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秦川牛FADS基因家族克隆、生物信息学分析及组织表达研究
1
作者 尹思琦 赵刚奎 +4 位作者 高海旭 孙红红 辛怡然 昝林森 赵春平 《中国畜牧兽医》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期903-915,共13页
【目的】试验旨在系统分析秦川牛脂肪酸去饱和酶(FADS)基因家族,阐明该家族成员在秦川牛不同组织及脂肪细胞不同分化时期的时空表达规律,为进一步探究其在牛脂肪沉积中的作用奠定基础。【方法】试验采集秦川牛不同组织样本,从肾周脂肪... 【目的】试验旨在系统分析秦川牛脂肪酸去饱和酶(FADS)基因家族,阐明该家族成员在秦川牛不同组织及脂肪细胞不同分化时期的时空表达规律,为进一步探究其在牛脂肪沉积中的作用奠定基础。【方法】试验采集秦川牛不同组织样本,从肾周脂肪中分离前体脂肪细胞,通过PCR扩增FADS基因家族CDS区序列,利用生物信息学软件分析预测其序列特征。利用实时荧光定量PCR检测FADS基因家族成员在成年牛不同组织及肾周前体脂肪细胞分化过程中的时空表达谱。【结果】试验成功扩增出FADS基因家族3个成员(FADS1、FADS2和FADS3)CDS区,大小分别为1425、1335、1332 bp。系统进化树结果显示,秦川牛FADS基因家族成员氨基酸序列与瘤牛相似性最高,与小鼠的亲缘关系较远。生物信息学预测结果显示,FADS基因家族均为较稳定的亲水性蛋白,二级结构主要由α-螺旋构成,三级结构与二级结构预测结果一致。FADS1和FADS2主要定位于内质网(44.4%、44.4%),FADS3主要定位细胞膜中(39.1%)。实时荧光定量PCR结果显示,FADS1、FADS3基因在肌肉组织表达量较高,FADS2基因在肝脏中表达量最高,显著高于其他组织(P<0.05)。在脂肪细胞的成脂分化过程中,与其他时间点相比,FADS1和FADS2基因在第2天时表达量最高(P<0.05),FADS3基因则在第2天时表达量最低(P<0.05)。【结论】本研究成功克隆了秦川牛FADS基因家族成员FADS1、FADS2、FADS3,在瘤牛、山羊、绵羊等哺乳动物中高度保守。FADS基因家族均为较稳定的亲水性蛋白,FADS1、FADS3基因在肌肉组织中高表达,FADS2基因在肝脏组织中高表达。在脂肪细胞的成脂分化过程中,分化第2天时,FADS1、FADS2基因表达量最高,FADS3基因表达量最低。试验结果进一步揭示FADS基因家族通过调控脂肪细胞分化进而影响肉牛脂肪沉积作用机制研究奠定基础。 展开更多
关键词 秦川牛 fads基因家族 生物信息学 表达
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番茄FAD基因家族的鉴定与表达分析
2
作者 张明亚 庞胜群 +3 位作者 刘玉东 苏永峰 牛博文 韩琼琼 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期150-162,共13页
【目的】脂肪酸脱氢酶(fatty acid desaturase,FAD)是一类催化植物不饱和脂肪酸合成的关键酶,在植物生长发育及逆境胁迫响应中起重要作用。鉴定番茄SlFAD基因家族,为番茄SlFAD基因家族功能研究及遗传改良提供理论依据。【方法】采用生... 【目的】脂肪酸脱氢酶(fatty acid desaturase,FAD)是一类催化植物不饱和脂肪酸合成的关键酶,在植物生长发育及逆境胁迫响应中起重要作用。鉴定番茄SlFAD基因家族,为番茄SlFAD基因家族功能研究及遗传改良提供理论依据。【方法】采用生物信息学方法,对其基因家族成员进行鉴定,并对其理化性质、基因结构、系统发育树和表达模式等方面进行研究。【结果】在番茄基因组中共鉴定出26个SlFAD基因,可分为4个亚族;理化性质分析显示SlFAD蛋白的氨基酸个数在119-912个之间,分子量介于13288.27-102522.25 Da,SlFAD蛋白在番茄中主要以碱性蛋白的性质存在,大部分SlFAD家族成员为稳定蛋白和亲水性蛋白;亚细胞定位预测SlFAD基因家族成员主要存在于内质网;基因特征分析显示同一亚族间的成员具有较为相似的基因结构和保守基序;启动子顺式作用元件分析显示数量最多的是光响应与激素响应相关的元件;染色体定位显示26个SlFAD家族成员共分布在10条染色体上,6号和12号染色体上成员最多;二级结构预测显示26个SlFADs家族成员均以α-螺旋和β-转角为主;转录组数据及RT-qPCR分析表明SlFAD1、SlFAD4和SlFAD18基因在成熟花药中高度表达,SlFAD23在根尖中高度表达,说明SlFAD1、SlFAD4和SlFAD18可能参与花药发育,SlFAD23可能参与根尖发育;低温胁迫下,SlFAD6和SlFAD21表达量被抑制,说明SlFAD6和SlFAD21可能与低温响应有关系,SlFAD1和SlFAD14在低温胁迫初期显著上调,随后又被抑制,说明该基因在低温胁迫初期发挥重要作用。【结论】SlFAD基因家族在番茄根尖、叶片、花药的生长发育过程及低温胁迫中发挥重要作用。 展开更多
关键词 番茄 脂肪酸脱氢酶 fad基因家族 生物信息学 表达分析
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猕猴桃FAD基因家族鉴定及其在采后成熟过程中的表达分析
3
作者 杨彩宁 张雨培 +2 位作者 杨聪聪 陈金印 甘增宇 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2195-2213,共19页
[目的]分离并鉴定猕猴桃FAD基因家族成员,探究FAD基因在猕猴桃采后成熟过程中的表达模式及其与香气物质合成前体不饱和脂肪酸变化的关系。[方法]利用生物信息学方法鉴定并分析猕猴桃FAD基因家族成员,采用质构仪和气相色谱仪测定硬度和... [目的]分离并鉴定猕猴桃FAD基因家族成员,探究FAD基因在猕猴桃采后成熟过程中的表达模式及其与香气物质合成前体不饱和脂肪酸变化的关系。[方法]利用生物信息学方法鉴定并分析猕猴桃FAD基因家族成员,采用质构仪和气相色谱仪测定硬度和脂肪酸含量,借助实时荧光定量PCR验证FAD在采后成熟过程中的表达特性。[结果]在红阳猕猴桃基因组中共鉴定出了26个FAD基因,分为6个亚族;该家族大多为碱性蛋白,大部分定位于内质网中;这些成员不均匀地分布在19条染色体上,种内共有9对串联重复基因和22对片段重复基因;在其启动子区域上发现大量的光响应元件、植物激素响应元件、逆境胁迫响应元件和生长发育相关元件;表达模式分析和qPCR验证实验表明,AcFAD2.2表达量均随着成熟而不断显著上调;采后成熟过程中单不饱和脂肪酸(油酸)含量不断显著下降,双不饱和脂肪酸(亚油酸)含量则不断显著提高,多不饱和脂肪酸(亚麻酸)含量在成熟早期和中期无显著差别,而在后期显著降低;猕猴桃硬度采后出现快速下降,存在明显的后熟过程,此过程会形成特征香气酯类物质,而亚油酸又是酯类香气物质合成的主要前体物质。[结论]共鉴定了26个猕猴桃FAD基因成员,并筛选出了1个诱导猕猴桃采后成熟过程中亚油酸合成和积累的关键酶基因AcFAD2.2,亚油酸含量的增加伴随着猕猴桃后熟散发特征性香气,为进一步探究FAD基因参与猕猴桃采后成熟过程不饱和脂肪酸转化和香气合成的生物学功能提供了参考依据。 展开更多
关键词 猕猴桃 fad基因家族 不饱和脂肪酸 香气合成 基因表达
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亚麻FAD基因家族的生物信息学鉴定分析 被引量：2
4
作者 侯静静 赵利 王斌 《寒旱农业科学》 2023年第3期246-253,共8页
不饱和脂肪酸为人体提供基本代谢所必需的能量,须从膳食中补充。脂肪酸去饱和酶FAD(fatty acid desaturase)是植物不饱和脂肪酸合成途径中的关键酶,植物体内脂肪酸的各组分比例和不饱和度与FAD的去饱和作用息息相关。为探究亚麻FAD基因... 不饱和脂肪酸为人体提供基本代谢所必需的能量,须从膳食中补充。脂肪酸去饱和酶FAD(fatty acid desaturase)是植物不饱和脂肪酸合成途径中的关键酶,植物体内脂肪酸的各组分比例和不饱和度与FAD的去饱和作用息息相关。为探究亚麻FAD基因家族的表达与进化,为其在亚麻高品质育种中的应用提供理论依据。运用生物信息学方法对亚麻全基因组FAD基因家族的43个LuFADs基因进行分析。结果显示,该家族成员编码的蛋白质大小为152~453个氨基酸,大部分为碱性不稳定亲水蛋白。与拟南芥FADs蛋白序列构建系统发育树,可分为4个主要亚家族:Δ12/ω-3去饱和酶、“前端”去饱和酶、Δ7/Δ9去饱和酶和SAD去饱和酶。保守结构域和外显子-内含子结构分析得出,同一亚组中的家族成员具有较为相似的基因结构。染色体定位分析呈随机性分布。亚细胞定位预测得出,叶绿体上的家族成员最多。启动子顺式作用元件分析发现,该家族成员中抗氧化反应元件(ARE)数量最多。 展开更多
关键词 亚麻 fad基因家族 生物信息学分析
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沙棘ω-6脂肪酸去饱和酶基因的分子进化
5
作者 马丽 李洪梅 +4 位作者 张秀君 韩晓伟 尚帅 刘宗现 何文兴 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第4期394-399,共6页
运用生物信息学分析手段和在线数据库,对沙棘ω-6脂肪酸去饱和酶基因进行综合分析。结果显示:该基因全长为1 562 bp,开放读码框为1 152 bp;编码383个氨基酸,分子量为44 010.5道尔顿;等电点为8.63,带正电荷侧链的氨基酸与带负电荷侧链的... 运用生物信息学分析手段和在线数据库,对沙棘ω-6脂肪酸去饱和酶基因进行综合分析。结果显示:该基因全长为1 562 bp,开放读码框为1 152 bp;编码383个氨基酸,分子量为44 010.5道尔顿;等电点为8.63,带正电荷侧链的氨基酸与带负电荷侧链的氨基酸比例为29∶34;氨基酸组成中亮氨酸占10.7%,缬氨酸占7.8%,丙氨酸占6.8%;不稳定指数为36.73,脂肪指数为89.58,总平均疏水指数为-0.016,为亲水蛋白;其二级结构以无规则卷曲与折叠为主,属膜蛋白,有3个酪氨酸激酶II磷酸化位点、2个N-肉豆蔻酰化位点、4个蛋白激酶C磷酸化位点、3个N-糖基化位点、1个酪氨酸激酶磷酸化位点和1个微体C-端定位信号;该蛋白为质膜-脂肪酸去饱和酶域超家族蛋白(Membrane-FADS-like superfamily)。功能预测分析结果显示与其他物种的该去饱和酶特性相一致。 展开更多
关键词 沙棘 ω-6脂肪酸去饱和酶基因 fads家族 生物信息学
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