景炅婕，賈秀生，梁 琛，喬利英，潘洋洋，劉建華*

（1．山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，山西太谷 030801；2．山西省原平農(nóng)業(yè)學(xué)校，山西原平，034100）

MC1R基因在不同毛色太行山羊皮膚組織中的表達(dá)

景炅婕1，賈秀生2，梁 琛1，喬利英1，潘洋洋1，劉建華1*

（1．山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，山西太谷 030801；2．山西省原平農(nóng)業(yè)學(xué)校，山西原平，034100）

本研究旨在研究太行山羊MC1R基因在不同毛色皮膚組織中的表達(dá)規(guī)律。運(yùn)用RT-PCR方法從純黑色太行山羊皮膚組織中擴(kuò)增了MC1R基因的編碼區(qū)序列，運(yùn)用生物信息學(xué)方法分析了其編碼蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)，對(duì)4種不同毛色（純黑、純白、黃褐、黑斑白）各4只太行山羊，共計(jì)16個(gè)個(gè)體的皮膚組織進(jìn)行mRNA表達(dá)研究。結(jié)果表明：MC1R基因CDS區(qū)長(zhǎng)954 bp，編碼317個(gè)氨基酸，其編碼蛋白是G蛋白偶聯(lián)受體家族的成員；同源性比對(duì)和進(jìn)化樹(shù)結(jié)果顯示，與綿羊、家牛和水牛同源性較高；熒光定量結(jié)果顯示，MC1 RmRNA在純黑色個(gè)體皮膚組織中表達(dá)量最高，黃褐色次之。本研究結(jié)果為進(jìn)一步研究該基因在毛色形成中的作用以及對(duì)純黑色太行山羊的純繁選育奠定基礎(chǔ)。

太行山羊；MC1R基因；序列特征；mRNA表達(dá)

太行山羊是山西省優(yōu)良品種，其蹄質(zhì)堅(jiān)實(shí)，四肢強(qiáng)健。特別是純黑色個(gè)體的胴體脂肪分布均勻，蛋白質(zhì)含量高達(dá)20%，脂肪低于3%，膽固醇含量?jī)H為60 mg/kg，富含15種氨基酸，特別是人體必需氨基酸尤為豐富。但是多年來(lái)大規(guī)模無(wú)序地引種和雜交，使其毛色混雜，性能退化。為改善這一現(xiàn)狀并保護(hù)這一珍貴的地方品種資源，培育肉用型純黑色太行山羊新品系具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。

作為一種直觀表型性狀，毛色往往是品種選育的重點(diǎn)之一。真黑素和褐黑素在黑色素細(xì)胞中合成量及轉(zhuǎn)化的不同會(huì)導(dǎo)致哺乳動(dòng)物皮膚和毛發(fā)顏色的不同[1-2]，其產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化的過(guò)程是由少數(shù)幾個(gè)候選基因決定的，MC1R（Melanocortin1 Receptor）基因就是其中之一 。MC1R基因又叫促黑素細(xì)胞激素受體（Melanocyte Stimulating Hormone ReceptorMC1RMSHR）基因，由毛色擴(kuò)展位點(diǎn)（ExtensionMC1RE）編碼，編碼蛋白是最小的G蛋白偶聯(lián)受體（G Protein-Coupled ReceptorMC1RGPCR）家族成員[3]。很長(zhǎng)一段時(shí)間，大多數(shù)GPCR基因被認(rèn)為無(wú)內(nèi)含子，作為GPCR的一員，MC1R基因最初也被認(rèn)為只有一個(gè)外顯子[4]，編碼區(qū)長(zhǎng)954 bp，編碼317個(gè)氨基酸，被稱為是最經(jīng)典的一種轉(zhuǎn)錄本形式，即MC1R-001（ID: ENST00000555147）。但是，近些年研究發(fā)現(xiàn)，約有一半的GPCR基因至少含有1個(gè)內(nèi)含子，并可以進(jìn)行選擇性剪接[5]。有研究報(bào)道，人MC1R基因包含4個(gè)外顯子，且報(bào)道了該基因的另一種拼接形式MC1R-002（ID: ENST00000555427），其CDS區(qū)長(zhǎng)1 152 bp，與經(jīng)典的轉(zhuǎn)錄本相比，在C-末端第316位的Ser之后還有一個(gè)66個(gè)氨基酸殘基的延伸[6]。2006年，MC1R基因的另一種剪接體也被報(bào)道[7]，和MC1R-002一樣，均編碼382個(gè)氨基酸，不同的是，位于5′端的外顯子剪接到了一個(gè)不同的受體位點(diǎn)，將其命名為MC1R350。但是，非經(jīng)典的MC1R剪接體形式的功能仍不明確。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在人[8]、鼠[9]、雞[10]、波爾山羊[11]等許多物種的研究中都發(fā)現(xiàn)，MC1R基因的多態(tài)性與人的毛發(fā)及動(dòng)物不同毛色相關(guān)，在牛上還發(fā)現(xiàn)，除與毛色性狀相關(guān)外，MC1R基因還與荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量[12]以及牛乳中乳蛋白含量[13]相關(guān)。鑒于MC1R基因在毛色形成過(guò)程中的重要作用，其常被用來(lái)作為毛色研究的重要候選基因。

本文以太行山羊MC1R基因?yàn)檠芯繉?duì)象，擴(kuò)增了其純黑色個(gè)體MC1R基因的編碼區(qū)序列，并對(duì)其編碼蛋白的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了生物信息學(xué)分析，同時(shí)探討了其mRNA在不同毛色太行山羊皮膚組織中的差異表達(dá)，為深入研究MC1R基因?qū)γ纬傻淖饔脵C(jī)理提供理論依據(jù)，并通過(guò)毛色的選擇為純黑色太行山羊的純繁選育奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1．1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和材料 選取山西省沁水縣同一個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)同一圈舍生活環(huán)境和飼養(yǎng)條件均一致的純黑、純白、黃褐和黑斑白毛色太行山羊各4只，用取皮器從每個(gè)個(gè)體臀部取約1 cm2皮膚組織，迅速放入已處理的凍存管并立即置于液氮中，-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1．2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法

1．2．1 主要試劑 大連TaKaRa 公司：PrimeScriptTMRT Reagent Kit with gDNA Eraser和 SYBR?Premix Ex TaqTMⅡ試劑盒。北京CWBIO公司：DNA marker 2000和2×Taq PCR MasterMix（含染料）。

1．2．2 RNA提取及反轉(zhuǎn)錄 Trizol法提取太行山羊不同毛色皮膚組織總RNA，并測(cè)定其濃度和純度。按照反轉(zhuǎn)錄試劑盒步驟進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄。4℃保存反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。

1．2．3 引物設(shè)計(jì)與合成 用Primer 3 plus在線軟件，依據(jù)NCBI上已公布的家牛MC1R序列（登錄號(hào)：NM_174108．2）和綿羊MC1R序列（登錄號(hào)：NM_001282528．1）設(shè)計(jì)5對(duì)引物，用來(lái)擴(kuò)增純黑色太行山羊MC1R基因的編碼區(qū)序列。根據(jù)擴(kuò)增出的編碼區(qū)序列設(shè)計(jì)熒光定量引物。選用RPL13和18SrRNA為內(nèi)參基因。表1為引物序列、退火溫度及PCR產(chǎn)物長(zhǎng)度。

1．2．4 普通PCR擴(kuò)增測(cè)序 反應(yīng)體系：1 μL cDNA模板、8 μL 2×MasterMix、上下游引物各1．2 μL，補(bǔ)ddH2O至15 μL。PCR擴(kuò)增條件：94℃ 2 min；94℃ 30 s，退火30 s，72℃ 30 s，35個(gè)循環(huán)；最后72℃延伸5 min。1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物，得到清晰且長(zhǎng)度準(zhǔn)確的目的條帶割下并裝入1．5 mL滅菌EP管內(nèi)備用測(cè)序，測(cè)序由北京華大基因公司完成。最后，用Contig Express軟件對(duì)測(cè)序獲得結(jié)果進(jìn)行比對(duì)拼接。

1．2．5 生物信息學(xué)分析方法 在線軟件ProtParam（http://web．expasy．org/protparam/）分析太行山羊 MC1R蛋白理化性質(zhì)；DNAMAN軟件對(duì)太行山羊和其他8個(gè)物種MC1R氨基酸序列進(jìn)行同源性比對(duì)；在線分析軟件SignalP（http://www．cbs．dtu．dk/ services/SignalP/）預(yù)測(cè)該蛋白是否具有信號(hào)肽；在線分析軟件SCRATCH（http://scratch．proteomics．ics．uci．edu）預(yù)測(cè)該蛋白的二硫鍵組成；在線分析軟件TMHMM Server v．2．0（http://www．cbs．dtu．dk/ services/TMHMM/）預(yù)測(cè)其跨膜區(qū)結(jié)構(gòu)；用MEGA6．05軟件對(duì)包括太行黑山羊在內(nèi)的9個(gè)物種MC1R氨基酸序列進(jìn)行遺傳距離進(jìn)化樹(shù)的構(gòu)建；在線軟件Motif Scan（http://myhits．isb-sib．ch/cgi-bin/motif_ scan）預(yù)測(cè)該蛋白質(zhì)潛在功能基序；在線分析軟件NetNGlyc1．0（http://www．cbs．dtu．dk/services/ NetNGlyc/）、NetOGlyc4．0（http://www．cbs．dtu．dk/services/NetOGlyc/）和NetPhos 2．0（http:// www．cbs．dtu．dk/services/Net-Phos/）分別預(yù)測(cè)其N-糖基化位點(diǎn)、O-糖基化位點(diǎn)和磷酸化位點(diǎn)；在線分析軟件CSS-palm 2．0（http://www．csspalm．biocuckoo．org/）預(yù)測(cè)其棕櫚?；稽c(diǎn)。

1．2．6 qRT-PCR反應(yīng) 參照SYBR?Premix Ex TaqTMⅡ試劑盒：熒光定量qRT-PCR反應(yīng)體系：2 μL cDNA模板、10 μL SYBR?Premix Ex TapTMⅡ、0．4 μL ROX Reference DyeⅡ、上下游引物各0．8 μL、補(bǔ)6 μL ddH2O至20 μL。PCR擴(kuò)增條件：95℃預(yù)變性30 s；95℃預(yù)變性5 s，60℃退火及延伸34 s，44個(gè)循環(huán)。

1．3 數(shù)據(jù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)方法 qRT-PCR反應(yīng)選用RPL13和18SrRNA為內(nèi)參基因，每個(gè)樣品取3個(gè)重復(fù)，采用2-ΔΔCT法獲得目的基因mRNA的相對(duì)表達(dá)量。運(yùn)用SPSS19．0軟件的一般線性模型過(guò)程對(duì)mRNA表達(dá)量進(jìn)行單變量方差分析。配合如下模型分析不同毛色山羊皮膚MC1R的mRNA表達(dá)量：

式中，yij為mRNA表達(dá)量，Ci為第i種毛色（i=1，2，3，4；MC1R2…MC1R4），eij為殘差。數(shù)據(jù)表示為X±SX，各因素不同水平間的差異采用Duncan′s法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié) 果

2．1 太行黑山羊MC1R核苷酸及氨基酸序列進(jìn)化樹(shù)分析

2．1．1 太行黑山羊MC1R基因cDNA序列分析 對(duì)測(cè)序后的序列進(jìn)行拼接，獲得太行黑山羊MC1R基因954 bp的開(kāi)放閱讀框，編碼317個(gè)氨基酸（圖1）。將得到的太行黑山羊MC1R基因序列，與綿羊（登錄號(hào)：NM_001282528．1）、水牛（登錄號(hào)：GU121238．1）和家牛（登錄號(hào)：NM_174108．2）的CDS序列進(jìn)行BLAST比對(duì)，序列相似性分別為98%、96%和96%，判定該序列為純黑色太行山羊MC1R基因的編碼區(qū)序列。測(cè)序結(jié)果已提交至NCBI，獲得序列登錄號(hào)：KT247426。

圖1 太行山羊MC1R基因cDNA序列及其編碼氨基酸序列

2．1．2 太行黑山羊MC1R氨基酸序列相似性及聚類分析 對(duì)太行黑山羊MC1R氨基酸序列與其他8個(gè)物種進(jìn)行相似性比對(duì)（圖2）并進(jìn)行進(jìn)化樹(shù)分析，結(jié)果均表明，太行黑山羊與綿羊親緣關(guān)系最近（圖3）。

2．2 太行黑山羊 MC1R蛋白生物信息學(xué)分析

2．2．1MC1R的基本理化性質(zhì) 對(duì)太行黑山羊 MC1R蛋白進(jìn)行理化性質(zhì)分析，發(fā)現(xiàn)太行黑山羊MC1R的理論等電點(diǎn)pI為8．88，分子式為C1606H2580N412O409S22，總原子數(shù)為5 029個(gè)，相對(duì)分子量為34 909．9 ku。該蛋白的總平均親水性為0．888，脂溶指數(shù)為135．33，不穩(wěn)定指數(shù)為37．67，說(shuō)明該蛋白是一種堿性穩(wěn)定的脂溶性疏水蛋白。

2．2．2 MC1R蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 經(jīng)在線分析軟件SignalP預(yù)測(cè)， MC1R蛋白無(wú)信號(hào)肽。在線分析軟件Motif Scan預(yù)測(cè) MC1R蛋白的潛在功能基序包括：1個(gè)GPCR家族信號(hào)（130～146位）、1個(gè)GPCR家族標(biāo)志位點(diǎn)（55～298位）和1個(gè)GPCR化學(xué)感受因子（49～313位）。同時(shí)，跨膜域分析軟件TMHMM Server v．2．0預(yù)測(cè)該蛋白具有7個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域（圖2方框區(qū)域），分別是由膜外到膜內(nèi)的位于第44～63、118～140、187～209、282～300位氨基酸和由膜內(nèi)到膜外的位于第76～98、161～183、245～267位氨基酸。由此，具有7次跨膜的 MC1R蛋白是GPCR家族的一員。

在線軟件Motif Scan預(yù)測(cè)的 MC1R蛋白的翻譯后修飾位點(diǎn)包括：2個(gè)N-糖基化位點(diǎn)（29～32位：NRTG、184～187位：NHTV）和3個(gè)酪蛋白激酶Ⅱ-磷酸化位點(diǎn)（39～42位：SIPD、52～55位：SLVE和308～311位：TLQE）。與在線軟件NetOGlyc4．0、NetNGlyc1．0和NetPhos 2．0預(yù)測(cè)的糖基化和磷酸化位點(diǎn)結(jié)果相結(jié)合發(fā)現(xiàn)， MC1R蛋白的氨基酸序列在第17位的蘇氨酸上存在潛在的O-糖基化作用、第29、184位的天冬酰氨存在潛在的N-糖基化作用（圖4A）且糖基化位點(diǎn)均位于膜外且具有5個(gè)潛在的磷酸化位點(diǎn)（Ser39MC1R52MC1R154、Tyr143和 Thr308）（圖4B），且第39、52、308位的氨基酸是酪蛋白激酶Ⅱ作用的磷酸化位點(diǎn)。

預(yù)測(cè)的MC1R棕櫚?；稽c(diǎn)的結(jié)果顯示，在第16、78、79、133、273、275位的半胱氨酸殘基是潛在的棕櫚?；稽c(diǎn)。預(yù)測(cè)該蛋白有5個(gè)二硫鍵，分別由16位和35位、253位和275位、267和273位、125位和133位以及191位和215位的半胱氨酸殘基組成。

2．3 不同毛色太行山羊MC1RmRNA的表達(dá) 對(duì)MC1RmRNA相對(duì)表達(dá)量的方差分析表明，在太行山羊不同毛色皮膚組織間存在差異但差異不顯著（P＞0．05），其中，純黑色個(gè)體皮膚組織中表達(dá)量最高，黃褐色次之，純白色和黑斑白的表達(dá)量較低，表達(dá)趨勢(shì)見(jiàn)圖5。

圖2 太行黑山羊與其他物種氨基酸序列比較

圖3 9個(gè)物種MC1R蛋白氨基酸序列構(gòu)建的NJ系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)

圖4 預(yù)測(cè)的MC1R蛋白N-糖基化位點(diǎn) (A) 和磷酸化位點(diǎn) (B)

圖5 MC1RmRNA在太行山羊4種毛色皮膚組織中的表達(dá)量

3 討 論

3．1 MC1R核苷酸和氨基酸序列結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)與功能的關(guān)系 MC1R是GPCR家族中黑色素皮質(zhì)受體（Melanocortin ReceptorsMC1RMCRs）亞家族的一員。本研究測(cè)序獲得太行黑山羊MC1R基因CDS區(qū)長(zhǎng)954 bp，編碼317個(gè)氨基酸，具有7個(gè)完整的跨膜片段，1個(gè)細(xì)胞外N-末端（存在一個(gè)潛在的N-糖基化位點(diǎn)Asn29），3個(gè)細(xì)胞外和細(xì)胞內(nèi)環(huán)路和1個(gè)位于胞質(zhì)的C-末端，這些氨基酸序列特征均與其作為GPCR家族成員相符[14]。且經(jīng)同源性比對(duì)發(fā)現(xiàn)，太行黑山羊MC1R基因CDS區(qū)序列與羊駝、綿羊、家牛、豬和水牛相似性高于84%，表明不同物種間MC1R基因序列在進(jìn)化上具有相對(duì)保守性。

本研究預(yù)測(cè)到太行黑山羊 MC1R蛋白具有7個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域，是一個(gè)典型的跨膜蛋白，且亞細(xì)胞定位結(jié)果顯示，該蛋白60．9%的氨基酸序列位于細(xì)胞膜上，這與“ MC1R存在于黑色素細(xì)胞膜表面，作為一種細(xì)胞膜受體來(lái)發(fā)揮作用，進(jìn)而調(diào)控真黑素合成”的功能相一致。但是，并未預(yù)測(cè)到信號(hào)肽結(jié)構(gòu)，這似乎與 MC1R蛋白作為一種跨膜蛋白合成后需靶向到膜上來(lái)發(fā)揮作用不相符。但有研究報(bào)道，許多GPCR都以二聚體或寡聚體的形式存在[15]。而這種二聚化作用與其合成后轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜表面的過(guò)程相關(guān)[16]。 MC1R在生物合成的早期會(huì)在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中經(jīng)歷一個(gè)基本的二聚化作用[17]，其只有形成正確的二聚化受體，才能從粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上脫離，進(jìn)而上膜表達(dá)，在膜上發(fā)揮作用[18]。同時(shí)，這種二聚化作用也會(huì)參與二硫鍵的形成[19]。二硫鍵的形成是蛋白質(zhì)折疊過(guò)程中關(guān)鍵的限速步驟，而蛋白質(zhì)的折疊對(duì)于其進(jìn)入分泌途徑又相當(dāng)重要[20]，因此，二硫鍵的形成對(duì)于 MC1R的分泌和表達(dá)也十分重要。本研究預(yù)測(cè)到該蛋白除在細(xì)胞膜上占據(jù)最多外，其次還有21．7%的氨基酸序列位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，與其在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成并進(jìn)行二聚化作用相一致，同時(shí)，也預(yù)測(cè)到了5個(gè)二硫鍵，這些結(jié)構(gòu)的存在對(duì)于 MC1R的合成、分泌、轉(zhuǎn)運(yùn)及表達(dá)都有重要意義。

被組裝在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之后，新合成的 MC1R會(huì)進(jìn)行一系列的翻譯后修飾，其中最主要的是磷酸化修飾和棕櫚酰化修飾[21]。蛋白質(zhì)的翻譯后修飾在生命體中具有重要作用。其中糖基化對(duì)于維持蛋白質(zhì)構(gòu)象的穩(wěn)定性具有重要作用[22]。特定氨基酸殘基的磷酸化對(duì)于 MC1R的轉(zhuǎn)運(yùn)和在細(xì)胞表面的表達(dá)十分關(guān)鍵[23]。棕櫚酰化修飾是通過(guò)不穩(wěn)定的硫酯鍵共價(jià)連接到特定半胱氨酸上，用來(lái)調(diào)控蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)及定位的修飾方式，過(guò)程是可逆的，通過(guò)這種可逆的棕櫚?；?去棕櫚?；倪^(guò)程實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)[24]。本研究中預(yù)測(cè)到太行黑山羊 MC1R蛋白具有5個(gè)潛在磷酸化位點(diǎn)，其中第39、52、308位的位點(diǎn)可能是酪蛋白激酶Ⅱ作用的磷酸化位點(diǎn)，這與MC1R蛋白通過(guò)激活酪氨酸激酶促進(jìn)酪氨酸酶的合成，進(jìn)而生成真黑素的機(jī)制是相符的。這些翻譯后的修飾位點(diǎn)對(duì)于維持 MC1R蛋白結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、分泌和轉(zhuǎn)運(yùn)以及功能的發(fā)揮都具有重要的作用。

3．2MC1RmRNA在不同毛色皮膚組織中的表達(dá) 對(duì)于人和動(dòng)物，MC1R基因的研究都主要集中在其多態(tài)性與毛色表型的相關(guān)上。關(guān)于MC1RmRNA在不同毛色皮膚組織中表達(dá)量的研究較少，但是MC1RmRNA在不同毛色皮膚組織中表達(dá)量的差異對(duì)于研究其在毛色形成中的作用也十分重要。

有研究報(bào)道，哺乳動(dòng)物MC1R基因主要在毛囊和皮膚黑色素細(xì)胞中表達(dá)[25]。MC1R基因的高表達(dá)有利于黑色素細(xì)胞中真黑素的形成，細(xì)胞中真黑素的含量較高就會(huì)使動(dòng)物表現(xiàn)黑或褐的毛色類型[26]。本研究中，MC1RmRNA在不同毛色太行山羊皮膚組織中表達(dá)量有差異，但是差異不顯著，可能是由于樣本含量較小和統(tǒng)計(jì)分析誤差所致。其中，純黑色太行山羊皮膚組織中表達(dá)量最高，黃褐色次之，在純白色和黑斑白皮膚組織中表達(dá)量較低，與其高表達(dá)會(huì)使動(dòng)物產(chǎn)生深色毛發(fā)類型相一致。這與任玉紅[25]在羊駝皮膚MC1RmRNA的研究中發(fā)現(xiàn)棕色羊駝表達(dá)量高于白色羊駝相符。

黑色皮膚對(duì)紫外線的吸收最強(qiáng)，有可能使細(xì)胞和皮膚受到傷害[27]。有研究表明，蛋白質(zhì)疏水氨基酸占比的增加，有利于提高蛋白的耐熱性[28]，可以抵抗皮膚產(chǎn)熱增多對(duì)細(xì)胞的傷害。本研究中預(yù)測(cè)到太行黑山羊 MC1R蛋白由于疏水性氨基酸亮氨酸、丙氨酸和纈氨酸含量較高，與上述結(jié)論相符。

4 結(jié) 論

太行黑山羊MC1R基因CDS區(qū)長(zhǎng)度為954 bp，編碼317個(gè)氨基酸。作為GPCR家族的一員， MC1R蛋白在黑色素細(xì)胞內(nèi)通過(guò)激活細(xì)胞膜上的腺苷酸環(huán)化酶系統(tǒng)，參與黑色素的合成。MC1RmRNA在太行山羊不同毛色皮膚組織中的表達(dá)具有差異性，其中純黑色個(gè)體表達(dá)量最高，黃褐色次之，純白色較低，與其在黑色素細(xì)胞內(nèi)生成真黑素相符。這為進(jìn)一步分析MC1R基因編碼蛋白結(jié)構(gòu)及其在黑色素細(xì)胞內(nèi)的合成與表達(dá)奠定理論基礎(chǔ)，為太行黑山羊的選育提純提供分子依據(jù)。

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The Expression ofMC1RGene in the Skin Tissues of Tai-hang Goat with Dif f erent Coat Colors

JⅠNG Jiong-jie1, JⅠA Xiu-sheng2, LⅠANG Chen1, QⅠAO Li-ying1, PAN Yang-yang1, LⅠU Jian-hua1*
(1.College of Animal Science and Technology, Shanxi Agricultural University, Shanxi Taigu 030801, China; 2.Yuanping Agricultural Academy of Shanxi Province, Shanxi Yuanping 034100, China)

This study aims to research the mRNA expression rules of Tai-hang goatMC1Rgene in skin tissues with dif f erent colors. The coding sequence (CDS) ofMC1Rgene was amplif i ed from skin tissues of Tai-hang goat with pure black color using reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). Structural characteristics of coded protein were analyzed by bioinformatics methods. Sixteen Tai-hang goats with four kinds of coat colors (black, white, brown and white with black-spots, respectively) were chosen to study the mRNA expression in skin tissues using quantitative realtime PCR. Results showed that the length of complete CDS was 954 bp encoding a protein with 317 amino acids, and the encoded protein is a member of G protein-coupled receptor family. Results of homology alignment and evolutionary tree showed its high homologies with sheep, cattle and buf f alo.MC1RmRNA showed the highest expression in pure black skin tissues, followed by that in brown skin tissues. These results laid a foundation for further study on the role ofMC1Rgene in the formation of coat colors, and the pure breeding of black Tai-hang goat.

Tai-hang goat;MC1R; Sequence characteristics; mRNA expression

S827.2

A

10.19556/j.0258-7033.2017-03-033

2016-09-06；

2016-10-17

山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目（20120312010-2）；科技部863子課題（2011AA100307-05）；山西省研究生優(yōu)秀創(chuàng)新項(xiàng)目（2015SY27）

景炅婕（1991-），女，山西沁水人，博士研究生，主要從事山羊的分子遺傳育種研究，E-mail：ycjingjiongjie@163．com

* 通訊作者：劉建華，E-mail: ljhbeth@163．com