奶牛生物钟基因CLOCK的真核表达载体构建、生物信息学分析及其组织表达谱
旨在克隆奶牛昼夜运动输出周期(circadian locomotor output cycles kaput,CLOCK)基因的蛋白编码区序列(coding sequence,CDS),构建该基因的真核表达载体,检测CLOCK基因在奶牛不同组织的相对表达丰度,并预测分析奶牛CLOCK蛋白的高级结构、理化性质及其功能特征.以奶牛肝脏组织cDNA为模板,通过PCR扩增奶牛CLOCK基因CDS区片段,利用同源重组法将其连接至pcDNA3.1-Puro-N-3HA载体;经酶切与测序鉴定后,将鉴定正确的质粒命名为pcDNA3.1-Puro-N-3HA-bCLOCK;将pcDNA3.1-Puro-N-3HA空质粒和pcDNA3.1-Puro-N-3HA-bCLOCK重组质粒分别转染至HEK293T细胞,通过蛋白质免疫印迹(Western blot)检测CLOCK蛋白的过表达效率;提取奶牛的心、肝、脾、肺等10个组织的总RNA并反转录为cDNA,以此为模板通过实时定量PCR(real-time quantitative PCR,qPCR)检测CLOCK基因在奶牛不同组织的表达变化;同时,利用生物信息学软件对奶牛CLOCK基因及其编码蛋白进行功能预测分析.琼脂糖凝胶电泳结果显示,成功克隆了奶牛CLOCK基因全长CDS区片段.酶切与测序结果显示,pcDNA3.1-Puro-N-3HA-bCLOCK真核表达载体构建成功.Western blot结果表明,该真核表达载体在HEK293T细胞中成功表达HA-CLOCK融合蛋白.qPCR结果表明,CLOCK基因在心、肝、脾、肺等10个组织中均有表达,其中在心脏表达最高,在小肠表达最低.生物信息学分析结果表明,奶牛CLOCK基因的CDS区与绵羊、山羊、骆驼的相似性较高;奶牛CLOCK蛋白由845个氨基酸组成,分子质量为95.12 kDa,无跨膜结构域与信号肽,为亲水性蛋白,二级结构中富含α-螺旋;奶牛CLOCK蛋白的三级结构与绵羊、人和小鼠的差异极小.结论:本研究成功克隆了奶牛CLOCK基因全长CDS区片段并构建了其真核表达载体,qPCR检测CLOCK基因在奶牛不同组织的表达谱,通过生物信息学预测分析CLOCK蛋白的结构与功能特性,为进一步探究奶牛CLOCK基因的生物学功能提供理论依据.
奶牛、真核表达载体、生物钟、生物信息学分析、表达谱
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S823(家畜)
陕西省农业农村厅省级农业专项基金项目;国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国博士后科学基金特别资助项目
2023-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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