利木赞牛抑肌素基因Q204X及nt821突变快速检测方法

抑肌素(GDF8)是骨骼肌细胞生长的重要负调控因子。抑肌素基因突变是牛"双肌"性状形成的分子遗传基础,在不同牛品种中存在着不同的抑肌素基因突变类型,在利木赞品种中,"双肌"性状主要是抑肌素基因第2外显子的Q204X型突变及第3外显子nt821突变。本研究报道一种新的检测该突变的简便方法。应用突变型与正常型引物在一次PCR反应中同时检测出不同的等位基因。对Q204X突变型PCR产物克隆测序分析表明,该片段确实含有一个能导致抑肌素功能缺陷的Q204X突变。     

Differential expression of myostatin and its receptor in the porcine anterior pituitary gland

Myostatin (MSTN), known as growth and differentiation factor 8 (GDF-8), is a member of the transforming growth factor β (TGF-β) superfamily that negatively regulates skeletal muscle mass. Myostatin binds with high affinity to the receptor serine threonine kinase activin receptor type IIB (ActRIIB). Activins that also belong to the TGF-β superfamily, stimulate follicle-stimulating hormone production in gonadotrophs and suppress growth hormone and adrenocorticotropic hormone production in somatotrophs and corticotrophs, respectively. The aim of the present paper was therefore to clarify the endocrine action of MSTN in adenohypophysis. The present study details the expression and cellular localization of MSTN and ActRIIB in porcine anterior pituitary gland. The mRNA of MSTN and ActRIIB was consistently expressed in RT-PCR. Immunohistochemistry of MSTN and specific hormones showed that MSTN localized in thyrotrophs and gonadotrophs, in which most of the MSTN immunoreactive cells were identified as thyrotrophs. The immunostaining of ActRIIB was restricted to corticotrophs. These results indicate that MSTN was mainly produced in thyrotrophs and its receptor, ActRIIB, was restrictively contained in corticotrophs. Interestingly, thyrotrophs immunoreactive for MSTN were frequently close to corticotrophs immunoreactive for ActRIIB. The present study suggests that MSTN from thyrotrophs may regulate corticotroph function as a paracrine mediator among the porcine anterior pituitary cells.     

雷琼牛肌肉生长抑制素基因序列研究

通过PCR方法对18头雷琼牛的MSTN基因进行扩增、测序。编码区序列分析结果表明：雷琼牛MSTN基因比外域瘤牛存在较丰富的多态性,共发现4个突变位点（2个转换,2个颠换）,定义了6种单倍型,群体单倍型多样性较高（0．810±0．057）;分析结果表明：MSTN基因的相关突变的发生可能早于Bos属瘤牛、普通牛、牦牛的分化;在瘤牛种内,我国南方的瘤牛可能是更原始的种群。     

肌生成抑制素（MSTN）的研究进展

本文较全面地介绍了肌生成抑制素的发现历程、基因特点、表达与调控、作用机理以及与脂肪积累、肌肉消长等研究的进展情况，并对肌生成抑制素在畜牧业、医学上的应用作了介绍。     

猪肌生成抑制素组织分布研究

利用经纯化、偶联后的猪肌生成抑制素包涵体获得的高效价猪肌生成抑制素 (MSTN)抗血清进行免疫组织化学实验 ,结果表明 :MSTN在肺脏、肝脏、小脑、胰脏、心脏和脂肪细胞中呈现重度染色 ,说明MSTN在这些组织细胞中均有分布。而在肌肉、肾脏、子宫细胞中出现轻微染色 ,这说明MSTN在这些组织细胞中分布较弱 (2 0 0倍光镜 ) ,以上结果对进一步研究MSTN的受体及相关研究打下了坚实的基础     

牛肌肉生成抑制素基因真核表达载体的构建及其在COS-7细胞中的表达

将构建的牛pMD 18-T-MSTN克隆载体与真核表达载体pef-dhfr1a酶切,回收牛MSTN目的片段及pef-dhfr1a载体,构建了牛MSTN基因的真核表达质粒pef-dhfr1a-MSTN,然后转染COS-7细胞,将牛MSTN成熟蛋白编码序列在COS-7细胞中进行了表达.提取转染细胞的总RNA,采用RT-PCR和Western-blotting方法,分别从mRNA水平和蛋白质水平上检测到了牛MSTN基因在COS-7细胞中的表达产物,证明已经成功构建出该基因的真核表达载体.     

利木赞牛抑肌素基因Q204X及nt821突变快速检测方法

抑肌素(GDF8)是骨骼肌细胞生长的重要负调控因子.抑肌素基因突变是牛"双肌"性状形成的分子遗传基础,在不同牛品种中存在着不同的抑肌素基因突变类型,在利木赞品种中,"双肌"性状主要是抑肌素基因第2外显子的Q204X型突变及第3外显子nt821突变.本研究报道一种新的检测该突变的简便方法.应用突变型与正常型引物在一次PCR反应中同时检测出不同的等位基因.对Q204X突变型PCR产物克隆测序分析表明,该片段确实含有一个能导致抑肌素功能缺陷的Q204X突变.     

MSTN基因外显子3的多态性及其与边鸡生长性状的关联分析

采用PCR-SSCP技术检测边鸡及2个对照鸡群体(京海黄鸡和尤溪麻鸡)肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因外显子3的单核苷酸多态性,并与边鸡的生长性状进行相关性分析。结果表明,在MSTN基因外显子3的8527—8528 bp处检测到一个TC的插入。在边鸡和京海黄鸡中只检测到2种基因型(AA和AB基因型),在尤溪麻鸡中检测到3种基因型(AA、AB和BB基因型)。在3个鸡品种中都以A等位基因为优势等位基因。最小二乘分析结果表明,边鸡2种基因型个体的6~16周龄体重均无显著差异(P>0.05)。     

MSTN基因外显子3的多态性及其与边鸡生长性状的关联分析

采用PCR-SSCP技术检测边鸡及2个对照鸡群体(京海黄鸡和尤溪麻鸡)肌肉生长抑制素(myostatin, MSTN)基因外显子3的单核苷酸多态性,并与边鸡的生长性状进行相关性分析。结果表明,在MSTN基因外显子3的8527—8528 bp处检测到一个TC的插入。在边鸡和京海黄鸡中只检测到2种基因型(AA和AB基因型),在尤溪麻鸡中检测到3种基因型(AA、AB和BB基因型)。在3个鸡品种中都以A等位基因为优势等位基因。最小二乘分析结果表明,边鸡2种基因型个体的6～16周龄体重均无显著差异(P>0.05)。     

Myostatin基因及其与动物双肌性状间关系的研究进展

肌肉生长抑制素（myostatin,MSTN）又称生长分化因子8（growth differentiation factor 8,GDF-8）,属于转化生长因子β（transforming growth factor β,TGF-β）超家族成员,由McPherron等在1997年筛选小鼠肌肉cDNA文库时首次发现。目前已研究过的不同哺乳物种间的MSTN基因结构均含３个外显子和２个内含子,且成熟肽氨基酸序列的差异均在3个以内。MSTN在多个组织中表达,包括心肌、脂肪、胎盘、乳腺、子宫、嗅觉神经细胞、肝、脾、肺和肾等,主要在骨骼肌中高水平表达。MSTN的成熟包括由信号肽酶、前蛋白转化酶Furin和金属蛋白酶BMP-1/tolloid家族的酶解和加工,成熟的MSTN为同质二聚体化。MSTN的最显著作用是作为骨骼肌的强有力的负调控因子,可通过自分泌或旁分泌的方式激活TGF-β、p38 MAPK、ERK1/2、和JNK等信号途径及抑制IGF-AKT和Wnt信号途径,协同抑制成肌细胞的增殖和分化。MSTN基因敲除小鼠的肌肉重量显著增加而表现为双肌性状,并可通过增强肌肉再生和降低纤维化的方式提高肌肉愈伤能力;糖的消耗和糖摄入加强,且对胰岛素的敏感性加强;心脏增大且压力应激增强;脂肪重量减轻,脂肪发生受到抑制,且白色脂肪组织的黄化加强而能够促进生热作用;骨密度和骨矿物质含量增强,并可增加骨折骨痂的尺寸和强度而促进骨折的愈合。MSTN还可通过调控胎盘的建立和葡萄糖的摄入、调控子宫平滑肌细胞和内膜上皮细胞的增殖及乳腺的发育,参与雌性哺乳动物的生殖调控。自然发生的MSTN基因功能缺失型纯合突变也能够引起动物表现双肌性状,已知的这些突变包括牛的p.D273RfsX13(也称nt821(del11))、p.C313Y、p.F140X(也称nt419(del7ins10))、p.Q204X、p.E226X和p.E291X突变, 绵羊的c.960delG(也称p.K320NfsX39)和c.120insA（也称p.N40MfsX9）突变,狗的c.939-940delTG突变和人类的c.373+5G＞A突变;此外在绵羊中还存在一个靶向MSTN基因的miRNA功能获得型纯合突变c.2360G＞A(也称g.6223G＞A)也可引起双肌性状。双肌动物在19世纪初就已记载,不仅表现有更多的肌肉,而且有更少的骨骼和脂肪,然而双肌性状也会带来一些缺点,包括产奶率下降、雌性繁殖力下降、难产增加和幼畜死亡率增加,因此运用基因工程技术合理优化MSTN功能的发挥且又降低双肌性状副作用的方法来培育优质肉用家畜品种一直是研究热点。在牛中还存１个保守性错义突变p.F94L,并不会改变MSTN的功能,所以不会发生双肌表型的副作用,但可引起肌肉重量增加,并降低肌内和肌外的脂肪含量,且不会影响肉嫩度,因此目前p.F94L突变已较理想地用于肉牛的分子标记育种。本文综述了哺乳动物MSTN基因的结构、表达、信号转导、生理功能、突变体、双肌表型和在家畜育种中的最新研究进展,旨在为更深入理解哺乳动物MSTN作用机理及为肉用家畜品种的培育提供参考。