比较牛的膜辅因子蛋白基因表达水平的计算机装置、方法和计算机可读存储介质

    专利查询2026-09-16  25


    本发明属于生物信息学,具体涉及比较牛的膜辅因子蛋白基因表达水平的计算机装置、方法和计算机可读存储介质。


    背景技术:

    1、短串联重复序列(short tandem repeats, strs),是指基因组上由1-6个碱基组成的核心重复单元首尾相连,经多次重复排列组成的序列,是一类重要的dna变异。strs会影响其附近区域基因的表达量变化。

    2、表达短串联重复变异(expression short tandem repeat,estr),是指会显著影响附近基因表达水平的str位点。在奶牛群体中进行estr鉴定,可以挖掘到奶牛生产、健康等重要性状的基因和表达短串联重复变异位点,为奶牛分子育种提供可靠的遗传标记。

    3、哺乳动物cd46受体是天然免疫系统的重要组成部分,是多种病毒、细菌的细胞膜受体,介导相应病原体的感染,被称为“病原体磁铁”。例如, cd46能介导牛病毒性腹泻病毒(bvdv)感染牛树突状细胞。有研究表明,云南高峰牛比荷斯坦牛有更强的抗病力。通过转录组数据,鉴定肝脏组织差异表达基因, cd46在云南高峰牛中表达上调,即抗病力高的奶牛 cd46基因表达上调。世界上最主要的奶牛品种是荷斯坦牛。


    技术实现思路

    1、本发明所要解决的技术问题是如何比较牛的膜辅因子蛋白cd46基因表达水平和/或如何检测或辅助检测牛的 cd46基因表达水平和/或如何鉴定或筛选高抗病力的荷斯坦牛。

    2、为了解决上述技术问题,本发明首先提供了一种计算机装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序可实现如下步骤:

    3、s1)数据接收:接收待测牛基因组重测序数据;

    4、s2)基因型或多态性检测:分析待测牛基因组重测序数据中str位点的核苷酸序列的长度;所述str位点对应牛参考基因组ars-ucd1.2(2018,相关网址:https://asia.ensembl.org/bos_taurus/info/annotation)的chr16:75377335-75377345;

    5、所述str位点的重复序列单元为taaaa;

    6、s3)结果输出:基于所述str位点的核苷酸序列的长度,确定所述待测牛的str位点基因型,根据str位点基因型比较所述待测牛的膜辅因子蛋白cd46基因表达水平;所述str位点基因型为4.4/4.4和非4.4/4.4,所述4.4/4.4是两条同源染色体的所述str位点的核苷酸序列长度均是22bp, 所述str位点的核苷酸序列均是5´- taaaataaaataaaataaaata-3´的基因型,

    7、所述非4.4/4.4是两条同源染色体中至少一个所述str位点的核苷酸序列长度不是22bp, 两条同源染色体中至少一个所述str位点的所述str位点的核苷酸序列不是5´-taaaataaaataaaataaaata-3´的基因型,

    8、str位点基因型为4.4/4.4的待测牛的所述膜辅因子蛋白cd46基因表达水平高于str位点基因型为非4.4/4.4的待测牛的所述膜辅因子蛋白cd46基因表达水平。

    9、上文所述非4.4/4.4可为4.6/4.6和/或4.8/4.8;所述4.6/4.6代表牛个体的两条染色体单体的该str位点的核苷酸长度均为23bp(str位点核苷酸序列为5’-taaaataaaataaaataaaataa-3’);所述4.8/4.8代表牛个体的两条染色体单体的该str位点的核苷酸长度均为24bp(str位点核苷酸序列为5’-taaaataaaataaaataaaataaa-3’)。

    10、上文所述待测牛可为两头以上。

    11、上述计算机装置中,所述牛可为(中国)荷斯坦牛。

    12、为了解决上述技术问题,本发明还提供了比较牛的膜辅因子蛋白cd46基因表达水平的装置,所述装置可包括如下模块:

    13、a1)数据接收模块:用于接收待测牛基因组重测序数据;

    14、a2)基因型或多态性检测模块:用于分析待测牛基因组重测序数据中str位点的核苷酸序列的长度;所述str位点对应牛参考基因组ars-ucd1.2(2018,相关网址:https://asia.ensembl.org/bos_taurus/info/annotation)的chr16:75377335-75377345;

    15、所述str位点的重复序列单元为taaaa;

    16、a3)结果输出模块:用于基于所述str位点的核苷酸序列的长度,确定所述待测牛的str位点基因型,根据str位点基因型比较所述待测牛的膜辅因子蛋白cd46基因表达水平;所述str位点基因型为4.4/4.4和非4.4/4.4,所述4.4/4.4是两条同源染色体的所述str位点的核苷酸序列长度均是22bp, 所述str位点的核苷酸序列均是5´-taaaataaaataaaataaaata-3´的基因型,

    17、所述非4.4/4.4是两条同源染色体中至少一个所述str位点的核苷酸序列长度不是22bp, 两条同源染色体中至少一个所述str位点的所述str位点的核苷酸序列不是5´-taaaataaaataaaataaaata-3´的基因型,

    18、str位点基因型为4.4/4.4的待测牛的所述膜辅因子蛋白cd46基因表达水平高于str位点基因型为非4.4/4.4的待测牛的所述膜辅因子蛋白cd46基因表达水平。

    19、上文所述非4.4/4.4可为4.6/4.6和/或4.8/4.8;所述4.6/4.6代表牛个体的两条染色体单体的该str位点的核苷酸长度均为23bp(str位点核苷酸序列为5’-taaaataaaataaaataaaataa-3’);所述4.8/4.8代表牛个体的两条染色体单体的该str位点的核苷酸长度均为24bp(str位点核苷酸序列为5’-taaaataaaataaaataaaataaa-3’)。

    20、上文所述待测牛可为两头以上。

    21、上述装置中,所述牛可为(中国)荷斯坦牛。

    22、为了解决上述技术问题,本发明还提供了比较牛的膜辅因子蛋白cd46基因表达水平的方法,所述方法可包括如下步骤:

    23、s1)数据接收:接收待测牛基因组重测序数据;

    24、s2)基因型或多态性检测:分析待测牛基因组重测序数据中str位点的核苷酸序列的长度;所述str位点对应牛参考基因组ars-ucd1.2(2018,相关网址:https://asia.ensembl.org/bos_taurus/info/annotation)的chr16:75377335-75377345;

    25、所述str位点的重复序列单元为taaaa;

    26、s3)结果输出:基于所述str位点的核苷酸序列的长度,确定所述待测牛的str位点基因型,根据str位点基因型比较所述待测牛的膜辅因子蛋白cd46基因表达水平;所述str位点基因型为4.4/4.4和非4.4/4.4,所述4.4/4.4是两条同源染色体的所述str位点的核苷酸序列长度均是22bp, 所述str位点的核苷酸序列均是5´- taaaataaaataaaataaaata-3´的基因型,

    27、所述非4.4/4.4是两条同源染色体中至少一个所述str位点的核苷酸序列长度不是22bp, 两条同源染色体中至少一个所述str位点的所述str位点的核苷酸序列不是5´-taaaataaaataaaataaaata-3´的基因型,

    28、str位点基因型为4.4/4.4的待测牛的所述膜辅因子蛋白cd46基因表达水平高于str位点基因型为非4.4/4.4的待测牛的所述膜辅因子蛋白cd46基因表达水平。

    29、上文所述非4.4/4.4可为4.6/4.6和/或4.8/4.8;所述4.6/4.6代表牛个体的两条染色体单体的该str位点的核苷酸长度均为23bp(str位点核苷酸序列为5’-taaaataaaataaaataaaataa-3’);所述4.8/4.8代表牛个体的两条染色体单体的该str位点的核苷酸长度均为24bp(str位点核苷酸序列为5’-taaaataaaataaaataaaataaa-3’)。

    30、上文所述待测牛可为两头以上。

    31、上述方法中,所述牛可为(中国)荷斯坦牛。

    32、为了解决上述技术问题,本发明还提供了存储有计算机程序的计算机可读存储介质,所述计算机程序可使计算机执行如下步骤:

    33、s1)数据接收:接收待测牛基因组重测序数据;

    34、s2)基因型或多态性检测:分析待测牛基因组重测序数据中str位点的核苷酸序列的长度;所述str位点对应牛参考基因组ars-ucd1.2(2018,相关网址:https://asia.ensembl.org/bos_taurus/info/annotation)的chr16:75377335-75377345;

    35、所述str位点的重复序列单元为taaaa;

    36、s3)结果输出:基于所述str位点的核苷酸序列的长度,确定所述待测牛的str位点基因型,根据str位点基因型比较所述待测牛的膜辅因子蛋白cd46基因表达水平;所述str位点基因型为4.4/4.4和非4.4/4.4,所述4.4/4.4是两条同源染色体的所述str位点的核苷酸序列长度均是22bp, 所述str位点的核苷酸序列均是5´- taaaataaaataaaataaaata-3´的基因型,

    37、所述非4.4/4.4是两条同源染色体中至少一个所述str位点的核苷酸序列长度不是22bp, 两条同源染色体中至少一个所述str位点的所述str位点的核苷酸序列不是5´-taaaataaaataaaataaaata-3´的基因型,

    38、str位点基因型为4.4/4.4的待测牛的所述膜辅因子蛋白cd46基因表达水平高于str位点基因型为非4.4/4.4的待测牛的所述膜辅因子蛋白cd46基因表达水平。

    39、上文所述非4.4/4.4可为4.6/4.6和/或4.8/4.8;所述4.6/4.6代表牛个体的两条染色体单体的该str位点的核苷酸长度均为23bp(str位点核苷酸序列为5’-taaaataaaataaaataaaataa-3’);所述4.8/4.8代表牛个体的两条染色体单体的该str位点的核苷酸长度均为24bp(str位点核苷酸序列为5’-taaaataaaataaaataaaataaa-3’)。

    40、上文所述待测牛可为两头以上。

    41、上述计算机刻度存储介质中,所述牛可为(中国)荷斯坦牛。

    42、上文所述计算机装置和/或身上文所述装置和/或身上文所述计算机可读存储介质的下述任一中应用也属于本发明的保护范围:

    43、d1)在制备鉴定或辅助鉴定牛的抗病力的产品中的应用;

    44、d2)在制备筛选或辅助筛选高抗病力牛的产品中的应用;

    45、d3)牛育种和品质改良。

    46、上文所述牛可为(中国)荷斯坦牛。

    47、本发明所述计算机程序产品可为主要通过计算机程序实现其解决方案的软件产品。

    48、所述计算机可读存储介质是指存储数据的载体,可为磁带、磁盘、软盘、光盘、磁光盘、rom、prom、vcd、dvd、硬盘、闪存、u盘、cf卡、sd卡、mmc卡、sm卡、记忆棒(memory stick)或xd卡等。

    49、本发明鉴定到一个荷斯坦牛16号染色体上的短串联重复序列(taaaa)n,会显著影响 cd46基因的表达。不同estr基因型的个体 cd46基因的表达量有较大差异,因此,可通过该estr进行 cd46基因高表达奶牛,即高抗病力的荷斯坦牛的筛选。


    技术特征:

    1.一种计算机装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的计算机装置,其特征在于:所述牛为荷斯坦牛。

    3.比较牛的膜辅因子蛋白cd46基因表达水平的装置,其特征在于:所述装置包括如下模块:

    4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于:所述牛为荷斯坦牛。

    5.比较牛的膜辅因子蛋白cd46基因表达水平的方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:

    6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述牛为荷斯坦牛。

    7.存储有计算机程序的计算机可读存储介质,所述计算机程序使计算机执行如下步骤:

    8.根据权利要求7所述的计算机刻度存储介质,其特征在于:所述牛为荷斯坦牛。

    9.权利要求1或2中所述计算机装置和/或权利要求3或4所述装置和/或权利要求7或8所述计算机可读存储介质的下述任一中应用:

    10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:所述牛为荷斯坦牛。


    技术总结
    本发明公开了比较牛的膜辅因子蛋白基因表达水平的计算机装置、方法和计算机可读存储介质。本发明鉴定到一个荷斯坦牛16号染色体上的短串联重复序列(TAAAA)n,会显著影响牛的膜辅因子蛋白CD46基因的表达。不同eSTR基因型的个体CD46基因的表达量有较大差异。同时由于CD46基因的高表达通常与荷斯坦牛更强的抗病力相关联。因此,本发明通过该eSTR的基因型比较CD46基因的表达水平,可应用于制备鉴定或检测高表达奶牛的产品和荷斯坦牛育种和品质改良。

    技术研发人员:俞英,白云飞,唐永杰,陈思倩,陶欣月
    受保护的技术使用者:中国农业大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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