水牛ABCD基因家族生物信息学分析及ABCD1基因表达研究

为鉴定水牛ATP结合盒(ATP-binding cassette,ABC)转运蛋白D(ABCD)基因家族成员及其在水牛中的表达,本研究利用生物信息学对水牛ABCD基因家族的染色体定位、基因结构、保守结构域、蛋白理化性质进行分析,利用实时荧光定量PCR检测ABCD1基因在水牛各组织及不同泌乳期乳腺中的表达,并用3种激素处理水牛乳腺上皮细胞,检测激素对ABCD1基因表达的影响.结果显示,从水牛全基因组中共鉴定出9个ABCD家族基因,分别为ABCD1、ABCD2、ABCD3、ABCD4,其中ABCD4基因包含6个不同转录本(ABCD4X1-ABCD4X6),ABCD1～ABCD44个基因分别位于X、4、6、11号染色体;序列分析发现,ABCD家族基因包含9～22个内含子,编码444～741个氨基酸,分子质量为49.63～83.41 ku,等电点为6.43～9.64;共找到ABC_membrane_2、Endonuclease_5、ABC_tran 3个ABCD家族基因所共有的功能基序.ABCD基因家族可分为4个亚族,系统进化树显示,ABCD基因高度保守.共线性分析表明,水牛和奶牛之间存在7对直系同源的ABCD家族基因.不同组织定量表达结果表明,ABCD1基因在水牛15个组织中均有表达,其中在脂肪组织中表达量最高.不同泌乳时期的乳腺组织定量表达结果显示,ABCD1基因在50 d表达量达到最高,整个泌乳期呈现低-高-低表达模式.用不同浓度催乳素、雌二醇、孕酮分别处理水牛乳腺细胞,当催乳素、雌二醇和孕酮浓度分别达到2.0、0.3和4.5μg/mL以上时,ABCD1基因表达量显著高于对照组.结果表明,水牛ABCD基因家族包含9个基因,其中ABCD1基因参与泌乳调控,本研究为进一步探讨ABCD家族基因在水牛乳腺中的功能提供了参考依据.