摘要
旨在克隆犏牛和牦牛姐妹染色单体内聚建立蛋白2(establishment of sister chromatid cohesion N-acetyl-transferase 2,ESCO2)基因,并分析其在不同发育阶段睾丸中的表达与定位,为进一步解析ESCO2在减数分裂过程中的作用机制提供理论依据.本研究以健康雄性犏牛及牦牛为试验动物,根据年龄分为胎牛组(5～6月龄)、幼年组(1～2岁)和成年组(3～4岁),每组各3头.通过RT-PCR技术克隆犏牛和牦牛ESCO2基因并进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测ESCO2基因在犏牛不同组织中的表达谱,比较分析ESCO2在犏牛和牦牛不同时期睾丸中的表达规律,利用免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)技术检测ESCO2蛋白的细胞定位和表达差异.结果显示,犏牛ESCO2基因(GenBank登录号:MW198470)CDS区为1 833 bp,编码610个氨基酸,与牦牛相比,犏牛ESCO2序列第301～319位多19个氨基酸,另有3个氨基酸突变;犏牛ESCO2蛋白序列与黄牛的同源性高于其他哺乳动物;ESCO2可能与SMC3、SMC1A、PDS5A、PDS5B、STAG2等蛋白相互作用,互作蛋白功能与姐妹染色单体凝聚、减数分裂细胞周期、DNA修复、细胞分裂和染色体重构等生物学过程相关.ESCO2在犏牛各组织中均有表达,但在睾丸中的相对表达水平显著高于其它组织(P＜0.05);在犏牛睾丸中的表达随年龄增长呈上升趋势,幼年和成年时期犏牛睾丸中ESCO2的表达显著低于同时期牦牛(P＜0.05);IHC染色结果发现,雄性犏牛减数分裂阻滞于初级精母细胞,ESCO2蛋白在犏牛初级精母细胞中无表达并与牦牛存在差异.本研究结果表明,犏牛与牦牛的ESCO2基因、蛋白序列差异较大,且在睾丸发育过程中的表达模式差异显著,这可能是引起雄性犏牛减数分裂阻滞及不育的原因之一,其具体作用机制有待进一步研究.
基金项目
四川省科技厅重点研发项目(2021YFN0121)
西南民族大学研究生创新型科研项目(CX2020SZ37)
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