miRNAs介导的信号通路对鸡成肌细胞增殖和分化的调控

发布时间：2018-02-04 08:26

  本文关键词： 鸡 骨骼肌发育 调控 microRNA c-Myc　出处：《华南农业大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：骨骼肌的生长发育是肉鸡生产中最为关注的内容,而提高家鸡肌肉的生长速度和产肉能力则是肉鸡业者孜孜追求的目标。性连锁矮小鸡(sex-linked dwarf chicken,SLD)是由GHR基因突变造成的体型矮小、肌肉量变少的品种,同时也是研究骨骼肌发育的理想模型。mi RNAs、Myomaker和c-Myc都是骨骼肌发育过程中重要的调控因子,而且Myomaker和c-Myc的表达和作用与mi RNAs密切相关。本研究一方面通过对比和分析正常鸡和SLD鸡之间差异表达的基因和mi RNAs,构建出mi RNAs-m RNAs互作调控通路,从中筛选出肌肉发育相关的候选mi RNAs进行功能分析和验证;另一方面通过确定Myomaker和c-Myc在鸡成肌细胞中的作用,并寻找与它们的表达相联系的mi RNAs,筛选出可参与调控鸡成肌细胞增殖和分化的候选mi RNAs。最后再对所有候选mi RNAs及其上下游基因进行联合分析,构建出由mi RNA介导的可调控鸡成肌细胞增殖和分化的信号通路。主要结果如下:1、14胚龄SLD鸡骨骼肌发育滞后于正常鸡,7周龄SLD鸡骨骼肌纤维直径小于正常鸡,两品种间差异表达基因主要参与肌肉发育调控;let-7b和mi R-128的表达以及MAPK通路活性在两品种骨骼肌中存在显著差异,表明它们可能是导致SLD鸡肌肉发育异常的潜在因素;利用两品种间不同时期共同差异表达基因和mi RNAs构建了与肌肉发育相关的mi RNAs-m RNAs互作网络,该网络可能在家鸡骨骼肌发育过程中起重要作用,而网络中的mi R-203和mi R-17家族可能是影响骨骼肌发育的候选mi RNAs。2、鸡骨骼肌10至16胚龄处于肌细胞增殖和分化的活跃期,mi R-203在该段时期表达上调,且既能通过靶向抑制c-JUN和ΔNP63α抑制鸡成肌细胞增殖,也能通过靶向抑制MEF2C和TAp63α抑制鸡成肌细胞分化。18胚龄后骨骼肌纤维的形成基本完毕,转向肌纤维的肥大进程,此时mi R-203表达消失。mi R-203在鸡胚骨骼肌发育中的作用可比作“制动器”,在适当时期抑制骨骼肌的细胞增殖和分化,使骨骼肌的发育从细胞增殖和分化向肌纤维肥大转变。3、SLD鸡和正常鸡中,mi R-17家族中的mi R-20a-5p和mi R-20b-5p都在E14期表达显著高于7w期。mi R-20a-5p和mi R-20b-5p可通过靶向抑制E2F1促进成肌细胞分化并抑制成肌细胞增殖,而E2F1可直接结合于mi R-17~96和mi R-106a~363基因簇的启动子区,促进pri-mi R-17~96和pri-mi R-106a~363的转录,进而影响mi R-20a-5p和mi R-20b-5p的表达。4、首次克隆出鸡Myomaker全长c DNA;过表达Myomaker可促进鸡成肌细胞融合,干扰Myomaker表达可抑制成肌细胞融合并抑制成肌细胞迁移;MYOD和MYOG可结合于鸡Myomaker启动子区的E-box 1,并促进Myomaker的转录;mi R-140-3p可促进鸡成肌细胞增殖和抑制成肌细胞分化;mi R-140-3p可通过靶向抑制Myomaker表达抑制成肌细胞融合。5、c-Myc可促进鸡成肌细胞增殖并抑制鸡成肌细胞分化;鸡成肌细胞增殖期和分化期c-Myc Ch IP-seq结果显示c-Myc可结合于众多mi RNA和lnc RNAs基因的启动子区,调控它们的转录,进而影响鸡成肌细胞的增殖和分化。胚胎期成肌细胞的增殖和分化影响着肌纤维的形成,决定着出生后肌肉的生长潜力。本研究发现mi R-203、mi R-20a-5p、mi R-20b-5p和mi R-140-3p可通过靶向抑制多个肌肉发育相关的基因的表达,参与鸡成肌细胞的增殖和分化。而c-Myc作为重要的基因转录因子参与调控包括mi R-203、mi R-20a-5p和mi R-140-3p在内的多个肌肉发育相关mi RNAs的转录。这些转录因子、mi RNAs及其靶基因之间构成了一张可调控鸡成肌细胞增殖和分化的互作网络。该网络进一步完善了家鸡中肌肉发育所涉及的分子调控通路,有助于揭示家鸡生长的分子调控过程,同时也为提高鸡肌肉生长潜力和速度提供理论帮助。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：华南农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S831

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本文编号：1489808