梅花鹿茸生长过程中顶端不同组织COL1A1基因启动子DNA甲基化模式及差异分析

为探究COL1A1基因表达的Ⅰ型胶原蛋白α1链在组成生物体结构和骨发育中的重要作用，以梅花鹿茸生长过程的小鞍子(前期)、二杠(中期)和三杈茸(后期)3个典型时期鹿茸顶端组织及其茸皮、间充质、前软骨和软骨4个组织层为试验材料，采用亚硫酸氢盐测序法(BSP技术)，从时空角度研究鹿茸生长过程中顶端不同组织COL1A1基因启动子区DNA甲基化模式及其相互间DNA甲基化差异。结果显示:1)COL1A1基因在前、中、后期的茸皮组织中的甲基化率分别为(9.73±0.92)%、(7.60±0.69)%和(3.73±0.23)%；间充质组织中的甲基化率分别为(3.20±0.40)%、(1.33±0.23)%和(1.60±0.69)%；前软骨组织中的甲基化率分别为(4.67±0.83)%、(2.53±0.46)%和(2.67±0.23)%；软骨组织中的甲基化率分别为(5.60±0.40)%、(2.80±0.40)%和(2.27±0.61)%。2)COL1A1基因启动子区的甲基化区域共有25个CG位点，在17个CG位点上均发生了不同程度的甲基化。3)对COL1A1基因启动子区DNA甲基化差异分析发现，相同时期中，茸皮组织甲基化率最高，间充质组织甲基化率最低；相同组织中，中期比前期显著下调；CG位点的比较中，前期与中期的CG位点差异程度较大。综上，COL1A1基因在快速生长期，以及在间充质组织、前软骨组织、软骨组织中对鹿茸生长具有促进作用。在DNA甲基化水平上探究梅花鹿鹿茸不同组织的时空表观遗传差异，为鹿茸快速生长与骨化机制的研究，以及哺乳动物组织再生和器官修复等领域的研究提供了科学参考。

DNA methylation and differential analysis of COL1A1 gene promoter in the different tissues of antler top during the antler growing in sika deer(Cervus nippon)