绵羊Hoxc8和Hoxd11基因甲基化和突变位点的研究

【摘要】：本研究测定了绵羊Hoxc8和Hoxd11基因,比对了蒙古羊和德国美利奴肉羊,道塞特肉羊、澳洲美利奴细毛羊的Hoxc8基因的甲基化位置、数量、稳定程度、世代间的传递特征、配子与合子的基因序列甲基化的状态差异、性别之间的甲基化的特点、甲基化的遗传方式、单倍体和二倍体甲基化的差异,讨论了甲基化的功能和机理,以及甲基化的量子力学性质,甲基化上述特点与胸椎和腰椎数变异之间的关系,甲基化特征作为分子标记应用于绵羊育种的可能性和可行性等。 绵羊的Hoxc8基因exon-1为436 bp,exon-2为293 bp,intron为1379bp,全长2108 bp (GenBank Accession No:GU479925)。Hoxc8 exon-1序列共有35个CpG,C+G = 61.01%。其中位于密码第1-2位的CpG共2个,全部编码精氨酸。位于密码第2-3位的CpG共13个,位于密码3-1位的CpG有20个。Hoxc8 exon-1的CpG数量明显高于第二外显子(12个)。 绵羊Hoxd11基因exon-1为778 bp,exon-2为236 bp,intron为762 bp,全长为1776 bp (GenBank Accession No.GU059862)。Hoxd11 exon-1序列共有120个CpG,C+G = 76.74%。其中位于密码第1-2位的CpG共8个,全部编码精氨酸。位于密码的第2-3位的CpG共47个,位于密码3-1位的CpG有65个。Hoxd11 exon-1的CpG数量明显高于第二外显子(12个)。这些特征与Hoxc8基因非常接近。Hoxc8和Hoxd11 exon-1序列中的高密度CpG,提示这两个序列有可能是甲基化的高发区。 德国美利奴、道塞特、澳洲美利奴等国外品种的Hoxc8和Hoxd11,与蒙古羊相比,存在品种差异。蒙古羊Hoxc8基因发现5个突变位点(494 b,插入一个C;1120 b,C→T;1528 b,T→C;1922 b,A→G;2063 b,A→G),Hoxd11基因发现3个突变位点(471 b,C→T;693 b,C→A;1034 b,G→A)。外国绵羊Hoxc8基因发现1个突变位点(1528 b,T→C),Hoxd11基因未发现突变位点。 Hoxc8基因exon-1的BSP结果,表明纯种蒙古羊甲基化率与胸椎数有关;国外品种和杂交后代胸椎数与甲基化率无关;合子的甲基化率显著高于精子甲基化率;表明了Hoxc8基因具有基因组印记特征。 外显子序列的甲基化在转录和翻译过程中的功能,与甲基化导致的碱基序列的量子力学变化有关。