溫州水牛朊蛋白基因家族多態(tài)性研究.pdf

1、牛的傳染性海綿狀腦病(即瘋牛病,BSE)是一種人畜共患的神經(jīng)退行性疾病,該病能從牛傳染給人且致死率100％,具有極高的潛在危害性。除了嚴格控制各類牛源性飼料、食品、血液制品、醫(yī)療器械等阻斷傳播途徑外,篩選具有強抗病性的動物作為抗病的重要手段,是目前生物技術發(fā)展并在實際育種中應用的一項前沿技術。目前的研究證明朊蛋白基因家族(the prion gene family)成員PRNP的基因多態(tài)性對BSE抗性有重要影響,而朊蛋白基因家族的另外兩

2、個成員PRND和SPRN也因為可能影響牛的抗病力而逐漸受到人們的關注和研究。PRNP基因多態(tài)性位點作為重要的候選基因被廣泛研究,證明其啟動子區(qū)的23bp和內(nèi)含子1區(qū)的12bp序列的插入/缺失多態(tài)性對BSE易感性/抗性有重要影響,二者通過與轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的結(jié)合或分離來調(diào)控朊蛋白的表達水平,從而影響牛對BSE抗性。其次PRNP編碼區(qū)中還有一個高度保守的八肽重復區(qū)(即24bp序列多態(tài)性),其重復數(shù)目越多對于BSE的易感性越高,八肽重復數(shù)一般為6

3、少數(shù)個體為5。
　　本研究選擇從未發(fā)現(xiàn)BSE病例的水牛為研究材料,并以荷斯坦奶牛及部分報道材料中 BSE患病牛做為對照,通過 PCR和非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳分析95頭溫州水牛中PRNP中12bp和23bp的插入/缺失基因型及其頻率,以此探究溫州水牛的等位基因頻率和基因型頻率同荷斯坦牛的差異并對其抗病性進行評估。通過檢測和分析發(fā)現(xiàn),溫州水牛樣本全部為23bp和12bp插入/插入基因型,這與目前研究的其他水牛品種中二者的插入等位基因

4、頻率在90%以上的結(jié)果相一致,與荷斯坦牛的等位基因和基因型頻率分布有顯著差異(p<0.01),也從基因水平說明了溫州水牛對 BSE有強抗性的分子基礎。而 PRNP中24bp八肽重復數(shù)目的檢測結(jié)果顯示,溫州水牛和荷斯坦奶牛在24bp的多態(tài)性及基因型頻率差異不顯著(p>0.05),且多為6/6重復數(shù)的純合子個體,說明八肽重復數(shù)目對水牛的抗病性可能無明顯關聯(lián)性。還對編碼朊蛋白結(jié)構中重要的結(jié)構域β2-α2-環(huán)的核苷酸進行了SNP位點的檢測,待測

5、樣本中發(fā)現(xiàn)了1個SNP突變位點(編碼區(qū)630位核苷酸),但未引起氨基酸殘基的改變,在該位置沒有發(fā)現(xiàn)其他的突變位點。
　　此外,還對朊蛋白基因家族中另一個成員PRND基因編碼區(qū)多態(tài)性位點進行了研究,以期比較水牛與家牛的差異。通過 PCR-SSCP分析發(fā)現(xiàn)溫州水牛PRND基因與家牛有所不同,多個不同的核苷酸點突變也引起氨基酸殘基的改變;但是溫州水牛與印度水牛相比,只有4個SNPs,其中2個引起氨基酸殘基的改變,且二者均為突變雜合子。特