肌肉生长抑制素对动物肌肉、脂肪和骨骼的影响

肌肉生长抑制素是转化生长因子 β超家族成员之一,具有众多的生理功能。近来的研究表明,肌肉生长抑制素除对肌肉生长有负调控作用外,还对脂肪的沉积和骨骼的生长发育具有调节作用,甚至还能影响肌腱和韧带的强硬度。本文主要从肌肉生长抑制素的结构、基因表达及其对动物肌肉、脂肪和骨骼的作用等方面进行综述。     

肌肉生长抑制素基因的研究进展

肌肉生长抑制素(MSTN)基因是畜禽生产力的重要候选基因,并成为提高畜禽肉产量的研究的焦点。近年来,有关牛、猪、斑马鱼MSTN基因的研究不断增加,该领域的深入探讨可能对畜牧生产和医学上产生深远影响。本文较全面地介绍了MSTN基因的发现、基因的结构、基因的表达、作用机理及发现的突变点和多态性,评价了研究MSTN基因的意义。     

肌肉生长抑制素基因的研究进展

肌肉生长抑制素(MSTN)基因是畜禽生产力的重要候选基因,并成为提高畜禽肉产量的研究的焦点.近年来,有关牛、猪、斑马鱼MSTN基因的研究不断增加,该领域的深入探讨可能对畜牧生产和医学上产生深远影响.本文较全面地介绍了MSTN基因的发现、基因的结构、基因的表达、作用机理及发现的突变点和多态性,评价了研究MSTN基因的意义.     

肌肉生长抑制素基因在不同动物中的研究进展

肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因也叫生长分化因子(growth differentiation factor-8,GDF8),其作为肌肉生长发育及分化的负向调控因子,可通过抑制正向调控因子--生肌决定因子(myogenic determination gene,MyoD)的转录活性来抑制成肌细胞的增殖和分化。MSTN基因在进化过程中具有较高的突变性,在不同动物中的表达量和表达范围均不相同。作者就该基因的表达、生物学功能、作用机制及在不同动物中的研究进展进行了详细阐述。     

鲁西黄牛MSTN基因上游序列多态性对转录表达的影响

肌肉生长抑制素（myostatin,MSTN）基因是转化生长因子-β（transforming growth factor-β,TGF-β）超家族的新成员。为了研究鲁西黄牛MSTN基因上游序列多态性与转录表达的关系,本试验提取鲁西黄牛腿肌组织细胞的基因组,扩增出MSTN基因上游序列,构建进化树并通过基因测序确定其上游序列中存在单核苷酸多态位点,多态位点位于起始密码子上游805 bp处。构建表达载体,在体外对C2C12细胞进行转染,从而验证MSTN基因上游序列多态位点对转录的影响。结果显示,MSTN基因上游序列中单个核苷酸的改变会影响其下游基因的表达水平。推测在体内MSTN基因上游序列中单核苷酸多态性能够影响基因的转录活性,在调节基因转录的过程中起着重要作用。     

肌肉生长抑制素对骨骼肌作用研究进展

肌肉生长抑制素(MSTN)是转化生长因子β超家族的成员之一,又称生长分化因子8。MSTN主要在骨骼肌中广泛表达,并可在心肌、脂肪、乳腺等多个组织中表达,其作用主要体现在抑制骨骼肌生长发育、诱发肌萎缩等方面。MSTN可以通过多种途径协同作用于骨骼肌,即通过激活TGF-β、p38MAPK、ERK1/2、JNK等信号途径以及抑制IGF-AKT、Wnt信号途径来抑制肌细胞增殖分化;通过调控AKT途径、泛素-蛋白水解酶系统、自噬溶酶体系统来影响骨骼肌蛋白的合成与分解;MSTN还参与了与骨骼肌生成相关的脂肪代谢及骨形成等生理活动。论文重点阐述MSTN在肌细胞增殖分化、肌蛋白合成与分解、脂肪代谢、骨骼发育等方面的作用机制,并对其应用前景进行展望,为相关科学研究提供参考。     

ob基因及其表达产物的生物学效应

ob基因自从被克隆后,围绕其表达产物的作用机理和生物学效应进行了大量的研究,最近研究证明Leptin对小鼠大脑发育有重要功能,标志着Leptin的研究进入了一个新的阶段,今后将从单一的营养调控研究转向兼顾神经生物学的研究,更深入研究Leptin作用机理。同时国内外学者从分子领域探究ob基因在畜禽育种上的作用,做了很多的工作,也取得了重要的成果。本文总结了ob基因的重要生物学效应,为理解ob基因的作用机制和进一步研究人类肥胖治疗和提高动物生长繁殖性状水平提供必要的支持。     

肌肉生长抑制素(MSTN)的研究进展

通过回顾前人的研究,综述了肌肉生长抑制素(MSTN)的发现、基础研究,以及近年来在人类和畜禽业中的研究进展,并探讨了MSTN基因的应用前景。     

绵羊Myostatin基因真核表达载体的构建及在其原代成纤维细胞中的瞬时表达

Myostatin(MSTN)基因是胚胎期肌肉形成和出生后骨骼肌生长的主要调控因子之一,通过抑制肌细胞的扩增和分化而调控肌肉的生长和发育。为了进一步揭示MSTN在绵羊成纤维细胞中的生物学功能,采用RT-PCR从绵羊肌肉组织中扩增MSTN基因,将其cDNA终止密码子TGA删除,采用定向克隆技术连接到带有水母绿色荧光蛋白(AcGFP)报告基因的真核表达载体pAcGFP-N1中,构建融合蛋白重组质粒,经XhoⅠ/SacⅡ双酶切、测序鉴定后,用脂质体介导质粒转染绵羊原代成纤维细胞,观测荧光表达及用RT-PCR和Western blotting方法检测基因转录、蛋白质表达情况。结果表明,成功克隆绵羊MSTN基因,通过PCR方法在MSTN阅读框两端引入了XhoⅠ和SacⅡ克隆位点,成功构建pAcGFP-MSTN融合蛋白真核表达载体,重组质粒转染绵羊成纤维细胞24 h后在荧光显微镜下观察到绿色荧光,通过RT-PCR扩增出1138 bp的转录产物,并用Western blotting检测到78 ku目的蛋白的表达。本试验为研究MSTN基因在成纤维细胞和脂肪分化调控中的具体机制奠定基础。     

牛肌肉生长抑制素基因打靶载体的构建与鉴定

本试验旨在构建用于牛肌肉生长抑制素(MSTN)基因敲除的置换型打靶载体。基于已发布的MSTN基因序列,选取第3外显子约600 bp作为靶位点,在其上、下游设计2条同源臂,分别为4.4和1.4 kb。以pPNTⅢ为骨架载体,在其2个多克隆位点处插入同源臂,构建出置换型打靶载体MSTN-KO-pPNTⅢ。结果显示,经DNA测序及酶切鉴定证实1.4 kb同源短臂和4.4 kb同源长臂均正确插入基础载体中。结果表明,成功构建出牛MSTN-KO-pPNTⅢ打靶载体。     

牛MSTN基因克隆及编码区E1-224-A〉C定点突变前后生物信息学对比分析

牛肌肉生长抑制素（Myostatin,MSTN）主要是骨骼肌生长发育的负调节因子,能够限制肌纤维的增粗增大,其前两个外显子共同编码N-端前肽,第三外显子编码C-端多肽。突变其前肽编码序列会阻止牛MSTN基因表达蛋白与相应受体的结合,导致MSTN功能失活,促进肌肉增值,但具体突变位点仍未确定。本研究设计特定的引物对牛MSTN基因编码区进行PCR扩增并进行了克隆及测序,并假定牛MSTN基因编码序列发生E1-224-A〉C点突变,通过生物信息学的方法,对牛MSTN基因突变前后编码产物的理化性质、结构与功能进行了对比分析,为MSTN基因结构与功能的研究奠定了基础。     

Analysis of DNA Methylation and mRNA Expression Level of MSTN Gene in Xinjiang Bashiby Sheep

In order to investigate DNA methylation and expression levels of myostatin (MSTN) gene in mscule and fat, 5 months of age of Bashiby sheep were selected, the promoter region and exon 1 methylation levels of MSTN gene was analyzed using bisulfite sequencing PCR (BSP). Real-time PCR was used to detect the expression level of MSTN gene in biceps femoris, femoral triceps, semitendinosus, semimembranosus, longissimus dorsi muscle and tail fat of Bashiby sheep. The results showed that the methylation probability of muscle was higher than fat, the methylation probability of biceps femoris, femoral triceps, semitendinosus, semimembranosus, longissimus dorsi muscle and tail fat were 74.2%, 74.2%, 83.2%, 83.7%, 82.1% and 25.3%, respectively. The expression levels of MSTN gene in biceps femoris, femoral triceps, semitendinosus, semimembranosus, longissimus dorsi muscle were significantly lower than tail fat in Bashiby sheep (P < 0.05), but there were no significant difference among biceps femoris, femoral triceps, semitendinosus, semimembranosus and longissimus dorsi muscle (P > 0.05).The DNA methylation was negatively correlated with the expression levels in muscle and fat of Bashiby sheep (r=-0.886, P < 0.05).     

新疆巴什拜羊肌肉生长抑制素基因DNA甲基化与mRNA表达量分析

为了探究肌肉生长抑制素（myostatin,MSTN）基因在肌肉和脂肪中的DNA甲基化模式及mRNA表达水平,试验以5月龄巴什拜羊羔羊为研究对象,采用亚硫酸氢盐测序法（bisulfite sequencing PCR,BSP）检测MSTN基因启动子区和第1外显子甲基化模式,并通过实时荧光定量PCR检测MSTN基因在巴什拜羊股二头肌、股三头肌、半腱肌、半膜肌、背最长肌和尾脂中的mRNA表达水平。结果显示,肌肉组织甲基化概率高于脂肪组织,其中,股二头肌、股三头肌、半腱肌、半膜肌、背最长肌和尾脂的甲基化概率分别为74.2%、74.2%、83.2%、83.7%、82.1%和25.3%,MSTN基因在股二头肌、股三头肌、半腱肌、半膜肌、背最长肌中的表达水平显著低于尾脂（P < 0.05）,股二头肌、股三头肌、半腱肌、半膜肌和背最长肌之间差异不显著（P > 0.05）,巴什拜羊肌肉和脂肪MSTN基因DNA甲基化水平与MSTN基因表达量呈显著负相关（r=－0.886,P < 0.05）。     

绵羊甘露聚糖结合凝集素基因启动子区的克隆与序列分析

为了探讨绵羊甘露聚糖结合凝集素（mannan-binding lectin,MBL）基因启动子区活性及转录调控机制,本试验根据已提交的绵羊MBL序列设计3条特异性引物,采用热不对称交错PCR(thermal asymmetric interlaced PCR,TAIL-PCR)技术扩增获得绵羊MBL基因的启动子区序列。经生物信息学分析,确定了其转录活性区域,发现绵羊MBL基因启动子无TATA框,但其存在多个PEA3和Spi-1/PU.1转录因子结合位点,二者同属Ets家族,且参与绵羊MBL基因转录起始复合体的形成。此外,该序列还包含Sp1、GATA-1、TCF/LEF等其他转录因子结合位点。结果表明,试验成功克隆获得了绵羊MBL基因的启动子区序列,为后期MBL基因启动子区活性及其表达调控机制和甲基化研究奠定基础     

阿勒泰羊羔羊MSTN mRNA表达的发育性变化

肌肉生长抑制素（MSTN）是一种骨骼肌生长发育的负调控因子.试验以不同生长阶段的阿勒泰羊羔羊为研究对象,采用实时荧光定量PCR技术测定了肌肉和脂肪组织中MSTN mRNA相对表达量.比较该基因在不同月龄阿勒泰羊羔羊肌肉和脂肪组织中的表达差异.结果表明：阿勒泰羊0～6月龄羔羊MSTN mRNA在肌肉和脂肪组织中均有表达.4月龄羔羊MSTN mRNA表达量在肌肉中最高,0～4月龄的表达量逐渐上升,4～6月龄逐渐下降.6月龄羔羊脂肪中的MSTN mRNA表达量最高.不同月龄阶段阿勒泰羊羔羊肌肉和脂肪MSTN mRNA表达量存在差异,这些差异可能会影响其生长发育和产肉性能等指标,这对进一步理解MSTN基因的调控作用奠定了基础.     

会理黑山羊肌肉生长抑制素基因编码序列的克隆与多样性分析

为探究会理黑山羊遗传分化状况,试验参考普通山羊肌肉生长抑制素（MSTN）基因设计引物,采用PCR方法扩增、克隆会理黑山羊MSTN基因编码区,并与其他物种相应基因编码区核苷酸序列进行比对分析。结果表明,会理黑山羊MSTN基因完整编码序列长度为1128 bp,由外显子1（372 bp）、外显子2（375 bp）和外显子3（381 bp）组成;会理黑山羊与建昌黑山羊、黔北麻羊同源性最高,均达97.4%,聚为一簇,亲缘关系最近,与牛、恒河猴、狗等物种的同源性最低,亲缘关系远;会理黑山羊MSTN基因编码区共编码375个氨基酸,会理黑山羊MSTN基因编码的各种氨基酸含量相差较大,其中以亮氨酸含量最丰富,达8.80%。本研究为会理黑山羊的遗传资源保护、开发与利用提供了分子遗传学研究基础。     

MSTN基因在不同月龄滩羊不同肌肉组织中的定量表达研究

[目的]研究MS删基因在不同月龄滩羊不同肌肉组织中的表达差异。[方法]根据GenBank已发表的绵羊MSTN基因序列（NM001009428．1）设计l对引物,以滩羊肌肉组织cDNA为模板,采用实时荧光定量PCR技术（Real—timePCR）检测MS7Yv基因在不同月龄滩羊的背最长肌、腿肌和胸肌中的表达量。[结果]MS驯基因在背最长肌中的表达量最高,其次为胸肌,腿肌中的表达量最低;随着月龄的增加,滩羊3种肌肉组织中的表达量均呈先升高、后降低、再升高的趋势。[结论]不同月龄滩羊肌肉中的MSTNmRNA表达量存在差异．这些差异可能会影响其生长发育和产肉性能等指标。     

新疆也木勒白羊肌肉生长抑制素基因在不同生长时期的表达研究

试验采用实时荧光定量PCR技术测定也木勒白羊肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因在不同生长时期(0～6月龄)的表达量,采用2^－ΔΔCt分析不同生长阶段表达量的差异,旨在掌握也木勒白羊不同生长时期MSTN基因的表达规律,为也木勒白羊肌肉生长性状的选育提供遗传学资料.结果发现,MSTN基因在3月龄也木勒白羊肌肉中的表达量显著低于其他月龄(P<0.05),其余各月龄差异不显著(P>0.05);MSTN在脂肪中的表达量0月龄相对较低,随月龄增长,表达量升高,在5月龄达到最高,后随月龄增长表达量降低.MSTN基因在肌肉和脂肪中的表达量随着月龄增长有一定的规律可循,其表达规律可为也木勒白羊肉用性能的选育提供一定的科学依据.     

Nutrient supply enhances both IGF-I and MSTN mRNA levels in chicken skeletal muscle

Nutrient supply may control muscle growth directly and indirectly through its influence on regulatory factors. The present study focuses on its effects on muscle insulin-like growth factors (IGF-I and -II) and myostatin (MSTN). Their mRNA levels were quantified by real time RT-PCR in pectoralis major (PM) and sartorius (SART) muscles from broiler chickens submitted to different feeding regimens (fed or fasted for 48 h) between hatch and 2 days of age and at 4 weeks of age. In the PM of 4 weeks old broilers, mRNA levels were also evaluated after a 16 h-fast and a refeeding period (refed 24 or 48 h after a 48 h-fast). In the PM muscle, both IGF-I and MSTN mRNA levels increased between 0 and 2 days of age in the fed group, while they remained low in the unfed one. A comparable trend was observed in the SART, but with lesser amplitude. In both muscles of 4 weeks old chickens, a 48 h-fast induced a significant reduction in MSTN mRNA levels (20% of fed state). In the PM, this effect required more than 16 h of fasting to occur and was fully reversed by only 24h of refeeding. IGF-I mRNA levels also varied with nutritional state. They decreased significantly with fasting in the SART muscle. By contrast, IGF-II mRNA levels did not vary significantly. Our data shows for the first time that two major paracrine regulators of muscle growth, IGF-I and MSTN, are sensitive to nutrient supply in hatching chicks, and also that fasting reduced IGF-I and MSTN mRNA levels in muscles of older chickens.