利用荧光探针法检测细胞内活性氧(ROS)水平,用总超氧化物歧化酶... 详细信息

为了研究衰老对小鼠卵巢颗粒细胞基因组DNA甲基化及氧化应激水平的影响,试验选取6周龄(年轻组)、40周龄(衰老组)的健康雌性KM小鼠各50只,分别收集卵巢颗粒细胞进行体外培养,利用荧光探针法检测细胞内活性氧(ROS)水平,用总超氧化物歧化酶(SOD)活性检测试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)检测试剂盒检测细胞内SOD及GSH-Px活性,采用qPCR扩增方法检测了氧化应激相关基因的表达水平,并检测了细胞内DNA甲基化水平。结果表明:与年轻组相比,衰老组细胞的ROS水平显著升高(P0.05)。说明衰老小鼠颗粒细胞的抗氧化能力降低,氧化应激水平升高,但基因组DNA甲基化水平并未发生变化。

关键词：衰老小鼠生殖衰老颗粒细胞氧化应激 DNA甲基化

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猪Caskin1基因生物信息学分析

黑龙江畜牧兽医 2023年第15期 51-56,132,133页

作者：高锦春史佩华崔浩亮张新博赵顺然陶晨雨河北农业大学动物科技学院河北保定071000

为了分析猪钙/钙调素依赖性丝氨酸蛋白激酶(CASK)相互作用蛋白1(Caskin1)基因和编码蛋白的结构与功能,并探讨其在改善生殖衰老中的潜在可能性,试验首先获取猪Caskin1基因及其蛋白序列,采用生物信息学分析方法对Caskin1基因编码蛋白的理... 详细信息

为了分析猪钙/钙调素依赖性丝氨酸蛋白激酶(CASK)相互作用蛋白1(Caskin1)基因和编码蛋白的结构与功能,并探讨其在改善生殖衰老中的潜在可能性,试验首先获取猪Caskin1基因及其蛋白序列,采用生物信息学分析方法对Caskin1基因编码蛋白的理化性质、磷酸化位点、高级结构、相互作用网络和保守基序等进行研究,构建猪Caskin1基因系统发育树,分析该基因的组织表达谱。结果表明:猪Caskin1基因编码序列(CDS)长度为4359 bp,可编码1452个氨基酸;猪Caskin1蛋白的分子量为151782.89 u,理论等电点为9.21;其二级结构以无规则卷曲结构(61.16%)为主,为不稳定亲水性蛋白,不存在信号肽,没有跨膜结构;猪Caskin1基因为保守基因,其编码蛋白的SH3结构域是高度保守结构域,且该蛋白质与CASK、SYT7、NSF、CADPS、P14K2A、DPYSL4等多个蛋白质间存在相互作用;猪Caskin1基因与牛、羊的亲缘关系最近,与原鸡的亲缘关系最远;该基因不仅在大脑中高表达,在卵巢中的相对表达量也比较高。说明猪Caskin1基因及蛋白的生物学功能丰富,生物学意义较为重要。

关键词：猪 Caskin1基因生物信息学分析基因进化树组织表达谱分析

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低起始量的免疫共沉淀技术研究进展

生物技术通报 2023年第4期39卷 227-235页

作者：张新博崔浩亮史佩华高锦春赵顺然陶晨雨河北农业大学动物科技学院保定071000

将染色质免疫共沉淀技术(chromatin immunoprecipitation assay, ChIP)和第二代测序技术相结合的染色体免疫共沉淀测序技术(co-immunoprecitation followed by sequencing, ChIP-seq)是分析全基因组表观遗传学变化的重要方法,它可以快速、有效地检测到在全基因组范围内DNA与蛋白结合位点、转录因子结合位点(transcription factor binding site, TFBS)、组蛋白翻译后修饰(histone post-translation modifications, hPTMs)、核小体定位和DNA甲基化等。然而,长期以来ChIP-seq需要大量细胞来生成高质量数据集,这限制了ChIP在一些细胞数较低的样本如卵母细胞、早期胚胎细胞等研究领域的应用。近年来,在ChIP的基础上,研究人员提出了一系列降低样品起始量和实验成本、提高测序质量的低起始量ChIP-seq方法,促进了表观基因组学的发展。本文综述了ChIP原理和降低起始量的ChIP的方法学发展,并对其中几种比较重要的方法进行了比较,并总结了低起始量的ChIP-seq在表观遗传学研究中的应用。本文最后对低起始量ChIP技术的应用和发展进行了展望,为低细胞数样品在低起始量ChIP的选择提供了参考。

关键词：低起始量染色质免疫共沉淀 ChIP-seq 转录因子组蛋白修饰

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老化卵母细胞组蛋白翻译后修饰改变研究进展

黑龙江畜牧兽医 2023年第12期 23-28页

作者：赵顺然崔浩亮史佩华高锦春张新博陶晨雨河北农业大学动物科技学院河北保定071000

哺乳动物的繁殖能力通常会随着年龄的增长而下降,同时伴随着卵母细胞质量变差。表观遗传变化是哺乳动物老化的标志,由于年龄增长或者排卵后未及时受精均会产生老化的卵母细胞,而组蛋白修饰改变是卵母细胞老化的重要原因。在老化卵母细... 详细信息

哺乳动物的繁殖能力通常会随着年龄的增长而下降,同时伴随着卵母细胞质量变差。表观遗传变化是哺乳动物老化的标志,由于年龄增长或者排卵后未及时受精均会产生老化的卵母细胞,而组蛋白修饰改变是卵母细胞老化的重要原因。在老化卵母细胞内组蛋白乙酰化、甲基化的改变会影响卵母细胞成熟及后续胚胎发育,使其在体细胞核移植时表现为发育不佳。在实际生产中,年龄较大的动物易产生老化卵母细胞,使其繁殖能力降低,导致畜禽饲养经济效益下降。为了提高老龄动物繁殖能力,增加畜牧养殖场经济效益,笔者主要从组蛋白乙酰化、甲基化方面阐述老化卵母细胞中组蛋白修饰的改变,旨在为更好地探究卵母细胞老化机制提供参考。

关键词：老化卵母细胞生殖老化排卵后老化组蛋白修饰甲基化乙酰化

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DUX调控合子基因组激活分子途径研究进展

黑龙江动物繁殖 2022年第2期 23-27页

作者：史佩华高锦春崔浩亮陶晨雨河北农业大学动物科技学院

合子基因组激活(zygotic genome activation, ZGA)在卵裂阶段发生，是胚胎能够正常发育的必要条件，但其中动态事件的发生机制仍不清楚。转录因子双同源盒家族基因(double homeobox, DUX)作为重要的调控元件，参与哺乳动物ZGA的启动及... 详细信息

合子基因组激活(zygotic genome activation, ZGA)在卵裂阶段发生，是胚胎能够正常发育的必要条件，但其中动态事件的发生机制仍不清楚。转录因子双同源盒家族基因(double homeobox, DUX)作为重要的调控元件，参与哺乳动物ZGA的启动及多能性基因的表达，其转录调控具有阶段特异性，虽然DUX在ZGA期间参与转录激活因子调控胚胎细胞的分化，但其表达的调控机制仍不完善。文章以小鼠为重点综述了DUX表达在ZGA中调控的最新进展，旨在为探索胚胎发育和细胞分化的转录调控机制提供理论依据。

关键词：双同源盒家族基因合子基因组激活早期胚胎分子机制转录调控