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藏猪EGLN1基因exon 4及部分内含子变异分析
发布日期:2018-11-08  来源:黑龙江畜牧兽医   浏览次数:46
核心提示:摘要:藏猪经过长期的自然选择,在生理和遗传上对高原低氧独特的生境产生了良好的适应,其对低氧的适应是一个动态多基因互作的过程。其中EPAS1、EGLN1
摘要:藏猪经过长期的自然选择,在生理和遗传上对高原低氧独特的生境产生了良好的适应,其对低氧的适应是一个动态多基因互作的过程。其中EPAS1、EGLN1和EPO等候选基因可能发挥关键作用。本研究对四个藏猪群体(甘孜藏猪、迪庆藏猪、西藏藏猪和合作藏猪)、八眉猪、烟台黑猪、长白猪和大白猪的EGLN1基因第4外显子及部分内含子核苷酸序列进行测定,分析各群体EGLN1基因第4外显子及部分内含子的变异位点。结果表明:在EGLN1基因第4外显子序列的266 bp处发生了C发生的颠换,四个藏猪群体和八眉猪在第266碱基处均为C,而长白猪和大白猪及烟台黑猪群体在该处存在C/T杂合现象。基因型分析表明:八个猪群体中有CC、CT、TT三种基因型,藏猪和八眉猪共17个个体只存在CC一种基因型,选育猪种(长白猪、大白猪、烟台黑猪)共15个个体存在三种基因型,其中CC型的有5个、CT型的有6个,TT型的有4个。基因频率分析表明:藏猪和八眉猪只存在一种等位基因(C),而在选育猪种中,等位基因C的频率为53.3%、T的频率为46.7%。说明海拔较高的藏猪和八眉猪与选育猪种(长白猪、大白猪、烟台黑猪)在EGLN1基因第4外显子上存在差异。
关键词:藏猪; EGLN1基因; 高原适应性; 多态性
前言
藏猪(Sus scrofa)是我国特有的高原型地方猪种,主要生活在青藏高原海拔2500-4300 m 的农区和半农半牧区,属放牧饲养较原始的小型猪种。由于自然及历史的原因,藏猪保持了较为纯正的遗传特性,能够适应高原低氧环境[1]。目前已报道与藏猪低氧适应性相关的基因有EPO(Erythropoietin)、EPAS1(endothelial PAS domain protein 1)、EGLN1(EglNine Homolog 1),EGLN1 又被称为 PHD2,是一个关键的氧传感基因[2]。目前对人的EGLN1研究较多,Bingham 等[3]在对同属安第斯高原世居人群的盖丘亚族人和艾马拉人的基因进行测试,并将结果与藏族基因数据进行比较分析发现,无论是在安第斯高原人群还是在青藏高原藏族人群中,EGLN1/PHD2 都表现出了积极的自然选择证据,但其在两类人群间的变异是不同的。进一步研究发现,即不同人群在其各自的基因组片段中拥有围绕于 EGLN1/PHD2 周围单一的、独特的,且具有主导性的单体型[4];研究发现,EGLN1/PHD2 中的普变异 rs479200( C/T) 和 rs480902( T/C) 与高海拔适应存在相关性[5]。另有人类基因组多样性中心数据和印度基因组变异资料分析显示, 在高海拔地区,不同的基因家系共享一个同样先祖的rs480902 等位基因(T),而这个基因型在皮塔体质中有较多的表现,并且在全球范围内这个基因型与海拔有关[5]。Xu 等[6]通过对藏族和汉族100 万个 SNPs 进行了等位基因频率的分析研究,更加确信了EPAS1 / HIF-2α 和 EGLN1 / PHD2 基因在高原适应中的作用;EGLN1 的基因多态性与低含量血红蛋白(Hb)相关, 而较低的血红白含量正是藏族适应低氧环境的生理反应之一[7]。同时PHD也是脯氨酸羟化酶家族的一个成员,其在缺氧诱导因子(HIF)的羟基化调解中起着重要的作用,被认为是细胞的“氧感受器”[8,9]。脯氨酸羟化酶是一种氧依赖性酶,EGLN1催化IF-1a ODD 结构域中的Pro402和 Pro564 两个脯氨酸残基发生羟基化反应,VHL 识别并结合这种特定脯氨酸残基被羟基化的HIF-1a,使其经泛素-蛋白酶途径被迅速降解[10];低氧条件下,PHD2 羟基化HIF-1a 反应受阻,蛋白质的降解途径中断,HIF-1a 亚基大量积累,从而启动多种低氧反应基因的转录,诱导靶基因表达,形成低氧反应调节通路。同时缺氧会影响基因的表达量,低氧诱导因子 1α(HIF-1α)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)基因表达量的上升是藏鸡适应低氧环境的重要条件 [11-13]。文献还报道ECLN1基因多个SNP位点等位基因频率高海拔和低海拔人群中差异明显等[14]。这些研究都揭示了EGLN1 /PHD2基因中可能存在高原适应的遗传基础。
作者:文禹粱 安雪姣 邹庚 王丽 白云鹏 李登考 赵生国
 
 
 
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