中国荷斯坦牛与务川黑牛TLR5基因SNPs及序列特征分析

作者:王媛媛; 秦雅晶; 钟泽宇; 韦姗姗; 刘丽霞; 张丽*
来源:黑龙江畜牧兽医, 2023, (07): 53-133.
DOI:10.13881/j.cnki.hljxmsy.2022.05.0214

摘要

为了筛查牛Toll样受体家族(toll-like receptors, TLRs)基因TLR5的单核苷酸多态性(SNPs)位点,试验采用DNA混合池扩增后直接测序的方法对中国荷斯坦牛和务川黑牛8个外显子SNPs位点进行检测,并估算SNPs位点的等位基因频率,同时利用生物信息学分析方法对TLR5基因的mRNA二级结构、氨基酸理化性质、编码蛋白质的亲/疏水性、蛋白质二级和三级结构进行预测与分析。结果表明:中国荷斯坦牛和务川黑牛TLR5基因上共有5个SNPs位点,分别为g(N).T1850C、g(N).G2549A、g(W).T1850C、g(W).G2297C、g(W).G2549A,其中g(N).T1850C、g(W).T1850C位点为错义突变,均导致氨基酸由亮氨酸变为丝氨酸,其余为同义突变。TLR5基因错义突变位点g(N).T1850C和g(W).T1850C的mRNA二级结构自由能增加,均为-3 593.55 kJ/mol,增加了mRNA二级结构的稳定性;而同义突变位点中仅g(W).G2297C的mRNA二级结构的自由能略减少,为-3 574.14 kJ/mol,降低了mRNA二级结构的稳定性。中国荷斯坦牛和务川黑牛TLR5基因均编码909个氨基酸,均表现为编码的丝氨酸占比最多,编码氨基酸的不稳定指数均大于40,平均亲/疏水性分值为0.064分和0.067分,编码的蛋白质是不溶性蛋白质,二级结构中均为无规则卷曲占主导地位,三级结构突变前后均没有发生明显变化。说明TLR5基因的突变可能与奶牛乳房炎相关,其突变位点有可能成为中国荷斯坦牛和务川黑牛乳用性状选育的分子标记。