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鸽UCP3基因克隆、序列特征及组织表达分析

         
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解偶联蛋白3(uncoupling protein 3,UCP3)是线粒体内重要的转运蛋白,属于线粒体阴离子转运蛋白超家族的一员.哺乳动物UCP3参与多种生理过程,包括生热作用、活性氧生成、脂类代谢和胰岛素分泌等.目前,关于该基因在鸽(Columba livia)上的研究报道很少.本研究以白羽王鸽为研究对象,利用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术,克隆UCP3基因的全长cDNA序列,运用生物信息学的方法对UCP3蛋白结构域、氨基酸同源性等进行分析;采用qRT-PCR技术检测UCP3基因在28日龄鸽不同组织中的表达情况.RACE结果表明,鸽UCP3基因(GenBank No.KU166860.1)cDNA全长1413 bp,包含75 bp的5′端非翻译区,414 bp的3′端非翻译区和924 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),共编码307个氨基酸.蛋白结构域分析表明,鸽UCP3蛋白具有3个完整的线粒体载体(mitochondrial carrier,Mito_ carr)结构域.序列比对显示,鸽与其他鸟类的UCP3氨基酸序列同源性较高(90％～93％),而与哺乳动物(72％～75％)、斑马鱼(Danio rerio)和爪蟾(Xenopus laevis)的同源性较低分别为70％和69％.构建的系统发生树显示,鸟类、哺乳动物、斑马鱼和两栖类的爪蟾分别形成一个分支,且在鸟类分支中,与鸽的聚类顺序较近的物种为鸭(Anas platyrhynchos),该结果与这些物种在生物学上的分类基本一致.qRT-PCR结果显示,UCP3 mRNA所检测的白羽王鸽多个组织器官中都有表达,其中以肺组织的表达量为最高,显著高于其他组织(P＜0.05),脾脏和肾脏的表达水平次之,肌肉和心脏组织中有少量表达,肝脏中的表达丰度最低.本研究为进一步探讨禽类UCP3基因的生物学功能提供了理论依据.

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