调控牛CEBPA基因表达的miRNA筛选及对肌内前体脂肪细胞增殖和分化的影响

旨在筛选并验证调控牛增强子结合蛋白A(CCAAT/enhancer binding protein alpha,CEBPA)表达的miRNA及其对肌内前体脂肪细胞增殖和分化的影响.本研究综合运用多个在线软件筛选与CEBPA基因具有潜在调控关系的miRNA,运用qRT-PCR技术检测CEBPA基因在关岭牛各类组织中的表达...     

秦川牛CEBPA基因遗传变异对体尺和胴体性状的影响

试验以CCAAT增强子结合蛋白A(CEBPA)为候选基因,采用直接测序的方法寻找秦川牛CEBPA基因SNP,筛查到一个新的多态位点T963G,该突变位于基因的编码区。运用PCR-RFLP方法验证并分析该位点在215头秦川牛群体中的多态性。结果表明:在秦川牛群体中分布A、B 2个等位基因,处于中度多态。经过χ2适合性检验,秦川牛群体在该位点达到Hardy-Weinberg平衡状态(P0.05)。将该T963G位点的基因型与体尺、胴体性状进行关联分析,表明该位点与胴体重显著相关(P0.05),BB为有利基因型,B等位基因为有利等位基因,提示该位点有可能作为秦川牛胴体性状标记辅助选择的标记之一。     

调控牛CEBPA基因表达的miRNA筛选及对肌内前体脂肪细胞增殖和分化的影响

旨在筛选并验证调控牛增强子结合蛋白A(CCAAT/enhancer binding protein alpha,CEBPA)表达的miRNA及其对肌内前体脂肪细胞增殖和分化的影响。本研究综合运用多个在线软件筛选与CEBPA基因具有潜在调控关系的miRNA,运用qRT-PCR技术检测CEBPA基因在关岭牛各类组织中的表达水平;构建CEBPA-3′UTR-WT和CEBPA-3′UTR-MUT双荧光素酶报告载体,通过双荧光素酶报告系统验证候选miRNA与CEBPA基因的结合关系;分离培养关岭牛肌内前体脂肪细胞,利用qRT-PCR、Western blot、油红O染色和CCK-8探究调控CEBPA的miRNA对牛肌内前体脂肪细胞分化与增殖的影响。生物信息学分析发现,bta-miR-23a、bta-miR-23b-3p、bta-miR-181a、bta-miR-181b、bta-miR-181c、bta-miR-181d与CEBPA基因具有潜在结合关系;qRT-PCR结果表明,CEBPA基因在关岭牛内脏组织、肌肉组织、脂肪、下丘脑以及部分生殖器官中均有表达,在2岁牛背最长肌的表达量极显著高于1日龄犊牛(P0.01);双荧光素酶报告系统结果表明,bta-miR-23a、bta-miR-23b-3p、bta-miR-181a能直接结合牛CEBPA基因3′UTR;细胞试验结果表明,CEBPA基因在牛肌内前体脂肪细胞分化中的表达水平随时间逐渐升高,bta-miR-23a、bta-miR-23b-3p、bta-miR-181a在分化0 d表达水平极显著高于其他时期(P0.01),整个分化时期bta-miR-23b-3p、bta-miR-181a与CEBPA基因表达趋势相反;过表达miR-23a、miR-23b-3p、miR-181a均能极显著降低CEBPA基因mRNA和蛋白表达量(P0.01),并降低牛肌内前体脂肪细胞中脂滴含量;bta-miR-23a、bta-miR-23b-3p、bta-miR-181a能阶段性促进细胞增殖。结果表明,bta-miR-23a、bta-miR-23b-3p、bta-miR-181a能阶段性的促进牛肌内前体脂肪细胞增殖,并通过直接负调控CEBPA的表达来间接影响该细胞分化。     

DNA甲基化与去甲基化调控脂肪沉积的研究进展

脂肪沉积是一个复杂的生物学过程,受遗传和表观遗传的调控作用。DNA甲基化和去甲基化是表观遗传修饰的重要方式,可通过与转录因子的相互作用或改变染色质的结构调控基因的表达,进而参与机体生长发育和细胞分化等重要的生命过程。动物脂肪沉积是脂肪细胞增殖分化和肥大的结果,脂肪细胞分化是由多能干细胞经前体脂肪细胞向成熟脂肪细胞转化的过程。相关研究表明,转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxi-some proliferator activiated receptorγ,PPARγ)和CCAAT增强子结合蛋白家族(CCAAT enchancer binding proteinfamily,CEBPs)在脂肪沉积过程中起关键调控作用。近期研究发现,DNA甲基化可以通过调控脂肪形成过程中相关基因的表达而参与脂肪细胞的分化和脂肪组织的生长发育。去甲基化也可影响动物脂肪沉积过程,但其具体机制目前尚不清楚。作者主要介绍了DNA甲基化和去甲基化的定义、发生位点、生物学功能、参与DNA甲基化和去甲基化过程中的酶及其作用机制,概述了脂肪沉积过程及PPARγ、C/EBPα等转录因子在脂肪沉积过程中的调控作用,重点阐述了DNA甲基化和去甲基化对脂肪形成相关基因的表达和对脂肪细胞分化的影响,旨在为阐明脂肪沉积机制及改善动物肉质品质提供参考。     

DNA甲基化与去甲基化调控脂肪沉积的研究进展

脂肪沉积是一个复杂的生物学过程,受遗传和表观遗传的调控作用。DNA甲基化和去甲基化是表观遗传修饰的重要方式,可通过与转录因子的相互作用或改变染色质的结构调控基因的表达,进而参与机体生长发育和细胞分化等重要的生命过程。动物脂肪沉积是脂肪细胞增殖分化和肥大的结果,脂肪细胞分化是由多能干细胞经前体脂肪细胞向成熟脂肪细胞转化的过程。相关研究表明,转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxi-some proliferator activiated receptorγ,PPARγ)和CCAAT增强子结合蛋白家族(CCAAT enchancer binding proteinfamily,CEBPs)在脂肪沉积过程中起关键调控作用。近期研究发现,DNA甲基化可以通过调控脂肪形成过程中相关基因的表达而参与脂肪细胞的分化和脂肪组织的生长发育。去甲基化也可影响动物脂肪沉积过程,但其具体机制目前尚不清楚。作者主要介绍了DNA甲基化和去甲基化的定义、发生位点、生物学功能、参与DNA甲基化和去甲基化过程中的酶及其作用机制,概述了脂肪沉积过程及PPARγ、C/EBPα等转录因子在脂肪沉积过程中的调控作用,重点阐述了DNA甲基化和去甲基化对脂肪形成相关基因的表达和对脂肪细胞分化的影响,旨在为阐明脂肪沉积机制及改善动物肉质品质提供参考。     

miR-61与PIK3R5在绵羊尾部脂肪中的表达及其靶向关系验证

本课题组前期通过高通量测序发现miR-61在湖羊和藏羊的尾部脂肪组织中差异表达，推测其可能在绵羊尾部脂肪沉积的过程中发挥着重要作用。本研究旨在对miR-61的靶基因进行生物信息学预测和分析，验证了miR-61与PIK3R5之间的靶向关系并对miR-61和PIK3R5在绵羊尾部脂肪中的表达进行了分析。结果表明，miR-61启动子区有CEBPA、RUNX2、CEBPB、CTCF和CCAAT等多个转录因子结合位点；靶基因富集分析结果涉及到PI3K-Akt、EMC-receptor Interaction和Focal Adhesion等8个信号通路。双荧光素酶报告基因的结果表明miR-61和PIK3R5之间存在靶向关系。RT-qPCR结果显示，miR-61在湖羊的尾部脂肪组织中的表达显著高于藏羊，此结果与高通量测序结果一致；靶基因PIK3R5在藏羊的尾部脂肪组织中的表达显著高于湖羊；Western Blot结果显示PIK3R5在湖羊中的表达显著高于藏羊。由此推测，miR-61受到CEBPA、RUNX2、CEBPB、CTCF和CCAA等多种转录因子的调控，并通过靶向调控PI3K-Akt信号中的P...     

猪CRTC3基因表达的品种差异及forskolin对其表达的影响

本试验旨在探究糖脂代谢通路关键基因CRTC3在不同品种猪肌肉和脂肪组织中的表达情况,并通过forskolin处理猪皮下脂肪前体细胞,研究forskolin对脂肪前体细胞分化聚酯和CRTC3基因表达的影响,阐明猪CRTC3基因表达与脂肪沉积的关系。试验选取杜长大猪和莱芜猪各5头,检测肌肉、脂肪组织中CRTC3的mRNA和蛋白表达水平以及脂肪代谢相关基因的mRNA表达水平;选取2头3日龄的杜长大仔猪,分离猪皮下脂肪前体细胞,待完全融合后用MDI诱导培养基诱导4 d,然后用分化培养基继续诱导4 d,完成诱导分化。Forskolin组在诱导分化的第1天即加入forskolin,使其终浓度为10μmol/L,对照组则加入同浓度的二甲基亚砜(DMSO)进行诱导分化。结果表明:在莱芜猪的背最长肌和腰大肌中,CRTC3的蛋白表达水平高于杜长大猪;在莱芜猪的皮下和内脏脂肪组织中,CRTC3及脂肪沉积相关基因过氧化物酶体增殖剂激活受体γ(PPARγ)、脂肪酸结合蛋白4(FABP4)、CCAAT/增强子结合蛋白α(C/EBPα)、围脂滴蛋白(PLIN)和瘦素(LEP)的mRNA表达水平显著或极显著高于杜长大猪(P<0.05或P<0.01),而脂肪棕色化相关基因NF-E2相关因子1(NRF1)、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子-1α(PGC⁃1α)、PRDM16、解偶联蛋白2(UCP2)、解偶联蛋白3(UCP3)的mRNA表达水平则显著或极显著低于杜长大猪(P<0.05或P<0.01)。进一步的研究发现,猪皮下脂肪前体细胞分化后CRTC3和脂肪沉积相关基因的mRNA表达水平极显著提高(P<0.01),脂肪棕色化相关基因的mRNA表达水平也均极显著升高(P<0.01)。10μmol/L forsko⁃lin处理能抑制猪皮下脂肪前体细胞分化,极显著升高环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)和脂肪棕色化相关基因的mRNA表达水平(P<0.01),促进CRTC3的进核,极显著降低CRTC3和脂肪沉积相关基因的mRNA表达水平(P<0.01)。上述研究结果表明,CRTC3基因与猪脂肪沉积密切相关,forskolin处理可以调控猪CRTC3及脂质代谢相关基因表达,调控猪皮下脂肪前体细胞分化聚酯。     

科技动态

正限饲时间影响肉鸡胸肌脂肪沉积为研究出雏后限饲时间对肉鸡胸肌脂肪沉积及脂质形成相关基因表达的影响,美国俄亥俄州立大学科研人员开展了一项试验,将孵化后雏鸡分为3组,分别为未限饲组(对照组)、出雏后第1周20%限饲组、出雏后第2周20%限饲组。试验测定了脂质形成相关基因过氧化物酶体增殖物激活型受体(PPARγ)以及CAAT增强子结合蛋白(C/EBPα)的表达量。结果表明,出雏后第1周限饲20%可显著增加PPARγ及C/EBPα的表达     

H-FABP基因在脂肪沉积中作用的研究进展

心脏型脂肪酸结合蛋白（heart fatty acid binding protein,H-FABP）是脂肪酸结合蛋白家族中的一员,在长链脂肪酸摄取与氧化中起重要作用,常被作为影响脂肪沉积的候选基因之一加以研究。作者就H-FABP基因在猪、鸡、牛等动物脂肪沉积中的研究作一简要综述,并探讨了H-FABP基因作为影响脂肪沉积的候选基因的实际意义。     

H-FABP基因在脂肪沉积中作用的研究进展

心脏型脂肪酸结合蛋白(heart fatty acid binding protein,H-FABP)是脂肪酸结合蛋白家族中的一员,在长链脂肪酸摄取与氧化中起重要作用,常被作为影响脂肪沉积的候选基因之一加以研究.作者就H-FABP基因在猪、鸡、牛等动物脂肪沉积中的研究作一简要综述,并探讨了H-FABP基因作为影响脂肪沉积的候选基因的实际意义.     

家畜DGAT1基因的生物学功能及其在遗传育种中的应用研究

DGAT1基因属于酰基辅酶A胆固醇酰基转移酶(acyl CoA:cholesterol acyltransferase,ACAT)基因家族,DGAT1基因催化反应的底物为二酰甘油和乙酰辅酶A(fatty acyl CoAs),该基因一方面参与脂肪的合成,在细胞中起到重要的中心代谢作用,另一方面作为影响家畜泌乳性状和脂肪沉积的重要候选基因,被认为对乳脂合成、脂肪含量和食用价值均有显著影响。本文通过对DGAT1基因的生物学功能、分子结构以及该基因多态性与各类家畜经济性状的关联性进行综述,阐明该基因在家畜发育中的遗传表达规律,并对DGAT1基因在家畜育种方面的研究前景做出展望。     

秦川牛Snail2基因扩增、序列特征及表达特性分析

试验旨在扩增秦川牛Snail2基因，构建Snail2基因在其各组织不同发育阶段及脂肪细胞不同分化时期的时空表达规律，为进一步研究Snail2基因在牛脂肪沉积中的功能及调控作用奠定基础。以秦川牛为研究对象，经PCR扩增得到Snail2基因CDS区序列，运用生物信息学软件对其功能结构进行预测，同时采用实时荧光定量PCR检测Snail2基因在新生牛和成年牛各组织及脂肪细胞成脂分化过程中的时空表达谱。结果显示，秦川牛Snail2基因编码序列全长为952 bp。不同物种系统进化树结果表明，牛Snail2蛋白在家牛、水牛、山羊、绵羊中高度保守。磷酸化位点分析发现，存在41个潜在磷酸化位点，其中周期蛋白依赖性激酶1（cyclin dependent kinase 1，CDK1）、CDK5、CKⅡ、CKⅠ等多个细胞周期相关激酶参与了Snail2蛋白的磷酸化修饰。蛋白结构域预测发现，牛、人和鼠等8个物种中有8个相似Motif。Snail2蛋白二级结构主要由不规则卷曲构成，二、三级结构预测结果一致。Snail2基因启动子区序列分析发现1个CpG岛及E2F、C/EBPα（CCAAT/enhancer binding proteins alpha）、AP2和Sp1等与脂肪生成相关的转录因子结合位点。实时荧光定量PCR结果显示，Snail2基因在牛脂肪组织中呈现较高表达水平，且随着脂肪细胞成脂分化和牛生长发育过程均呈现上升趋势，表明Snail2基因在牛脂肪沉积过程中发挥重要作用。研究结果为进一步揭示Snail2基因通过影响脂肪细胞增殖和分化进而影响肉牛脂肪沉积作用机制奠定基础。     

Leptin的生物学功能及其对脂肪沉积的调控作用

Leptin（瘦素）是肥胖基因ob基因的表达产物,由脂肪细胞分泌,与下丘脑Leptin受体结合,可抑制食欲中枢,减少进食量,并通过兴奋交感神经系统,促进脂肪分解,增加产热,从而发挥降低体重,提高瘦肉率的功能。对Leptin的生物学功能及其对脂肪沉积的调控作用进行综述,以期为营养上调控畜禽肉品质,以及生产优质畜禽产品提供理论依据和科研基础。     

Expression of lipogenic genes during porcine intramuscular preadipocyte differentiation

Intramuscular fat (IMF) content plays an important role in meat quality. Triglyceride (TG) metabolism in intramuscular adipocytes is strongly associated with the intramuscular fat deposition. To better understand the mechanisms leading to IMF deposition we compared the expression levels of genes related to preadipocyte differentiation and lipogenesis in the intramuscular preadipocytes isolated from the longissimus muscle of Wujin and Landrace pigs. The results showed that the intramuscular preadipocytes could differentiate into mature adipocytes in vitro. Triglyceride content in adipocytes isolated from Wujin pigs was higher than Landrace pigs during the middle and later phases of preadipocyte differentiation. The expression levels of genes related to preadipocyte differentiation such as PPARG and CEBPA showed differential expression between Wujin and Landrace porcine adipocytes during the early stage of differentiation. The expression levels of lipogenic genes such as FASN and SREBF1 were significantly higher in Wujin porcine intramuscular preadipocytes than in Landrace intramuscular preadipocytes at the middle and the later stages of differentiation. This suggests that preadipocyte differentiation and lipogenesis exhibited breed-related scheduling.     

动物DGAT基因的研究进展

DGAT基因包括二酰基甘油酰基转移酶1（DGAT1）基因和二酰基甘油酰基转移酶2（DGAT2）基因，前者属于酰基辅酶A胆固醇酰基转移酶（ACAT）基因家族，后者属于单酰甘油酰基转移酶（MGAT）基因家族，分别编码微粒体酶DGAT1和DGAT2，这两种酶控制着甘油三酯的合成，均是定位于内质网的跨膜蛋白，其膜拓扑结构具有与其他蛋白质和细胞器相互作用的能力，影响脂肪代谢及脂类在组织中的沉积，参与调节动物机体的能量合成和分解代谢，影响心脏和肝脏中甘油三酯的代谢；同时DGAT基因的多态性影响着牛乳中脂肪的含量及泌乳量。因此，了解DGAT基因的结构和生物学功能对畜禽生长发育和生产等相关研究具有重要的意义。文章简述了DGAT基因的基本结构和生物学功能及相关的作用机制，分析了其在畜牧生产中的基础应用，如参与哺乳动物生产调控的脂肪沉积、乳脂含量等方面的研究进展。     

调控动物性状相关长链非编码RNA的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是基因转录过程中产生的一类长度大于200个核苷酸(nt)的非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)。lncRNA的表达水平通常低于mRNA,且无高度保守序列,缺少开放阅读框,但它们具有更强的组织特异性表达模式。lncRNA可以通过与DNA、RNA(mRNA,miRNA,环状RNA)和蛋白质进行相互作用来发挥其功能,因此可作为信号分子、诱导物等来调节复杂的基因表达网络。作为一种新的调节分子,lncRNA正在成为基因表达调控中新的重要参与者,且近年研究表明,其与家畜动物性状调控密切相连。本文对lncRNA在动物肌肉生长分化、脂肪沉积、毛囊发育和繁殖方面进行了综述,旨在为lncRNA在家畜遗传育种上的应用提供依据。     

脂蛋白分解酶基因(LPL)及其与家畜胴体品质的关系

脂蛋白分解酶作为一个在脂肪分解、转运、沉积中发挥重要作用的水解酶,其基因多态性对动物机体起着至关重要的作用。LPL基因的异常可导致动物机体出现不同程度的生理病理变化。近年来研究发现,哺乳动物LPL基因可以作为遗传标记基因。综述了家畜LPL基因的生物学功能及其与胴体品质关系方面的研究进展,以期为进一步揭示该基因的生物学功能以及充分发挥其在提高家畜胴体品质中的作用提供科学依据。     

藏猪和大约克猪ACADM基因表达量与脂肪沉积性状的相关性分析

为探究中链酰基辅酶A脱氢酶(ACADM)基因在不同品种猪组织中的表达水平,并分析其与猪脂肪沉积性状的相关性,采用Sange测序法对藏猪(58头)和大约克猪(60头)ACADM基因起始密码子上游1 kb区域进行了单核苷酸多态性(SNPs)筛选与基因分型,选取180日龄藏猪和大约克猪各10头屠宰后分别采集肝脏、背脂、心脏和...