用于对猪体内特定基因进行筛选及功能分析的cDNA芯片制造技术

本发明专利技术涉及对猪基因进行筛选和功能分析的ｃＤＮＡ芯片，并提供了一种ｃＤＮＡ芯片，该芯片包含探针，所述探针用于检测在猪的肌肉和脂肪组织中特异性表达的标志基因，该探针能够与标志基因互补结合。此外，本发明专利技术还使用ｃＤＮＡ芯片提供了与猪的经济特性相关的标志基因的表达谱。因此，本发明专利技术的ｃＤＮＡ芯片能用来根据猪的品种和组织来对基因表达谱进行比较，并可用于基因突变的筛选、遗传多态性的分析、以及用于疾病诊断和疾病治疗的新药开发和猪种改良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于猪基因的筛选以及功能分析的cDNA芯片。尤其是，本专利技术涉及一种筛选猪基因并分析其功能的技术，该技术是通过制备一种cDNA芯片来完成的，所述芯片包含一探针，用于检测在猪的肌肉和脂肪组织中特异性表达的标志基因，其中该探针包含从组织中分离的4434ESTs，能够与标志基因互补性结合，该技术用于猪种改良。
技术介绍
在国内养猪业需要依赖国外的伺料和猪供给的情况下，为增加在饲养公猪的农场中的价值创造，创收外币，增加国内的猪饲养工业的竞争性，有必要获得具有优良特性的猪种。为完成这一任务，本专利技术人筛选了猪体内与肉品质相关的特定基因，并利用该基因制备了cDNA芯片。利用该特定基因转化的猪进行生产，育种，并繁殖这种新品种，从而大大提高了养猪农场的净增值，因此猪基因的功能分析成为必不可少的步骤。在过去几年中，猪基因组连锁图谱和物理图谱的研究已经取得了显著的进步。PiGMaP项目在欧洲启动，现在已有18个欧洲实验室、以及来自美国、日本和澳大利亚的总共7个实验室参与该项目。目前，猪体内约1,800个标记物和基因已经被定位(Archibald et al.1994；Marklund et al.1996；Rohrer et al.1996)。目前猪的物理基因图谱包括600多个基因。已在染色体上发现候选基因一些数量性状座(QTL)的扫描和定位，且已经鉴定出与猪的经济特性相关的主要基因。与生长和背部脂肪相关的基因存在于染色体3，4，5，6，7，8，13和14上，与肉质相关的基因存在于染色体2，3，4，6，7，12和15上，与繁殖特性相关的基因存在于染色体4，6，7和8上。此外，还鉴别出了与产仔大小相关的候选基因ESR和PRLR、疾病抗性基因FUT1、皮毛颜色基因SLA、NRAMP和KIT，以及MSHR。具体观察猪的主要特性，利用Wild Boar和Large White三代家族分析了重要的生长相关基因，该分析显示染色体4上背部脂肪和腹部脂肪的主要QTL占表型方差的20％。在染色体13上发现的生长QTL占表型方差的7％至12％。Andersson等人通过候选基因分析发现PRT1与背部脂肪和出生重量相关，其定位在染色体13的中部。猪的MHC位于染色体7上。近些年已经报道了MHC单模标本与一些性状之间的联系。利用MHC类的DNA探针已经部分证明了上述联系。最近，在中国杂交种的染色体7上发现QTL与生长和背部脂肪性状相关。显示出背部脂肪和出生重量的QTL位于靠近TNFA和S0102的区域。迄今为止的所有结果显示，该区域中至少存在一个生长和背部脂肪QTL。其它结果包括染色体6上的生长性状QTL，但它似乎与引起恶性高热的RYR1或RYR1周围的其它未知基因所产生的效果相关。已经报道了染色体3，6，8和14的一些类似的相关性。此外，Gerbens和Tepas已经报道心脏中的脂肪酸吸收蛋白和主要的遗传因子与平均日收益相关。包括Leptin CCK和CCKAR的其它候选基因已经被定位，可证实它们与食欲、脂肪和生长性状相关。接下来与肉质性状相关的内容，已知PSE猪肉是由染色体6上的RYR1引发的。已经证明了其与几种肉质性状相关联，上述性状涉及来源于Pietrain背景的F2种群的PSE。对于与肉中糖元含量增加和pH降低相关的RN基因，将注意力集中在Hampshires。现在RN基因已经定位在染色体15上，位于侧面标记物(flanking markers)之间。Andersson及其同事利用191 F2动物上的234个标记物对肉质性状进行了最完整的QTL扫描之一，用于遗传作图。已经发现肉质性状(pH、水容积和色素沉着)的几个QTL位于染色体2和12上。Rothschild及其同事报道肉的颜色和坚实性评分与染色体4和7上的区域相关。已经报道了染色体7上与肉质性状的其它关联，染色体3与肌纤维的数量相关。已经显示肌肉中的一种脂肪生成酶-Malic酶的活性与染色体7上的SLA复合物相关。此外，还发现了与公猪性状相关的雄甾酮水平的主要QTL位于SLA复合物的区域。在所研究的肌肉品质的候选基因中，HABP基因与肌肉内脂肪相关。发现许多基因与骨骼肌肌细胞生成素(myogenin)相关。接下来，对于繁殖性状来说，为获得相关信息，需要大量种族资源以及大量的时间，因此难于进行该项研究，导致这些性状的QTL扫描结果受到限制。Wilkie等人报道了子宫长度和排卵速率的QTL，它们在不同的染色体位置上。Rathie等人报道了染色体8上与排卵速率相关的QTL，但是该报道与Wilkie及其同事观察的与排卵相关的QTL有一些不同。在Milan等人的French QTL实验中，发现增加猪仔大小的QTL位于Rathje所述的染色体8的同一位置上。有趣地，染色体8上与高排卵速率相关的QTL与绵羊中的Booroola基因定位在同一区域。令人感兴趣地，Short等人还发现该基因座对商用种系中产仔大小也有显著的作用。繁殖性QTL的有限的染色体QTL分析已经在染色体4，6，7，13和15中进行。已经明确证实雌激素基因与产仔大小显著相关。尽管根据品种的不同，基因的效果也有所不同，但在Meishan synthetics中，增加为1.15头猪/产仔，在Large White种系中增加为0.42头猪/产仔。更加近期的结果显示泌乳刺激素受体基因座与产仔大小显著相关。最后，对于疾病抗性和免疫反应性状来说，迄今为止，对于疾病抗性或免疫反应QTL的QTL扫描还是很有限。已经鉴别了一些与免疫相关的QTL。氢化可的松水平的QTL也已经被定位在染色体7的末端位置，氢化可的松与紧张相关，而且可能与免疫反应相关。还鉴别了猪染色体6上的两个α基因FUT1和FUT2。Vgeli及其同事公开了一种具有多态性的标记物，在Large White，Landrace，Hampshire，Duroc以及Pietrain猪中该标记物与ECF18R紧密相连，而且在这些种群中，它可作为E.coli F18黏附抗性动物的辅助性选择的很好的标记物。近来有报道说，染色体7上的SLA复合物与Trichinella sporalis感染抗性相关，但与弓形体病抗性不相关。已知与小鼠中Salmonella免疫性试验的抗性相关的NRAMP1基因最近在猪染色体15上得到定位。已经在猪体内鉴别到的与人类疾病相关的基因包括凝血因子IX和高胆甾醇血基因。结合前述，本专利技术人试图在猪体内发现具有经济特性的可用于基因改良的候选基因，即，将猪改良使之具有良好的生长性能、肉质、疾病抗性以及繁殖特性。到目前为止，为检测猪体内的基因差别，已经使用了Northern印迹法、差异显示法(differential display)、基因表达的序列分析法以及点印迹法等多种mRNA水平的基因表达分析技术。然而，上述方法具有不适于同时分析大量表达产物的缺点。近来，已经发展出的一种新的cDNA微阵列技术，该技术可克服上述缺点。cDNA微阵列技术已经成为在多种活体内研究基因表达的强大手段之一。该技术被用于同时表达多个基因并大范围发现基因，以及用于基因DNA克隆的多态性筛选和图谱的制定。它是一种高度先进的RNA表达分析技术，用来定量分析由已知或未知基因转录的R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对猪的基因进行筛选和功能分析的ｃＤＮＡ芯片，该芯片包含探针和固定探针的基底，所述探针能够检测在猪的肌肉和脂肪组织中特异性表达的标志基因。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金哲旭，吕政秀，李正圭，宋瑛敏，曹光根，郑起和，金一锡，阵祥根，朴修贤，郑智媛，李旼晶，权银贞，赵恩锡，赵碻来，慎诜敏，南喜善，洪娟喜，洪星光，姜阳守，河永主，卢正晚，郭石俊，崔仁灏，金炳宇，
申请(专利权)人：庆尚南道，金哲旭，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]