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新西兰白兔cyp11a1基因的克隆、生物信息学分析及其对繁殖相关基因的影响

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中国畜牧兽医 2022年第7期49卷 2484-2496页

作者：白少成周娟靳荣帅王璠卢婷婷汤先伟赵博昊吴信生陈阳扬州大学动物科学与技术学院扬州225000 江苏省邳州市东方养殖有限公司邳州221300

【目的】旨在通过分析细胞色素P450家族成员11A1(cyp11a1)的生物信息功能及其在新西兰白兔卵巢颗粒细胞中对繁殖性能相关基因的调控作用,为探究其在卵泡发育过程中调控功能奠定基础。【方法】根据GenBank上兔cyp11a1基因的序列,设计特... 详细信息

【目的】旨在通过分析细胞色素P450家族成员11A1(cyp11a1)的生物信息功能及其在新西兰白兔卵巢颗粒细胞中对繁殖性能相关基因的调控作用,为探究其在卵泡发育过程中调控功能奠定基础。【方法】根据GenBank上兔cyp11a1基因的序列,设计特异性引物,以新西兰白兔卵巢组织cDNA为模板,PCR扩增并克隆cyp11a1基因序列,构建pcDNA3.1-cyp11a1过表达重组载体;用Mega 5.1在线软件构建系统进化树,并通过生物信息学软件对cyp11a1蛋白的氨基酸组成、理化性质、磷酸化位点、保守结构域、二级结构、三级结构、亚细胞定位、蛋白互作进行预测分析。分离新西兰白兔卵巢颗粒细胞,并通过免疫荧光法鉴定颗粒细胞特异性抗体卵泡刺激素受体(FSHR)的表达。设计3条干扰cyp11a1基因表达的引物(siRNA-1、siRNA-2、siRNA-3),筛选出干扰效率最高的1条,并将其与pcDNA3.1-cyp11a1过表达重组载体转染到卵巢颗粒细胞中,用实时荧光定量PCR检测颗粒细胞中羟基类固醇17-β脱氢酶1(HSD17B1)、骨形态发生蛋白15(BMP15)和促卵泡刺激素受体(FSHR)等繁殖相关基因mRNA表达水平。【结果】成功克隆新西兰白兔cyp11a1基因,其CDS全长序列为1557 bp,编码518个氨基酸,其中亮氨酸含量(10.6%)最高,精氨酸(7.6%)、缬氨酸(7.4%)和丙氨酸(7.2%)次之。进化树分析显示,cyp11a1蛋白序列与家鼠、人和猩猩的距离最近。生物信息学分析显示,cyp11a1蛋白理论等电点为7.4,正负电荷残基数各占50个,脂肪族氨基酸指数为82.16,不稳定性指数39.54,其中氨基酸序列中亲水性残基数量多于疏水性残基;cyp11a1蛋白具有40个潜在的磷酸化位点,其中以苏氨酸、丝氨酸和酪氨酸最为丰富;cyp11a1蛋白二级结构由α-螺旋(48.31%)、无规则卷曲(40.22%)、延伸链(7.42%)和β-转角(4.04%)组成,三级结构为弯曲螺旋状。亚细胞定位预测结果显示,cyp11a1蛋白主要分布于线粒体(52.2%)、细胞质(17.4%)和细胞核(13.0%)中,还具有1个p450家族的结构域,并与多个繁殖性能相关的蛋白(STAR、cyp21A2、cyp17A1和FDX1)相互作用。分离的兔颗粒细胞表达FSHR,可以用于后续试验;cyp11a1基因在颗粒细胞中过表达后,HSD17B1和FSHR基因表达量极显著上调(P基因表达量显著上调(Pcyp11a1基因表达后,BMP15和FSHR基因的表达量极显著下调(P基因表达量显著下调(Pcyp11a1是一个稳定、亲水、相对保守且具有抗氧化和类固醇激素合成功能的蛋白。cyp11a1基因可调控卵巢颗粒细胞中与繁殖性能相关的基因HSD17B1、BMP15、FSHR的表达,说明cyp11a1基因在母兔繁殖过程中发挥一定作用。

关键词：新西兰白兔 cyp11a1基因生物信息学颗粒细胞真核表达

cyp11a1基因多态性与老年性骨质疏松性骨折相关性研究

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中国骨质疏松杂志 2017年第3期23卷 303-306,367页

作者：王其飞刘正刘家帮宫雁冰吴四军姚洪春张昆薛涛张光武北京大学首钢医院骨科北京100144 北京大学首钢医院中心实验室北京100144

目的探讨cyp11a1基因rs900798位点多态性与老年性骨质疏松性骨折骨转换标志物的关系。方法研究对象为121例老年性骨质疏松性骨折患者(骨折组),114例老年性骨质疏松症患者(对照组)。骨折组中胸椎骨折、腰椎骨折、胸腰椎骨折、股骨颈骨折... 详细信息

目的探讨cyp11a1基因rs900798位点多态性与老年性骨质疏松性骨折骨转换标志物的关系。方法研究对象为121例老年性骨质疏松性骨折患者(骨折组),114例老年性骨质疏松症患者(对照组)。骨折组中胸椎骨折、腰椎骨折、胸腰椎骨折、股骨颈骨折、粗隆间骨折、肱骨近端骨折和桡骨远端例数分别为32例、40例、3例、19例、20例、4例和3例。采用SNa Pshot法进行SNP分型,化学发光法测定血清Ⅰ型前胶原氨基端前肽(PINP)、Ⅰ型胶原羧基端肽β特殊序列(β-CTX)浓度。计算两组等位基因频率、基因型频率并分析骨折组cyp11a1基因多态性与PINP、β-CTX的关系。结果两组rs900798位点等位基因基因频率和基因型频率分布符合哈迪温伯格平衡。骨折组和对照组G、T等位基因频率分别为40.1%、59.9%和38.2%、61.8%,差异无统计学意义(P>0.05);两组GG、GT、TT基因型频率分别为14.9%、50.4%、34.7%和13.2%、50.0%、36.8%,差异无统计学意义(P>0.05)。骨折组和对照组血清PINP、β-CTX差异无统计学意义(P>0.05)。骨折组中GG、GT、TT基因型的PINP、β-CTX差异无统计学意义(P>0.05)。结论 cyp11a1基因rs900798位点多态性与老年性骨质疏松性骨折患者血清PINP、β-CTX无相关性。

关键词： cyp11a1基因多态性骨质疏松骨转换标志物

cyp11a1基因多态性与多囊卵巢综合征关联研究

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CYP11A1基因多态性与多囊卵巢综合征关联研究

作者：高贵花安徽医科大学

学位级别：硕士

研究背景多囊卵巢综合征(PCOS)是以持续性无排卵、高雄激素或胰岛素抵抗为特征的内分泌紊乱的症候群。育龄妇女的发生率5%-10%,是生育期妇女月经紊乱最常见的原因。典型内分泌特征为高雄激素血症,血浆黄体生成素(LH)水平增高,LH/FSH(促... 详细信息

研究背景多囊卵巢综合征(PCOS)是以持续性无排卵、高雄激素或胰岛素抵抗为特征的内分泌紊乱的症候群。育龄妇女的发生率5%-10%,是生育期妇女月经紊乱最常见的原因。典型内分泌特征为高雄激素血症,血浆黄体生成素(LH)水平增高,LH/FSH(促卵泡激素)比值增高,雌酮(E1)增高。PCOS发病人群呈家族聚集性、生化表型一致性,均提示多囊卵巢综合征与基因水平的修饰有关。卵巢来源的雄激素的合成及活性升高是PCOS的主要特征。cyp11A基因编码胆固醇侧链裂解酶,是胆固醇转化为孕激素的限速酶,控制雄激素前体的合成量。该基因启动子区域包含的多重cAMP调节元件可调节基本的转录调节活动,同时目前的研究几乎不支持在多毛的患者中存在cyp11a1基因的突变,所以我们假设该基因的多态性变化可能与PCOS的发病和/雄激素水平有密切关联。以前的cyp11a1基因多态性与PCOS之间的关联研究多局限在个别位点的观察,使得研究的结果的可靠性和重复性有限。本研究采用了覆盖GYP11A1全基因的多个标签SNP和微卫星遗传标记更加全面的观察了该基因和PCOS发病之间的关联,同时比较血浆雄激素水平在非PCOS人群中的分布与cyp11a1基因的多态性之间的关联。目的观察cyp11A基因多态性与PCOS发病和血浆雄激素水平的关联,探讨PCOS发病的分子机制,为临床预防和治疗提供理论依据。方法本研究以SNP和微卫星为多态遗传标记,采用聚合酶链反应—限制性内切酶片段长度多态性(PCR-RFLP)技术和病例—对照的群体关联分析的方法,参考HapMap数据库构建的tagSNP连锁不平衡关联中选择7个tagSNP以及3个微卫星标记,检测290例PCOS患者和344例非PCOS患者的基因型和基因频率,探讨cyp11a1基因多态性与PCOS易感性的关系。结果通过对中国汉族人多囊卵巢综合征患者和非PCOS患者的多态性分析,发现其中在rs4077582,D15S1547,D15S1546和rs11632698多态基因型分布在PCOS组和对照组间差异均有统计学意义。这些多态性位点中,rs4077582的多态基因型分布(x=9.168,P=0.010)和等位基因频率分布(X=9.232,P=0.002)在PCOS和对照组间差异最大,有显著统计学意义。单体型研究提示携带GTACA14/4/7GG单体型的人群发生PCOS的可能性增高,但多态性变化在两组的雄激素水平之间没有发现差异。结论本研究提示cyp11a1基因的多态性与PCOS有一定的关联,但它们与PCOS病人的高雄激素水平之间的关系需通过tagSNP及微卫星覆盖区域的序列进行细致分析进一步确定。

关键词：多囊卵巢综合征 cyp11a1基因标签单核苷酸多态性血浆雄激素水平

斑马鱼cyp11a1基因在不同性腺发育时期的表达

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大连海洋大学学报 2015年第1期30卷 13-17页

作者：陈孝红仇雪梅郝薇薇王秀利大连海洋大学农业部北方海水增养殖重点实验室辽宁大连116023

采用实时荧光定量PCR技术,分析了斑马鱼Danio rerio的cyp11a1基因在成鱼4个组织和性腺发育3个时期的表达情况。结果表明:cyp11a1基因在卵巢、精巢、肌肉和脑组织中均有表达且存在差异,在脑中表达量最低(P0.05),在卵巢成熟前期、卵巢成... 详细信息

采用实时荧光定量PCR技术,分析了斑马鱼Danio rerio的cyp11a1基因在成鱼4个组织和性腺发育3个时期的表达情况。结果表明:cyp11a1基因在卵巢、精巢、肌肉和脑组织中均有表达且存在差异,在脑中表达量最低(P17.0倍;cyp11a1基因在3个卵巢发育时期的表达量表现为先降低后升高的趋势,其在卵巢成熟期的表达量最低(P>0.05),在卵巢成熟前期、卵巢成熟后期的表达量分别为卵巢成熟期表达量的1.7倍、1.5倍;cyp11a1基因在3个精巢发育时期的表达量表现为先升高后降低的趋势,在精巢成熟期表达量最高(P13.4倍。研究表明,尽管cyp11a1基因在卵巢和精巢发育过程中的表达规律不同,但cyp11a1基因在一定程度上与斑马鱼的性腺发育相关,其可能在促进斑马鱼精子成熟中发挥一定作用。

关键词：斑马鱼 cyp11a1基因性腺发育

cyp11a1基因rsrs900798位点多态性与老年性骨质疏松性骨折骨密度、骨代谢标志物的相关性研究

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临床和实验医学杂志 2018年第16期17卷 1744-1747页

作者：李智吴海辉复旦大学附属中山医院青浦分院骨科上海201700

目的探讨cyp11a1基因rsrs900798位点多态性与老年性骨质疏松性骨折患者骨密度、骨代谢标志物的关联。方法前瞻性选取2016年4月至2018年4月骨科收治的骨质疏松症及骨质疏松性骨折患者共420例,其中220例老年骨质疏松症患者作为对照组,200... 详细信息

目的探讨cyp11a1基因rsrs900798位点多态性与老年性骨质疏松性骨折患者骨密度、骨代谢标志物的关联。方法前瞻性选取2016年4月至2018年4月骨科收治的骨质疏松症及骨质疏松性骨折患者共420例,其中220例老年骨质疏松症患者作为对照组,200例老年骨质疏松性骨折患者作为观察组。采用SNa Pshot技术单核苷酸多态性(SNP)分型,测定患者骨密度、骨代谢标志物[血清总骨Ⅰ型前胶原氨基端前肽(Total-PINP)、Ⅰ型胶原羧基端肽β特殊序列(β-CTX)]。观察该基因多态性与患者骨密度、骨代谢标志物的关联。结果观察组与对照组等位基因频率、基因型频率差异均无显著性(P>0.05)。观察组Total-PINP、β-CTX均高于对照组(P基因型的Total-PINP、β-CTX检测含量差异均无统计学意义(P>0.05)。总髋部、腰椎、股骨大转子、股骨颈、Ward's三角5个部位GG、GT、TT三种基因型骨密度差异均无统计学意义(P>0.05)。结论骨代谢标志物PINP和β-CTX可用来预测骨折危险性,但与cypll Al基因rs900798位点多态性和其无明显关联,且该位点与骨折患者骨密度无明显关联。

关键词：老年性骨质疏松性骨折 cyp11a1基因多态性骨代谢标志物 PINP β-CTX

cyp11a1基因在藏猪和藏梅猪卵巢、子宫和输卵管组织表达差异

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中国猪业 2016年第12期11卷 59-62页

作者：刘锐李江凌陈晓晖龚建军杨跃奎吕学斌四川省畜牧科学研究院动物遗传育种四川省重点实验室

cyp11a1基因是催化类固醇激素生成过程中的第一个水解酶,也是该过程的限速酶,对于受到激素调节的动物繁殖生理过程有重要作用。本文研究了cyp11a1基因在产仔数有明显差异两个猪种卵巢、子宫和输卵管三个组织中的表达差异,结果发现cyp11A... 详细信息

cyp11a1基因是催化类固醇激素生成过程中的第一个水解酶,也是该过程的限速酶,对于受到激素调节的动物繁殖生理过程有重要作用。本文研究了cyp11a1基因在产仔数有明显差异两个猪种卵巢、子宫和输卵管三个组织中的表达差异,结果发现cyp11a1基因在卵巢组织中表达最丰富,且在两个不同猪种中有显著差异(Pcyp11a1基因猪卵巢功能发挥具有重要作用。

关键词： cyp11a1基因藏猪藏梅猪差异表达

香猪卵巢StAR和cyp11a1基因的差异表达研究

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中国畜牧兽医 2018年第5期45卷 1137-1144页

作者：毛宁王嘉福张福平唐靓婷阮亦麒易凡利冉雪琴贵州大学生命科学学院贵阳550025 铜仁学院铜仁554300 贵州大学农业生物工程研究院贵阳550025 贵州大学动物科学学院贵阳550025

为了揭示香猪繁殖调控的分子机制,本试验结合生物信息学分析方法对StAR和cyp11a1基因在香猪卵巢组织中的差异表达进行分析。运用实时荧光定量PCR方法检测高、低产群体6月龄香猪卵巢组织中StAR和cyp11a1基因的表达量变化;从香猪基因组中... 详细信息

为了揭示香猪繁殖调控的分子机制,本试验结合生物信息学分析方法对StAR和cyp11a1基因在香猪卵巢组织中的差异表达进行分析。运用实时荧光定量PCR方法检测高、低产群体6月龄香猪卵巢组织中StAR和cyp11a1基因的表达量变化;从香猪基因组中克隆两个基因的启动子区域,分析两个基因表达差异的分子机制。高通量转录组测序和实时荧光定量PCR检测结果均显示,高产香猪两个基因的表达量较高,启动子区序列长分别为1 144与970bp。StAR基因启动子区结合转录因子ER、COUP、Sp1等34种72个,转录起始位点上游68~698bp存在8个变异位点,但不影响转录因子的结合;与cyp11a1基因启动子区相结合的转录因子为Sp1、PU.1、C/EBPdel等30种75个,转录起始位点上游12~593bp存在5个变异位点,其中69bp处检测到C-T变异,高产香猪的T等位基因检出频率为17%,低产香猪为33%;对预测结果整合分析,T等位基因丢失了转录因子Sp1的结合位点。高、低产香猪之间StAR和cyp11a1基因的表达存在差异,cyp11a1基因启动子区69bp处的变异可能是基因表达量差异的原因之一。

关键词：香猪卵巢实时荧光定量PCR StAR基因 cyp11a1基因启动子

cyp11a1 mRNA在不同直径腔卵泡中的差异表达

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中国畜牧杂志 2023年第11期59卷 210-213,237页

作者：白新宇周稳赵熙来胡凯王若桐蒋一帆肖泽王文豪韩志鹏妥有龙刘春洁塔里木大学动物科学与技术学院新疆阿拉尔843300 新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室新疆阿拉尔843300

为揭示cyp11a1基因对绵羊不同发育阶段卵泡的作用,本研究以绵羊不同直径腔卵泡为对象,采用实时荧光定量PCR技术分析cyp11a1基因在小、中和大卵泡的表达谱;利用生物信息学方法对cyp11a1进行预测。结果表明:cyp11a1基因表达在大卵泡中极... 详细信息

为揭示cyp11a1基因对绵羊不同发育阶段卵泡的作用,本研究以绵羊不同直径腔卵泡为对象,采用实时荧光定量PCR技术分析cyp11a1基因在小、中和大卵泡的表达谱;利用生物信息学方法对cyp11a1进行预测。结果表明:cyp11a1基因表达在大卵泡中极显著高于小卵泡和中卵泡,且在中卵泡转录水平极显著高于小卵泡。随着绵羊卵泡直径的不断增加,cyp11a1基因表达量逐渐升高(Pcyp11a1蛋白理化性质稳定、结构稳定。研究表明,cyp11a1基因可能参与绵羊卵泡选择和优势化生长,直接影响成熟和排卵等重要发育过程,cyp11a1基因可以作为绵羊繁殖性状相关的候选基因。

关键词：绵羊腔卵泡 cyp11a1基因差异表达

基因单核苷酸多态性在宁夏回、汉族人群中的分布特征

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国际遗传学杂志 2016年第2期39卷 66-70页

作者：耿芝盛优静余冰于佳宋晓霞陆宏霍正浩宁夏医科大学临床医学院检验系宁夏医科大学生育力保持教育部重点实验室医学遗传学与细胞生物学系

目的了解宁夏人群中cyp11a1基因rs16968477、rs1843090、rs4077582、rs9806234和rs12438594位点遗传多态的分布情况,并分析该位点在不同种族间的分布差异。方法研究对象为宁夏医科大学体检健康学生559例,其中回族273例,汉族286例。单核... 详细信息

目的了解宁夏人群中cyp11a1基因rs16968477、rs1843090、rs4077582、rs9806234和rs12438594位点遗传多态的分布情况,并分析该位点在不同种族间的分布差异。方法研究对象为宁夏医科大学体检健康学生559例,其中回族273例,汉族286例。单核苷酸多态性采用TaqMan Gene Typing技术检测。结果宁夏回、汉族人群cyp11a1基因多态位点等位基因频率分别为rs16968477(C/T:64.47%/35.53%;68.53%/31.47%);rs1843090(A/G:46.15%/53.85%;43.53%/56.47%);rs4077582(C/T:56.78%/43.22%;55.24%/44.76%);rs9806234(A/G:32.78%/67.22%;38.99%/61.01%);rs12438594( A/G:47.44%/52.56%;42.48%/57.52%)。宁夏人群各多态性基因型总体分布与HAPMAP结果比较,rs16968477、rs9806234位点与欧洲人群和非洲人群不同(P=0.017、0.001、0.000、0.000);rs1843090位点与欧洲人群、日本人群和非洲人群不同(P=0.000、0.011、0.000);rs4077582、rs12438594位点与欧洲人群不同(P=0.000、0.000)。结论 cyp11a1基因5个单核苷酸多态性在宁夏回、汉族之间差异无统计学意义;5位点的基因型总体分布在种族和地区间差异具有统计学意义。

关键词： cyp11a1基因基因多态性回族汉族