呂智超,李 旭,武 斌,徐日福,張云影*
1.吉林省經(jīng)濟管理干部學院,吉林長春 130000;2.吉林省農(nóng)業(yè)科學院,吉林長春 130033;3.吉林農(nóng)業(yè)大學動物科技學院,吉林長春 130118
本實驗以150日齡的海蘭褐蛋雞為試驗材料,采用半定量RT-PCR方法檢測海蘭褐蛋雞不同等級卵泡發(fā)育時期Lats1基因的mRNA表達水平,實驗結(jié)果得出Lats1基因存在于海蘭褐蛋雞卵泡發(fā)育各個時期,并呈現(xiàn)一定表達規(guī)律,說明Lats1基因參與家禽開產(chǎn)時卵泡發(fā)育的調(diào)控,有促進細胞生長的作用。本實驗為進一步研究Hippo信號通路在雞卵泡不同發(fā)育時期控制細胞增殖時空表達模式打下基礎。
選擇150日齡海藍褐蛋雞40只,在相同的環(huán)境下飼養(yǎng)。在4 ℃低溫條件下,快速分離直徑為1~3.9 mm、4~4.9 mm、5~5.9 mm、6~6.9 mm、7~8 mm和F6-F1的卵泡組織,放于液氮中速凍保存。
微量RNA提取試劑盒(W6221)購自上海華舜公司,TU-1901紫外分光光度計購自北京普析通用儀器有限公司,凝膠成像系統(tǒng)購自上海復日科技有限公司。
根據(jù)GenBank中的雞Lats1基因mRNA序列(XM_419666.3)和GAPDH基因mRNA序列(K01458)的mRNA為模板,設計半定量實驗的引物如表1。所有引物運用Premier 5.0和Oligo 7.0軟件設計,由上海生工生物工程技術(shù)服務有限公司提供。
表1 引物設計及擴增產(chǎn)物長度
取新鮮組織100 mg加1 mL TotalRNAExtractor充分研磨,將所得到的RNA溶液一部分用于后續(xù)試驗,一部分置于-70 ℃保存。
在0.2 mLPCR管中加4 μL Rnase-free ddH20,1 μL Random Primer p(dN)6(0.2 μg/ μL),70 ℃溫浴5 min,冰浴10 sec。利用離心機離心,然后加入下列試劑:1.0 μL Rnase inhibitor(20 U/ μL),2.0 μL dNTP Mix(10 mmol/L),4.0 μL 5×Reaction Buffer,2.0 μL AMV Reverse Transcriptase(10 U/μL)。37 ℃溫浴5 min,42 ℃溫浴60 min,70 ℃溫浴10 min,-20 ℃保存。
半定量RT-PCR反應體系(25 μL):RNasefree Water11 μL,2×Tag MasterMix12.5 μL,上游引物0.5 μL,下游引物0.5 μL,cDNA0.5 μL。半定量PCR反應條件:預變性94 ℃ 5 min,變性94 ℃30 s,退火56 ℃ 30 s,延伸72 ℃ 30 s(35個循環(huán)),終延伸72 ℃ 7 min,4 ℃保存。
Lats1基因與GAPDH基因用2%的瓊脂糖凝膠按1:1的比例,130 V恒壓電泳30 min。然后利用凝膠成像系統(tǒng)對電泳后的凝膠拍照,凝膠圖片會顯示Lats1基因與GAPDH基因的灰度值,通過ImageJ2x、BandScan5.0軟件進行灰度分析,測三次,求平均值。Lats1基因與GAPDH基因灰度值的比值即Lats1基因mRNA的相對表達量。再通過獨立樣本T檢驗和單因素方差(SPSS 18.0軟件)對各組數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析。
用游標卡尺將海藍褐蛋雞的卵巢按直徑大小分為間質(zhì)、等級前卵泡(1~3.9 mm、4~4.9 mm、5~5.9 mm、6~6.9 mm、7~8 mm)和F1~F6等級卵泡。提取150 d海藍褐卵巢的12個組織的總RNA,根據(jù)目的基因片段的大小配置1.5%濃度的瓊脂糖凝膠,將PCR擴增產(chǎn)物與微量溴酚藍混合,1×TAE電泳緩沖液下,在含有溴化乙啶的瓊脂糖凝膠上進行電泳,并通過凝膠電泳成像系統(tǒng)拍照,經(jīng)觀察,能夠清楚的看見28 S、18 S和5 S三條帶,其中28 S的亮度是18 S的兩倍,而5 S是最不亮的。表明提取的總RNA降解少,完整性高。通過核酸蛋白測定儀測定,OD260/OD280值(吸光度值)在1.8~2.2之間,表明此RNA的純度較高。
定性PCR檢測了基因Lats1在海藍褐蛋雞肺、卵巢、腎、肝、脾、心、腦和胸腺組織中的表達情況。基因均有表達且表達特異,無引物二聚體和拖尾現(xiàn)象,基因引物特異性強,可用于后續(xù)試驗。
以GAPDH為內(nèi)標基因,Lats1基因為目的基因。利用半定量RT-PCR檢測基因在150日齡海蘭褐蛋雞卵巢間質(zhì)、1~3.9 mm、4~4.9 mm、5~5.9 mm、6~6.9 mm、7~8 mm、F6、F5、F4、F3、F2和F1共12個卵巢組織中的相對表達量,如表2所示。
從表2看出,在150日齡的海藍褐蛋雞各等級卵泡內(nèi)均檢測有Lats1基因表達,但在不同直徑大小卵泡中的表達豐度有一定的差異。5~5.9 mm卵泡組織中的表達豐度最高,為0.1970;在6~6.9 mm、F5、4~4.9 mm、F3、7~8 mm和間質(zhì)的相對表達量次之;在F6的表達水平最低,為0.1045。5~5.9 mm與1~3.9 mm、F4、F6、F1、F2之間差異顯著(p<0.05),6~6.9 mm與1~3.9 mm、F6、F4之間差異顯著(p<0.05),其余的卵泡之間相對表達量差異不顯著(p>0.05)。Lats1基因mRNA在海藍褐蛋雞各個等級卵泡中,表達量各不相同,在前等級卵泡中的表達量整體高于等級卵泡的表達量,前等級卵泡中表達量呈先上升后下降的趨勢,并在5~6 mm處表達量最高,在等級卵泡中F5表達量最高,F(xiàn)3次之,但整體呈現(xiàn)基本平穩(wěn)的狀態(tài)。
表 2 Lats1基因相對表達量
RT-PCR(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction)是一種常規(guī)的、常見的檢測基因的方法,它具有較高的靈敏度和特異性。定量PCR對實驗儀器和樣本處理的要求都比較高,所以結(jié)果相對半定量而言會更加精準[1]。但是熒光定量PCR相對成本高,對于一些條件設施不完善的工作平臺,選擇一種方法,能夠替代熒光定量PCR,且結(jié)果一致,是有實際利益的。
研究發(fā)現(xiàn),Hippo信號通路是通過調(diào)節(jié)下游基因的表達,將細胞信號從細胞質(zhì)傳遞到細胞核,從而對細胞的生長、增殖和凋亡進行一個整體調(diào)控,而且,Hippo信號通路還參與器官大小和組織再生的調(diào)控,并在胚胎發(fā)育等過程中發(fā)揮重要作用。本實驗選取的基因Lats1是Hippo信號通路主要基因在家禽的同源基因,為了驗證它們是否是家禽體內(nèi)Hippo信號通路的作用基因,首先我們采用定性PCR方法,驗證選取的基因是否存在家禽組織內(nèi),再采用半定量RT-PCR方法對基因定量。分析本實驗結(jié)果顯示,Lats1在蛋雞卵巢組織及各個等級卵泡中均有表達,說明Lats1基因參與了卵泡從開產(chǎn)到產(chǎn)蛋高峰的整個過程,前等級卵泡的整體表達水平略高于等級卵泡的表達水平,在前等級卵泡中表達量先升高后降低,在等級卵泡中,表達量基本穩(wěn)定,說明Lats1基因參與家禽開產(chǎn)時卵泡發(fā)育的調(diào)控,也有促進細胞生長的作用。
本文根據(jù)目的基因Lats1和內(nèi)參基因在Genebank上已知序列設計引物,對基因進行體系優(yōu)化及程序優(yōu)化。主要結(jié)果如下:通過定性PCR實驗得出:Lats1在海藍褐蛋雞肺、卵巢、腎、肝、脾、心、腦和胸腺組織中均有表達且表達特異,無引物二聚體和拖尾現(xiàn)象。基因的引物特異性強,可用于后續(xù)試驗。說明Lats1基因存在于家禽中大部分的組織器官。
通過半定量RT-PCR實驗得出:Lats1在海藍褐蛋雞的卵巢間質(zhì)及各個等級卵泡中均有表達,表達量存在一定規(guī)律,前等級卵泡的表達量均大于等級卵泡中的表達量。說明Lats1基因參與家禽開產(chǎn)時卵泡發(fā)育的調(diào)控,有促進細胞生長的作用。