豬、雞脂肪代謝相關(guān)基因的分子特征及表觀遺傳調(diào)控.pdf

1、畜禽脂肪代謝受多種因素影響,包括遺傳、營(yíng)養(yǎng)、內(nèi)分泌和環(huán)境等因素,它們?cè)谥敬x中形成復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。脂類(lèi)是動(dòng)物和人體必需的營(yíng)養(yǎng)成分,也是生物體重要的組成成分,但豬、雞體內(nèi)過(guò)多的脂肪沉積給人類(lèi)帶來(lái)一系列的問(wèn)題。基于此,以豬、雞為研究對(duì)象,本試驗(yàn)對(duì)影響脂肪代謝相關(guān)基因的分子特征和表觀遺傳調(diào)控進(jìn)行了研究。利用分子生物學(xué)和生物信息學(xué)相結(jié)合的方法對(duì)豬BMAL1(pBMAL1)基因的分子特征進(jìn)行分析,以便尋找影響豬脂肪代謝的主效基因,為豬的分子育種

2、實(shí)踐提供理論支持。分析不同劑量的甜菜堿對(duì)雞部分生產(chǎn)性狀和屠宰性狀的作用,進(jìn)而探討甜菜堿對(duì)脂肪代謝相關(guān)基因表達(dá)和甲基化水平的影響,為進(jìn)一步深入研究甜菜堿調(diào)控基因表達(dá)和甲基化的分子機(jī)理奠定基礎(chǔ),對(duì)于提高優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)雞的選育具有重要意義。 第一部分：以人和小鼠BMAL1基因序列設(shè)計(jì)簡(jiǎn)并引物成功克隆了豬BMAL1 cDNA和非編碼區(qū)部分序列,分析了pBMAL1基因在不同部位脂肪組織和其它組織中的表達(dá),并對(duì)其進(jìn)行了精細(xì)定位。結(jié)果表明,pBMA

3、L1基因序列長(zhǎng)為2073bp,開(kāi)放閱讀框?yàn)?878bp,編碼626個(gè)氨基酸,該氨基酸包括bHLH、PAS-A和PAS-B結(jié)構(gòu)域。編碼區(qū)核酸序列與人、小鼠和大鼠的同源性分別為94.36％,89.85％和89.79％；氨基酸序列與人、小鼠和大鼠的同源性分別為99.20％,98.24％和97.92％。在長(zhǎng)白豬和萊蕪豬背膘中發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)剪接變異體。pBMAL1 mRNA在長(zhǎng)白豬5種脂肪組織均有表達(dá),在腸系膜脂肪表達(dá)量最高,在花油表達(dá)量最低,但差異

4、不顯著(P>0.05);pBMAL1 mRNA在成年萊蕪豬14種組織均有表達(dá),在背膘中表達(dá)最高,在眼肌中表達(dá)最低。用輻射雜種板把pBMAL1基因定位在SSC 2p11-q21。 第二部分：通過(guò)在肉雞和蛋雞飼料中添加不同劑量的甜菜堿,研究甜菜堿對(duì)雞部分生產(chǎn)性狀和屠宰性狀的影響；采用半定量RT-PCR方法分析了甜菜堿對(duì)脂肪代謝相關(guān)基因LPL、PPARγ、A-FABP、FAS、Adiponectin、BMAL1和CLOCK mRNA表

5、達(dá)的影響,并通過(guò)亞硫酸鹽測(cè)序的方法對(duì)LPL和PPARγ基因的啟動(dòng)子區(qū)甲基化進(jìn)行了分析。 結(jié)果表明,在飼料中添加0.1％的甜菜堿對(duì)肉雞平均日增重、腹脂率和肝重率作用不顯著(P>0.05)。在飼料中添加0.08％的甜菜堿使165日齡蛋雞的肝重率比對(duì)照組降低15.66％(P<0.05),使180日齡的日均產(chǎn)蛋率提高26.18％(P<0.05)。不同劑量的甜菜堿對(duì)其余性狀在兩個(gè)試驗(yàn)階段各組之間影響均不顯著(P>0.05)。 飼料

6、中添加0.1％的甜菜堿分別使56日齡肉雞脂肪中A-FABP mRNA和66日齡肉雞脂肪中LPL mRNA表達(dá)豐度顯著降低(P<0.05);使56和66日齡肉雞脂肪中FAS mRNA的表達(dá)豐度極顯著降低(P<0.01)。但是,同樣劑量的甜菜堿對(duì)56日齡肉雞脂肪中LPL,66日齡肉雞脂肪中A-FABP,56和66日齡肉雞脂肪中PPARγ、Adiponectin、BMAL1和CLOCK mRNA的表達(dá)豐度影響不明顯(P>0.05)。對(duì)于蛋雞半

7、定量RT-PCR分析表明,LPL mRNA的表達(dá)量在180日齡時(shí)甜菜堿Ⅱ組(添加0.06％的甜菜堿)極顯著低于對(duì)照組和甜菜堿Ⅲ組(添加0.08％的甜菜堿)(P<0.01);FAS mENA的表達(dá)量在180日齡時(shí)甜菜堿Ⅲ組均極顯著大于其余3組；Adiponectin mRNA的表達(dá)量R在165 日齡時(shí)甜菜堿Ⅲ組顯著大于對(duì)照組(P<0.05):BMAL1 mRNA的表達(dá)量在180日齡時(shí)甜菜堿Ⅲ組顯著大于對(duì)照組(P<0.05)。其余基因的表達(dá)

8、量在不同試驗(yàn)組和不同試驗(yàn)階段差異均不顯著(P>0.05)。 亞硫酸鹽測(cè)序結(jié)果顯示,66日齡肉雞脂肪中LPL基因啟動(dòng)子區(qū)處于低甲基化狀態(tài)；對(duì)照組和甜菜堿組總體甲基化比率分別為4.55％和2.77％。56日齡肉雞脂肪中PPARγ基因5'上游調(diào)控區(qū)處于高甲基化狀態(tài),對(duì)照組和甜菜堿組總體甲基化比率分別為76.7％和71.7％。甜菜堿對(duì)肉雞脂肪LPL基因和PPARγ基因甲基化調(diào)控作用不明顯(P>0.05)。 與肉雞相似,180日齡