[發明專利]一種青藏高原藏羊mtDNA Cytb全序列合成方法

在審

• 申請號: 201410187687.4
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN103952421A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 劉建斌;孫曉萍;王凡;曾玉峰;郭健;岳耀敬;楊博輝;張萬龍;郎俠;馮瑞林;郭婷婷;牛春娥;王宏博
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院蘭州畜牧與獸藥研究所
• 主分類號: C12N15/53
• 分類號: C12N15/53;C12N15/10
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于綿羊基因組學領域，具體涉及一種青藏高原藏羊mtDNA??Cytb全序列合成方法。

背景技術

家畜遺傳多樣性是生物多樣性的重要組成部分，是畜牧業生產的基礎。通過研究家畜的遺傳多樣性可以進一步了解家畜遺傳多樣性的豐富程度和品種遺傳的獨特性程度，為合理開發利用家畜遺傳資源提供依據，還可以為物種多樣性的保護提供依據。

綿羊的線粒體基因組DNA（Mitochondrial?DNA,?mtDNA）呈典型的閉合環狀雙鏈結構，長度為15.6kb，能夠自主復制和轉錄。線粒體DNA（mtDNA）是核外遺傳物質，具有分子量較小、進化速度快、無組織特異性及嚴格的母系遺傳等特性，在近緣種間和種內群體間具有豐富的多態性，是研究物種起源進化、分類的有力工具。根據堿性氯化銫密度梯度離心中雙鏈密度不同可將?mtDNA的兩條鏈分為重鏈（H）和輕鏈（L），兩條鏈都參與復制和轉錄過程。對綿羊線粒體基因組的結構分析表明，mtDNA可分為編碼區和非編碼區。編碼區內含?37個基因，包括?13個蛋白質基因，2個rRNA基因，22個tRNA基因。其中13個蛋白質編碼基因分別是細胞色素b基因（Cytb）、細胞色素C氧化酶三個亞基Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ基因（CoⅠ、CoⅡ和CoⅢ），ATP合成酶亞基基因（ATPase?6和ATPase?8）和7個?NADH酶亞基ND1、ND2、ND3、ND4、ND5、ND6和ND4L；2個rRNA基因分別是12s?rRNA?基因和16s?rRNA?基因，緊緊相鄰；線粒體的12S?rRNA和?16S?rRNA基因位于H鏈的tRNA?Phe和tRNA?Leu基因之間，以tRNA?Val基因為間隔，12S?rRNA基因比16S?rRNA?基因更保守。22個tRNA基因位于rRNA和13個蛋白質基因之間。除了ND6和8個tRNA基因在L鏈編碼外，其余大多數蛋白質編碼基因和2個rRNA?基因都是由H鏈編碼。

Cytb是構成線粒體氧化磷酸化系統復合體III的蛋白質之一，由位于線粒體基因重鏈（富含G）的核昔酸編碼得來，并由8個橫跨膜的螺旋組成，這些螺旋與一個或二個血紅素b基團結合，它是唯一由線粒體基區編碼的蛋白質。Cytb在不同的氧化還原過程中有著不同的特性和功能，它是線粒體呼吸鏈上進行電子傳遞的細胞色素之一，與蛋白I、蛋白II組成復合體III的核心蛋白，該核心蛋白并沒有位于復合體III的氧化還原中心，但對其中心成員的正確裝配和集聚起重要作用。Cytb基因的結構和功能在mtDNA的13個蛋白質編碼基因中是被了解得最為清楚的一個，它的期望分子量為42.7KD，且能用一些通用引物擴增。Cytb基因含有大約1140個堿基（1140bp），不發生缺失和（或）插入，堿基置換多數是沉默的，且很大程度上傾向于轉換或顛換，并且密碼子第三位點進化最快，而密碼子第二位點最保守。該基因的mRNA以一個含有4對核苷酸、5-prime的非編碼區開頭，緊接著是啟動子AUG，末端是終止子UAA的U堿基，側面與tRNA^Glu和tRNA^Thr相接，這些tRNA在轉錄過程中被剪切掉。Cytb基因含離散性性狀，進化速率較快、較慢的氮基酸密碼子位點并存，Cytb基因序列第三位點替換速率遠大于第一、第二位點，擁有可變區與保守區，如膜內區和跨膜區，作為蛋白質編碼基因有一定的保守性，同源性高。