猪WTAP基因的生物信息学分析.pdf
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1、遗传育种与繁殖106 2023.80 引言肾母细胞瘤1-相关蛋白(WTAP)是m6P甲基化转移酶复合物的核心组份之一,WTAP基因位于人的6q25-27染色体核小鼠17号染色体着丝粒附近1。WTAP基因的表达紊乱常使m6A甲基化调控失衡,从而在胃癌和胰腺癌等肿瘤的通路中起抑制或促进作用2-3;m6A甲基化修饰在动物的生长发育和疾病调控方面意义重要4。断奶仔猪腹泻病是仔猪死亡的重要诱因之一,其中细菌性影响的仔猪腹泻占70%左右5。肖叶懿等4研究发现,m6A甲基转移酶WTAP高表达可以提高仔猪抗大肠杆菌的能力。大肠杆菌源性腹泻病是仔猪死亡的重要诱因,仔猪腹泻病未得到正确的处理,造成仔收稿日期:20
2、23-05-29基金项目:湘西自治州重点研发项目(2021NC2002)作者简介:漆亮(1984-),女,本科,兽医师,研究方向:畜牧兽医。*通信作者简介:杜海波(1984-),男,硕士,高级兽医师,研究方向:动物遗传育种与繁育。漆亮,彭英河,龙晓蓉,等猪WTAP基因的生物信息学分析J现代畜牧科技,2023,99(8):106-109doi:10.19369/ki.2095-9737.2023.08.028QI Liang,Peng Yinghe,Long Xiaorong,et alBioinformatics Analysis of WTAP Gens in Sus Scrofa(pig)
3、JModern Animal Husbandry Science&Technology,2023,99(8):106-109猪WTAP基因的生物信息学分析漆亮1,彭英河2,龙晓蓉3,杜海波4*(1.湖南省长沙市动植物疫病预防控制中心,湖南 长沙 410000;2.湖南省湘西州农业综合行政执法局,湖南 湘西 416000;3.湖南省湘西州畜牧水产事务中心,湖南 湘西 416000;4.内蒙古阿拉善盟阿拉善孪井滩生态移民示范区综合执法局,内蒙古 阿拉善 750312)摘要:本试验通过生物信息学方法对猪WTAP基因进行分析,分析的内容包括开放阅读框、理化性质、亲水性/疏水性、蛋白质二级结构、磷酸化位
4、点和N-糖基化位点等内容。结果表明,猪WTAP基因编码178个氨基酸,等电点5.54,不稳定指数59.85,为不稳定蛋白;亲疏水平均值-1.207,属于亲水蛋白;二级结构以无规则卷曲为主,含有25个螺旋、28个延伸链、125个无规则卷曲,49个潜在的磷酸化位点,2个N-糖基化位点。关键词:猪;WTAP基因;生物信息学中图分类号:S828.3文献标识码:Adoi:10.19369/ki.2095-9737.2023.08.028Bioinformatics Analysis of WTAP Gens in Sus Scrofa(pig)QI Liang1,PENG Yinghe2,LONG Xi
5、aorong3,DU Haibo4*(1.Changsha Animal and Plant Disease Prevention and Control Center,Changsha Hunan 410000,China;2.Xiangxi Agricultural Comprehensive Administrative Law Enforcement Bureau,Xiangxi Hunan 416000,China;3.Affair Center of Animal Husbandry and Aquaculture in Xiangxi Autonomous Prefecture,
6、Xiangxi Hunan 416000,China;4.Alagxa League Comprehensive Administrative Law Enforcement Bureau of Luanjingtan Economic and Technological Development Zone,Alxa Inner Mongolia 750312,China)Abstract:The experiment used bioinformatics methods to predict and analyze the open reading frame,physical and ch
7、emical properties,hydrophilicity/hydrophobicity,protein secondary structure,phosphorylation sites/N-glycosylation sites and transmembrane regions of Sus scrofa(pig)WTAP geneThe results showed that the whole length of Sus scrofa(pig)WTAP gene was 178 amino acids,isoelectric point was 5.54,instability
8、 index was 59.85,it was an unstable protein,the average value of hydrophobicity was-1.207,it was a hydrophilic protein;the secondary structure was mainly irregular curl,containing 25 helices,28 extension chains and 125 irregular curl,49 potential phosphorylation sites and 2 N-glycosylation siteKeywo
9、rds:Sus scrufa(pig),WTAP genes,bioinformatics遗传育种与繁殖1072023.8猪死亡率升高,给养殖户造成重大损失。WTAP基因高表达在预防仔猪腹泻有重要的作用,通过对WTAP基因的生物信息学分析可以为仔猪腹泻病防治及育种选育提供参考。1 材料与方法1.1 猪WTAP基因序列猪WTAP基因的氨基酸序列通过NCBI网址进行查找获取,登录号为:NC_010443,其序列为MQSTILVLQQQLKETRQQLAQYQQQQSQAPGPSTSRTPSEPGGQ AEATGKDCSRLANGPSNGSSSRQRTSGSGFHREGDTTEDDFPPSPGSGN
10、KASNSSEERTGRGGSSYVNQLSAGYESVDSPTGSENSLTRHSHDTDSNPDPQEEKTVSGKGSRTAGSRHVQNGLDSSVNVQGSVL。1.2 猪WTAP开放阅读框和理化性质分析猪WTAP基因的开放阅读框和理化性质分别通过ORFfinder和ProtParam在线工具进行分析。1.3 猪WTAP亲疏水性、跨膜区及蛋白结构预测与分析猪WTAP亲疏水性和跨膜区分析分别通过在线工具ProtScale和TMHMM软件;蛋白质二级结构分析:https:/npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?Page=npsa_gor4.
11、html。1.4 猪WTAP磷酸化位点/N-糖基化位点分析猪WTAP磷酸化位点和N-糖基化位点分别采用在线软件NetPhos-3.1和NetNGlyc-1.0。2 结果与分析2.1 猪WTAP基因开放阅读框分析预测由图1可知,猪WTAP基因开放阅读全长537 bp,起始密码子ATG,编码178个氨基酸。图1 WTAP基因开放阅读框分析结果2.2 猪WTAP基因的氨基酸组成猪WTAP基因的分子式是C763H1221N251O295S2,氨基酸个数是178个。由表1可知,猪WTAP基因的分子质量为18 694.71 u,等电点为5.54,带负电荷天冬氨酸和谷氨酸残基分别为9个和11个,带正电荷精氨
12、酸和赖氨酸残基分别为11个和5个。在体外,WTAP在哺乳动物网织红细胞、酵母和大肠杆菌中的半衰期分别为30、20、10 h。猪WTAP蛋白的不稳定系数为59.85,为不稳定蛋白;亲水性总平均值(GRAVY)为-1.207,归亲水蛋白。2.3 猪WTAP蛋白亲水性/疏水性预测分析由图2可知,猪WTAP疏水性最强位点出现在第5位异亮氨酸,分值为1.078,猪WTAP亲水性最强位点出现在第144位脯氨酸,分值为-2.822。猪WTAP蛋白的平均疏水性为-1.207,亲水肽链在整个氨基酸序列中明显多于疏水肽链,预测结果表明,猪WTAP蛋白是一种亲水蛋白质。表1 猪WTAP基因的氨基酸组成项目个数含量(
13、%)项目个数含量(%)丙氨酸(Ala)84.5亮氨酸(Leu)95.1精氨酸(Arg)116.2赖氨酸(Lys)52.8天冬酰胺(Asn)95.1甲硫氨酸(Met)10.6天冬氨酸(Asp)95.1苯丙氨酸(Phe)21.1半胱氨酸(Cys)10.6脯氨酸(Pro)116.2谷氨酰胺(Gln)1810.1丝氨酸(Ser)3218谷氨酸(Glu)116.2苏氨酸(Thr)147.9甘氨酸(Gly)2111.8色氨酸(Trp)00.0组氨酸(His)42.2酪氨酸(Tyr)31.7异亮氨酸(Ile)10.6缬氨酸(Val)84.5图2 猪WTAP蛋白质的亲水性/疏水性预测与分析2.4 猪WTAP跨
14、膜区分析使用在线蛋白质跨膜区分析工具,TMHMM软件对猪WTAP进行跨膜区分析,见图3。结果表明,猪WTAP不含跨膜区,不是跨膜蛋白。图3 猪WTAP蛋白质跨膜结构2.5 猪WTAP蛋白质二级结构预测由图4可知,猪WTAP蛋白主要以无规则卷曲为主,其中螺旋有25个氨基酸残基参与,占14.04%;延伸链有28个氨基酸残基参与,占15.73%;无规则卷曲有马尔科夫模型-最可能拓扑类型马尔科夫模型-后验概率0 25 50 75 100 125 150 1750 25 50 75 100 125 150 1751.00.80.60.40.20.0Inside外细胞膜内打分序列1.510.50-0.5-
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