牦牛和犏牛MEISETZ基因克隆及生物信息学分析
2020-08-04柴志欣武志娟王吉坤钟金城
向 娅,柴志欣,武志娟,王吉坤,钟金城
(1.青藏高原生态畜牧业协同创新中心,成都 610041;2.青藏高原动物遗传资源保护与利用四川省教育部重点实验室,成都 610041)
牦牛(Bos grunniens)是分布于青藏高原高寒草地的主要畜种资源,为当地农牧民提供赖以生存的生产生活资料,为重要经济畜种[1]。牦牛生产性能低于其他牛种。近年来,为提高牦牛生产性能,利用牦牛与普通牛种间杂交改良,以提高杂种F1代犏牛产肉和产奶量,犏牛对海拔3 000 m以上高寒草地气候环境有良好适应性,表现杂交优势[2-3]。因种间遗传隔离的影响,母犏牛生殖能力正常,公犏牛因生精机能紊乱而不育,限制犏牛杂种优势和牦牛遗传资源利用。研究显示,犏牛雄性不育主要特征为精子发生受阻,即雄性犏牛性腺发育不良或减数分裂及精子发生存在障碍[4],而减数分裂中多样性异常主要由两牛种遗传基础或遗传结构差异造成。
PRDM9是已鉴定的有助于分离两个脊椎动物物种繁殖障碍的基因[5],该基因编码的蛋白质是具有组蛋白甲基转移酶活性的锌指蛋白,可在减数分裂前期催化组蛋白-H3-赖氨酸4-三甲基转移酶(H3K4me3)。该蛋白质包含多个结构域,如SET(PR/SET)域的子类、一个串联C2H2锌指等。锌指(Zinc finger,ZF)基因家族编码具有锌指模序的转录因子,可有效调控与生长发育相关基因表达。研究表明,MEISETZ(Meiosis-induced factor containing a PR/SET domain and zinc-finger motif)为调控早期减数分裂基因表达候选基因,可编码减数分裂特有H3K4me3,为小鼠同源染色体之间减数分裂重组所必需,在小鼠生殖细胞谱系减数分裂前期正常进程中发挥重要作用[6]。……
