楊家大,任 瓊,吳聲榕
(1.凱里學(xué)院環(huán)境與生命科學(xué)學(xué)院,貴州凱里556011;2.貴州省從江縣農(nóng)業(yè)局,貴州從江557400;3.凱里學(xué)院圖書館,貴州凱里556011)
從江香豬CYP1A2基因4個(gè)外顯子的多態(tài)性
楊家大1,任 瓊2,吳聲榕3
(1.凱里學(xué)院環(huán)境與生命科學(xué)學(xué)院,貴州凱里556011;2.貴州省從江縣農(nóng)業(yè)局,貴州從江557400;3.凱里學(xué)院圖書館,貴州凱里556011)
為探明從江香豬細(xì)胞色素P450氧化酶CYP1A2基因的標(biāo)簽SNPs,以及積累從江香豬藥物代謝酶的基礎(chǔ)資料,采用直接測(cè)序法對(duì)從江香豬CYP1A2基因外顯子1、4、5和6進(jìn)行多態(tài)性分析。結(jié)果表明:第1外顯子存在11個(gè)多態(tài)位點(diǎn)(g.98G→A、g.147C→G、g.189C→T、g.198C→T、g.211A→G、g.231C→T、g.328T→C、g.338C→A、g.352T→C、g.458G→A和g.778G→A),優(yōu)勢(shì)基因型分別為GG、CC、TT、CC、GG、CC、CC、AA、CC、AA和AA,優(yōu)勢(shì)等位基因分別為G、C、T、C、G、C、C、A、C、A和A,多態(tài)信息含量為0.073 2~0.160 0,有效等位基因數(shù)為1.082 3~1.212 7,純合度為0.827 3~0.920 9,雜合度為0.079 1~0.172 7,香農(nóng)信息指數(shù)為0.166 6~0.318 7,群體處于Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)(P>0.05)。第4外顯子存在1個(gè)多態(tài)位點(diǎn)g.1087C→G,優(yōu)勢(shì)基因型為CC,優(yōu)勢(shì)等位基因?yàn)镃,多態(tài)信息含量為0.3642,有效等位基因數(shù)為1.918 8,純合度為0.673 8,雜合度為0.326 2,香農(nóng)信息指數(shù)為0.671 8,群體偏離Hardy-Weinberg平衡(P<0.05)。第5、6外顯子未發(fā)現(xiàn)多態(tài)性。從江香豬CYP1A2基因第1外顯子多態(tài)位點(diǎn)豐富,位點(diǎn)純合度高、變異性小,具備藥物代謝動(dòng)物模型開(kāi)發(fā)的良好基礎(chǔ),但多態(tài)信息含量不足,連鎖分析或關(guān)聯(lián)分析時(shí)需謹(jǐn)慎選擇。第4外顯子多態(tài)位點(diǎn)少,但位點(diǎn)的多態(tài)信息含量合適,可用作連鎖分析及關(guān)聯(lián)分析的標(biāo)簽SNP。
從江香豬;CYP1A2;標(biāo)簽SNPs;多態(tài)性
豬尤其是小型豬在組織器官結(jié)構(gòu)及生理生化指標(biāo)等方面與人相似[1],食性也與人類接近,且其實(shí)驗(yàn)倫理問(wèn)題不及靈長(zhǎng)類動(dòng)物和犬突出,加上易繁殖,生產(chǎn)成本較低,已廣泛用作醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型。從江香豬產(chǎn)于貴州省從江縣,是我國(guó)稀有的優(yōu)良地方微型豬種,具有個(gè)體矮小、近交程度高、外形均一、性格溫馴、與人親近等優(yōu)良特性,是培育實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的理想資源[2],在疾病模型、新藥臨床前評(píng)價(jià)、食品安全、異種器官移植等領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用前景。
細(xì)胞色素P450氧化酶(Cytochrome P450enzymes,CYP)是存在于肝臟的微粒體混合功能氧化酶系的主要成分,是一組由許多同工酶組成的超基因大家族,對(duì)體內(nèi)許多內(nèi)源性物質(zhì)和外源性化合物的生物轉(zhuǎn)化有重要作用[3]。CYP1A是其亞家族之一,人體內(nèi)包含CYP1A1和CYP1A2。CYP1A1是一種芳香烴羥化酶,主要參與代謝活化多環(huán)芳烴類致癌物,在外源物代謝中占2.5%,分布在肺、皮膚、胃腸道、淋巴、胎盤、喉和腦等,在肝臟含量很低[45]。CYP1A2則主要存在于肝臟,其含量占肝臟總CYP的13%,在腦、肺、腸道等組織也有少量分布。CYP1A2與藥物代謝關(guān)系密切,參與咖啡因、非那西丁、醋氨酚、17β-雌二醇、普洛萘爾、維拉帕米、硝苯地平、丙咪嗪、茶堿等20多種藥物的代謝,約占CYP代謝藥物總量的4%。此外,CYP1A2還在10多種前致癌物的代謝激活或滅活中發(fā)揮重要作用,其活性變化與藥物的藥效或毒理相關(guān)[67]。豬及小型豬肝臟存在人CYP1A2的同源酶[89]。國(guó)內(nèi)小型豬品系巴馬香豬和貴州小型香豬的肝微粒體也檢測(cè)到人CYP1A2樣酶[1011]。豬CYP1A2活性具有性別差異,雄性低于雌性[1213],雌性與去勢(shì)公豬相當(dāng)[13],去勢(shì)公豬高于雄性豬[14]。在mRNA和蛋白質(zhì)水平,去勢(shì)公豬也高于非去勢(shì)公豬[15]。在豬肝臟或原代培養(yǎng)肝細(xì)胞[1617]、心房、心室及冠狀動(dòng)脈[1820],CYP1A2均可被β-萘黃酮誘導(dǎo),而在呼吸道及嗅黏膜、大腦皮質(zhì)、小腦、中腦和海馬沒(méi)有誘導(dǎo)作
用[18-20]。
P450的遺傳多態(tài)性是造成不同個(gè)體對(duì)同一藥物反應(yīng)差異的主要原因之一,是人類個(gè)體化用藥方案的重要理論依據(jù)[21]。在導(dǎo)致人CYP1A2活性個(gè)體差異的因素中,基因多態(tài)性起決定性作用[22],目前已發(fā)現(xiàn)4個(gè)單核苷酸多態(tài)性可以影響人CYP1A2的活性[3]。NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)顯示,豬CYP1A2基因DNA序列登錄號(hào)為NC_010449.4,全長(zhǎng)6 596bp,由6個(gè)外顯子、5個(gè)內(nèi)含子和上下游調(diào)控序列組成,共發(fā)現(xiàn)228個(gè)SNP;CDS全長(zhǎng)1 551bp,包含24個(gè)錯(cuò)義突變和25個(gè)同義突變。其中,第1外顯子長(zhǎng)831個(gè)核苷酸,編碼277個(gè)氨基酸;包含25個(gè)SNP,11個(gè)為錯(cuò)義突變。第2外顯子長(zhǎng)121個(gè)核苷酸,編碼(含參加編碼)41個(gè)氨基酸;包含3個(gè)SNP,1個(gè)為錯(cuò)義突變。第3外顯子長(zhǎng)90個(gè)核苷酸,編碼(含參加編碼)31個(gè)氨基酸;包含1個(gè)SNP,且此SNP為錯(cuò)義突變。第4外顯子長(zhǎng)124個(gè)核苷酸,編碼(含參加編碼)42個(gè)氨基酸;包含10個(gè)SNP,5個(gè)為錯(cuò)義突變。第5外顯子長(zhǎng)87個(gè)核苷酸,編碼(含參加編碼)30個(gè)氨基酸;包含3個(gè)SNP,2個(gè)為錯(cuò)義突變。第6外顯子長(zhǎng)298個(gè)核苷酸,編碼(含參加編碼)100個(gè)氨基酸;包含7個(gè)SNP,4個(gè)為錯(cuò)義突變。因此,豬CYP1A2基因cSNP主要分布于外顯子1、4、5和6。目前,豬CYP1A2基因所有SNP位點(diǎn)均未登記有等位基因頻率,也未見(jiàn)有關(guān)等位基因頻率的文獻(xiàn)報(bào)道。鑒于此,應(yīng)用直接測(cè)序法分析從江香豬CYP1A2基因第1、4、5和6外顯子的單核苷酸多態(tài)性,以獲取這些位點(diǎn)的群體遺傳學(xué)數(shù)據(jù),為CYP1A2標(biāo)簽SNPs的篩選提供參考依據(jù),為從江香豬藥物代謝模型的開(kāi)發(fā)提供基礎(chǔ)資料。
1.1 組織樣品
從江香豬141頭,來(lái)自貴州省從江縣宰便、加鳩、加勉、光輝、加榜和剛邊等鄉(xiāng)鎮(zhèn),健康無(wú)病,2~3月齡,體重8~11kg。屠宰后取出肝臟組織,經(jīng)生理鹽水沖洗血污后,置液氮中凍存。
1.2 肝臟DNA的提取
取5~20mg肝臟,加液氮研磨成粉末,轉(zhuǎn)移至1.5mL離心管中,按照離心柱型細(xì)胞/組織基因組DNA提取試劑盒(上海捷瑞生物工程有限公司,GK0122)說(shuō)明書提取DNA,稀釋至5~10ng/μL備用。
1.3 引物的設(shè)計(jì)與合成
根據(jù)豬CYP1A2基因(登錄號(hào):NC_010449.4)DNA序列及其第1、4、5和6外顯子的位置,應(yīng)用primer premier 5.0設(shè)計(jì)PCR引物(表1),由上海捷瑞生物工程有限公司合成。
表1 CYP1A2基因4個(gè)外顯子的PCR引物信息Table1 PCR primer informations of four exons of gene CYP1A2
1.4 PCR擴(kuò)增
反應(yīng)體系50μL:基因組DNA 1μL,10×buffer 5μL,25mmol/L MgCl25μL,10mmol/L dNTP 1μL,10μmol/L上、下游引物各1μL,5U/μL Taq DNA聚合酶1μL,加去離子水補(bǔ)足至50μL。反應(yīng)程序:94℃預(yù)變性3min;94℃變性15s,55℃退火15s,72℃延伸30s,35個(gè)循環(huán);72℃延伸3min。
1.5 擴(kuò)增產(chǎn)物的電泳及純化
PCR產(chǎn)物經(jīng)2%瓊脂糖凝膠電泳后,切割目的條帶,按照PCR產(chǎn)物純化試劑盒(上海捷瑞生物工程有限公司,GK2051)進(jìn)行純化。
1.6 DNA測(cè)序
PCR產(chǎn)物回收純化后,由上海捷瑞生物工程有限公司測(cè)序,平臺(tái)為ABI 3730XL DNA序列分析儀,測(cè)序方法為sanger法。
1.7 基因型判定
應(yīng)用ContigExpress Application(InforMax公司)打開(kāi)測(cè)序生成后綴為“ab1”的文件,得到測(cè)序圖譜。測(cè)序圖譜經(jīng)拼接后,如果某一核苷酸位置在不同個(gè)體之間出現(xiàn)2種或2種以上顏色波峰即視為多態(tài)位點(diǎn)。多態(tài)位點(diǎn)是單一波峰的個(gè)體為純合子,是2個(gè)波峰的個(gè)體為雜合子。測(cè)序峰圖顏色與堿基(核苷酸)的對(duì)應(yīng)關(guān)系:A-綠色,T-紅色,C-藍(lán)色,G-黑色。
1.8 統(tǒng)計(jì)分析
采用基因計(jì)數(shù)法計(jì)算基因型頻率,用軟件Pop-Gen 32統(tǒng)計(jì)等位基因頻率、有效等位基因數(shù)、純合度、雜合度、香農(nóng)信息指數(shù)、多態(tài)位點(diǎn)數(shù)以及Hardy-Heinberg平衡的χ2值和P值,用軟件PIC_Calc 0.6計(jì)算多態(tài)信息含量(polymorphism information content,PIC)。
2.1 PCR擴(kuò)增
經(jīng)2%瓊脂糖凝膠電泳發(fā)現(xiàn),第1、4、5和6外顯子的擴(kuò)增產(chǎn)物片段大小均與預(yù)期結(jié)果一致,且條帶清晰明亮、無(wú)雜帶(圖1),說(shuō)明擴(kuò)增具有特異性,PCR產(chǎn)物可用于后續(xù)試驗(yàn)。
圖1 CYP1A2基因4個(gè)外顯子PCR產(chǎn)物的電泳圖譜Fig.1 Electropherogram of PCR products of four exons of gene CYP1A2
2.2 基因測(cè)序及基因型
第1外顯子共有139份從江香豬樣品獲得測(cè)序結(jié)果,發(fā)現(xiàn)11個(gè)變異,分別為g.98G→A、g.147C→G、g.189C→T、g.198C→T、g.211A→G、g.231C→T、g.328T→C、g.338C→A、g.352T→C、g.458G→A和g.778G→A。經(jīng)NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)檢索,這些變異均已有登記,對(duì)應(yīng)的SNP位點(diǎn)分別為rs696347208、rs330578830、 rs341454408、rs325811564、rs343586092、rs336994947、rs328324843、rs343560684、rs334669395、rs345763403和rs321841283。g.98G→A位點(diǎn)的基因型分別為GG和GA,g.147C→G位點(diǎn)分別為CC、CG和GG,g.189C→T位點(diǎn)分別為CC、CT和TT,g.198C→T位點(diǎn)分別為CC、CT和TT,g.211A→G位點(diǎn)分別為AA、AG和GG,g.231C→T位點(diǎn)分別為CC、CT和TT,g.328T→C位點(diǎn)分別為TT、TC和CC,g.338C→A位點(diǎn)分別為CC、CA和AA,g.352T→C位點(diǎn)分別為TT、TC和CC,g.458G→A位點(diǎn)分別為GG、GA和AA,g.778G→A位點(diǎn)分別為GG、GA和AA(圖2)。
第4外顯子有141份從江香豬樣品獲得測(cè)序結(jié)果,發(fā)現(xiàn)1個(gè)變異,即g.1087C→G,該變異在NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中也有登記,對(duì)應(yīng)SNP位點(diǎn)為rs334218835。g.1087C→G位點(diǎn)的基因型分別為CC、CG和GG(圖3)。第5、6外顯子在所有從江香豬樣品中均未發(fā)現(xiàn)多態(tài)位點(diǎn)。
2.3 遺傳變異
第1外顯子有11個(gè)位點(diǎn)呈現(xiàn)多態(tài),多態(tài)位點(diǎn)數(shù)為11,核苷酸序列的變異頻率為1.32%(11/831),核苷酸變異位點(diǎn)占第1外顯子已知核苷酸變異總位點(diǎn)數(shù)的44.00%(11/25)。11個(gè)變異位點(diǎn)中,錯(cuò)義突變7個(gè),氨基酸序列的變異頻率為2.53%(7/277),氨基酸變異位點(diǎn)占第1外顯子已知氨基酸變異總位點(diǎn)數(shù)的63.64%(7/11)。第4外顯子只有1個(gè)位點(diǎn)呈現(xiàn)多態(tài),多態(tài)位點(diǎn)數(shù)為1,核苷酸序列的變異頻率為0.81%(1/124),核苷酸變異位點(diǎn)占第4外顯子已知核苷酸變異總位點(diǎn)數(shù)的10.00%(1/10);該位點(diǎn)變異類型為錯(cuò)義突變,氨基酸序列的變異頻率為2.38%(1/42),氨基酸變異位點(diǎn)占第4外顯子已知氨基酸變異總位點(diǎn)的20.00%(1/5)。第5、6外顯子均未發(fā)現(xiàn)多態(tài),多態(tài)位點(diǎn)數(shù)為0。
2.4 基因型頻率、基因頻率和多態(tài)信息含量
從表2看出,第1外顯子多態(tài)位點(diǎn)g.98G→A的優(yōu)勢(shì)基因型為GG,頻率為0.920 9;G是優(yōu)勢(shì)等位基因,頻率為0.960 4。g.147C→G位點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)基因型為CC,頻率為0.820 1;C是優(yōu)勢(shì)等位基因,頻率為0.902 9。g.189C→T位點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)基因型為TT,頻率為0.8201;T是優(yōu)勢(shì)等位基因,頻率為0.906 5。g.198C→T位點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)基因型為CC,頻率為0.820 1;C是優(yōu)勢(shì)等位基因,頻率為0.902 9。g.211A→G位點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)基因型為GG,頻率為0.820 1;G是優(yōu)勢(shì)等位基因,頻率為0.902 9。g.231C→T位點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)基因型為CC,頻率為0.827 3;C是優(yōu)勢(shì)等位基因,頻率為0.906 5。g.328T→C位點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)基因型為CC,頻率為0.820 1;C是其優(yōu)勢(shì)基因,頻率為0.902 9。g.338C→A位點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)基因型為AA,頻率為0.820 1;A是優(yōu)勢(shì)等位基因,頻率為0.9 0 2 9。g.352T→C位點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)基因型為CC,頻率為0.820 1;C是優(yōu)勢(shì)等位基因,頻率為0.902 9。g.458G→A位點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)基因型為AA,頻率為0.820 1;A是優(yōu)勢(shì)等位基因,頻率為0.902 9。g.778G→A位點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)基因型為AA,頻率為0.834 5;A是優(yōu)勢(shì)等位基因,頻率為0.913 7。第4外顯子多態(tài)位點(diǎn)g.1087C→G的優(yōu)勢(shì)基因型為CC,頻率為0.439 7;C是優(yōu)勢(shì)等位基因,頻率為0.602 8。
圖2 CYP1A2基因第1外顯子11個(gè)變異位點(diǎn)的測(cè)序Fig.2 Sequencing maps of 11polymorphism loci of gene CYP1A2 exon 1
圖3 CYP1A2基因第4外顯子g.1087C→G位點(diǎn)的測(cè)序Fig.3 Sequencing maps of g.1087C→G polymorphism locus of gene CYP1A2 exon 4
第1外顯子的11個(gè)多態(tài)位點(diǎn)均處于Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)(P>0.05),第4外顯子的多態(tài)位點(diǎn)g.1087C→G偏離Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)(P<0.05)。
第1外顯子11個(gè)多態(tài)位點(diǎn)的多態(tài)信息含量介于0.073 2~0.160 0,第4外顯子為0.364 2。
2.5 遺傳多樣性
12個(gè)多態(tài)位點(diǎn)的等位基因數(shù)均為2,未發(fā)現(xiàn)復(fù)等位基因。第1外顯子11個(gè)多態(tài)位點(diǎn)的有效等位基因數(shù)介于1.082 3~1.212 7,純合度介于0.827 3~0.920 9,雜合度介于0.0791~0.172 7,香農(nóng)信息指數(shù)介于0.166 6~0.318 7;第4外顯子多態(tài)位點(diǎn)的有效等位基因數(shù)為1.918 8,純合度為0.673 8,雜合度為0.326 2,香農(nóng)信息指數(shù)為0.671 8(表3)。
表2 CYP1A2基因第1、4外顯子的基因型頻率、等位基因頻率和多態(tài)信息含量Table2 Genotype frequences,allele frequences and polymorphism information contents of gene CYP1A2 exon 1and 4
表3 CYP1A2基因第1、4外顯子的遺傳多樣性指標(biāo)Table3 Genetic diversity indexes of gene CYP1A2 exon 1and 4
從江香豬CYP1A2基因第1外顯子多態(tài)位點(diǎn)數(shù)量較多,核苷酸變異位點(diǎn)、對(duì)應(yīng)氨基酸變異位點(diǎn)占總變異位點(diǎn)的比例均較高,說(shuō)明多態(tài)位點(diǎn)較豐富,DNA序列及氨基酸序列的保守性較低。然而,這些變異位點(diǎn)的最小等位基因頻率很小,優(yōu)勢(shì)基因的基因頻率與最小等位基因頻率差異幾乎相差1個(gè)數(shù)量級(jí),優(yōu)勢(shì)基因占絕對(duì)地位,表明這些位點(diǎn)的純合度高。而且這些位點(diǎn)的PIC值都低于0.25,屬于低度多態(tài),也說(shuō)明這些位點(diǎn)核苷酸變異較小,多態(tài)性低。香農(nóng)信息指數(shù)、雜合度和有效等位基因數(shù)作為度量群體遺傳變異的最適參數(shù)及衡量遺傳多樣性的重要指標(biāo)[2324],也證實(shí)這些位點(diǎn)的變異性小,遺傳多樣性匱乏,基因純合,穩(wěn)定性好,具備藥物代謝動(dòng)物模型開(kāi)發(fā)的良好基礎(chǔ)。第4外顯子的多態(tài)位點(diǎn)數(shù)量少,核苷酸變異位點(diǎn)、對(duì)應(yīng)氨基酸變異位點(diǎn)占總變異位點(diǎn)的比例均較低,說(shuō)明多態(tài)位點(diǎn)不足。該變異位點(diǎn)優(yōu)勢(shì)基因的基因頻率與最小等位基因頻率差異不大,PIC介于0.25~0.5,屬于中度多態(tài),基因雜合度較高,純合度相對(duì)較低,有效等位基因數(shù)接近實(shí)際等位基因數(shù),香農(nóng)信息指數(shù)較高,表明該位點(diǎn)的遺傳變異較大,遺傳多樣性較豐富,選育空間大,在藥物代謝動(dòng)物模型培育方面具有潛力。
第1外顯子的多態(tài)位點(diǎn)豐富,群體中各位點(diǎn)的基因型頻率和等位基因頻率符合Hardy-Weinberg平衡,但遺傳多樣性匱乏;第4外顯子的多態(tài)位點(diǎn)不足,但群體遺傳多樣性豐富,各位點(diǎn)的基因型頻率和等位基因頻率偏離Hardy-Weinberg平衡。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能與樣本量偏小有關(guān)。多態(tài)位點(diǎn)較多而檢測(cè)樣本量偏少,部分多態(tài)位點(diǎn)僅在少數(shù)個(gè)體中出現(xiàn)[25]。豬CYP1A2基因第4外顯子共有10個(gè)多態(tài)位點(diǎn),但本研究中僅檢測(cè)出1個(gè),極有可能是包含這些變異的個(gè)體沒(méi)有錄入樣本庫(kù)。此外,上述現(xiàn)象也可能包含了品種形成中的自然選擇和人工選擇效應(yīng)。第4外顯子的雜合度較高,第1外顯子的雜合度低,或許還與基因“永不純合”現(xiàn)象有關(guān)。馮書堂等[26]對(duì)五指山小型豬近交家系的研究發(fā)現(xiàn),涉及代謝過(guò)程和細(xì)胞過(guò)程、維持生命活動(dòng)所必需的基因總是存在一些雜合位點(diǎn),且各對(duì)染色體之間的雜合度不盡相同。
第5、6外顯子未發(fā)現(xiàn)多態(tài)位點(diǎn),除了與這2個(gè)片段自身包含的多態(tài)位點(diǎn)總數(shù)較少以及檢測(cè)的樣本數(shù)量不大有關(guān)以外,或許還與SNP分布的品種差異有關(guān)。商海濤等[27]研究小型豬CYP3A29基因時(shí)發(fā)現(xiàn),SNP的分布與遺傳背景有關(guān),貴州小型豬與巴馬香豬的SNP位點(diǎn)存在差異。
在生物學(xué)功能與SNP關(guān)聯(lián)性的分析中,等位基因頻率是標(biāo)簽SNPs篩選的一個(gè)重要參考因素[28]。實(shí)際工作中,人們常選擇最小等位基因頻率大于0.25的位點(diǎn)。從江香豬第1外顯子11個(gè)多態(tài)位點(diǎn)的最小等位基因頻率均小于0.25,因此這些位點(diǎn)在關(guān)聯(lián)分析時(shí)意義不大。多態(tài)信息含量用于連鎖分析時(shí)對(duì)標(biāo)志基因(或標(biāo)志序列)的多態(tài)性進(jìn)行估計(jì)[29],大于0.5的(共顯性遺傳的)標(biāo)志基因具有高度信息,小于0.5而大于0.25的則具有合適信息,小于0.25的包含很少信息[30]。本研究中,PIC顯示這些位點(diǎn)屬于低度多態(tài),在進(jìn)行家系連鎖分析或功能關(guān)聯(lián)研究時(shí)應(yīng)用價(jià)值不大,應(yīng)謹(jǐn)慎選擇。第4外顯子雖然僅檢測(cè)到1個(gè)多態(tài)位點(diǎn),但其最小等位基因頻率大于0.25,且多態(tài)信息含量大于0.25,屬于中度多態(tài),具有合適的信息量,加上該位點(diǎn)變異類型屬于錯(cuò)義突變,其變異導(dǎo)致氨基酸一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變,對(duì)應(yīng)的氨基酸替代為P363A,即由脯氨酸突變?yōu)楸彼帷8彼崾且环N帶有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的亞氨基酸,在二級(jí)結(jié)構(gòu)中常常出現(xiàn)在β-轉(zhuǎn)角處,導(dǎo)致肽鏈拐彎轉(zhuǎn)向,突變成丙氨酸后肽鏈就有可能不再拐彎而是變成α-螺旋或β-折疊結(jié)構(gòu)總體向前延伸,最終有可能改變CYP1A2的酶特性和藥物代謝能力。因此,該位點(diǎn)在家系連鎖分析和功能關(guān)聯(lián)研究中意義更大,可用作標(biāo)簽SNP。
致謝:在樣本收集過(guò)程中得到貴州省從江縣農(nóng)業(yè)局副局長(zhǎng)諶洪光、從江香豬特色食品有限責(zé)任公司從江香豬加工廠廠長(zhǎng)蘭學(xué)銘的幫助,在此一并感謝!
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(責(zé)任編輯:馮 衛(wèi))
Polymorphisms of Four Exons in Congjiang Xiang-pig Gene CYP1A2
YANG Jiada1,REN Qiong2,WU Shengrong3
(1.College of Environmental and Life Sciences,Kaili University,Kaili,Guizhou556011;2.Agricultural Bureau,Congjiang County of Guizhou Province,Congjiang,Guizhou557400;3.Library,Kaili University,Kaili,Guizhou 556011,China)
Polymorphisms of Congjiang Xiang-pig gene CYP1A2 exon 1,4,5and 6were detected,in order to discover the tag SNPs in pig gene CYP1A2 and accumulate basic data of drug metabolism enzyme of Congjiang Xiang-pig.Results showeDThat 11polymorphic loci(g.98G>A,g.147C>G,g.189C>T,g.198C>T,g.211A>G,g.231C>T,g.328T>C,g.338C>A,g.352T>C,g.458G>A and g.778G>A)existed in exon 1,the preponderant genotype were GG,CC,TT,CC,GG,CC,CC,AA,CC,AA and AA respectively,the preponderant allele were G,C,T,C,G,C,C,A,C,A and A respectively,polymorphism information contents were 0.0732to 0.1600,the numbers of effective alleles were 1.082 3 to 1.212 7,homozygosities were 0.8273to 0.9209,heterozygosities were 0.079 1to 0.172 7,Shannon information indexes were 0.166 6to 0.3187,and population was in Hardy-Weinberg equilibrium state(P>0.05).one polymorphic locus,i.e.g.1087C>G existed in exon 4,the preponderant genotype was CC,the preponderant allele was C,polymorphism information content was 0.3642,the effective number of alleles was 1.9188,homozygosity was 0.6738,heterozygosity was 0.326 2,Shannon’s information index was 0.6718,and population deviated from Hardy-Weinberg equilibrium(P<0.05).No polymorphism was detected in exon 5and 6.It was indicateDThat genetic polymorphism loci of CYP1A2 gene exon 1in Congjiang Xiang-pig are rich,and have properties of high homozygosities and low genetic variabilities,which lay the foundation for using Congjiang Xiang-pig as animal model of drug metabolism.But,because polymorphism information contents are insufficient,these polymorphism loci should be cautious when linkage analysis and(or)association analysis are conducted.In exon 4,the number of genetic polymorphism loci is few,but polymorphism information content is appropriate,which hint this genetic polymorphism locus can be used as the tag SNP for linkage analysis and(or)association analysis.
Congjiang Xiang-pig;CYP1A2;tag SNP;polymorphism
S828
A
1001-3601(2016)10-0430-0084-07
2016-08-02;2016-09-26修回
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“貴州小型香豬細(xì)胞色素氧化酶P450酶系的分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究”(81460572)
楊家大(1975-),副教授,博士,從事地方特色畜禽品種資源的開(kāi)發(fā)利用研究。E-mail:yangjiada2@163.com