怀乡鸡GHR基因天然反义转录本（GHR-AS）对原代成肌细胞分化的影响

发布时间：2020-04-10 14:36

【摘要】：肌肉是家禽生产中重要的经济性状之一,胚胎期骨骼肌的发育影响肌肉产量。鸡GHR基因可双向转录,不仅具有GHR mRNA(即GHR正义转录本,G HR-S),而且存在一种天然反义转录本(GHR-AS),两种转录本部分序列反向互补,且存在互作。目前GHR-AS在骨骼肌发育过程中的作用尚不清楚,本研究首先从组织水平分析GHR-AS的表达规律,然后采用差速贴壁法分离怀乡鸡腿肌的原代成肌细胞,分析GHR-AS对成肌细胞分化过程中的影响及可能的调控机制。论文主要研究结果如下:(1)GHR-AS在鸡胚胎期的表达量比出壳后高,鸡胚胎E12-E17是肌纤维形成的关键时期,表明GHR-AS可能参与鸡骨骼肌发育过程。比较GHR-AS和G HR-S(GHR mRNA)的表达规律发现两者呈显著正相关关系。在肌肉组织中G HR-AS的表达量低于GHR-S,且差异显著(P0.05)。(2)用含2%马血清的DMEM培养基诱导怀乡鸡成肌细胞向肌纤维分化;在增殖期、分化期进行亚细胞定位和半衰期检测,发现GHR-AS在细胞核中的表达量高于细胞质,且GHR-AS的稳定性低于GHR-S。(3)在鸡成肌细胞分化过程中GHR-AS表达量呈上升趋势。成肌细胞转染过表达载体pGHR-AS后发现GHR-AS促进成肌细胞分化,且分化标记基因MyHC表达量呈上升趋势,表明GHR-AS对肌纤维的形成具有促进作用。(4)在鸡原代成肌细胞中添加鸡GH蛋白后,GHR-AS表达量升高,下游IGF1在mRNA和蛋白质水平均升高,成肌细胞分化标志基因MyHC表达量显著上升,表明GHR-AS可能通过GH-GHR-IGF1通路在成肌细胞分化过程中起作用。5-杂氮-2’-脱氧胞苷能够使成肌细胞中的GHR-AS表达量显著上升且成肌细胞的分化过程增强,表明GHR-AS受甲基化调控,去甲基化后有助于肌纤维的形成。本研究发现GHR-AS参与骨骼肌的发育过程,研究结果为家禽骨骼肌发育调控、确立肌肉发育的分子育种新靶点提供理论依据。
【图文】：

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图 1-1 骨骼肌结构(引自罗文, 华南农业大学博士论文, 2016)Figure 1-1 Skeletal muscle structure（Wen Luo, Doctoral dissertation ofsouth China agricultural university,2016）1.1.2 骨骼肌生长发育及分子调控过程骨骼肌的发育、生长和再生过程是一个紧密有序的过程（图 1-2），体节是由中胚层细胞分化而来[3]，其中腹侧体节分化形成生骨节，进而分化形成软骨、脊椎骨和肋骨，而背侧体节在一系列细胞因子的调控和促进下，如 Wnts 蛋白和音猬因子(Sonic hedgehog；Shh)共同作用下发育分化形成生皮肌节[4]。生皮肌节又分为生皮节和生肌节，生皮节最终分化成皮肤组织，在生皮肌节的中部和外侧部的细胞则形成 MPC(Muscle progenitor cell)，表达 Pax3 时，MPC 则处于增殖状态，同时表达 Pax7 和生肌决定因子（Myogenic factor 5，Myf 5）时，MPC 将会进入下一个分化阶段[5]，发育分化为生肌节[6, 7]。接着生肌节在 Myf 5 和成肌分化因子（Myogenic differentiationantigen，MyoD）的调控下分化为成肌细胞[8, 9]。成肌细胞通过增殖数量变多，当增殖到一定数量则会退出细胞周期，很快进入分化过程。

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广东海洋大学硕士学位论文最终形成成熟的肌纤维。成肌细胞向肌管分化的过程成为体外研究肌肉分化的理想模型。肌纤维数量在动物胚胎期就已固定，出生后的骨骼肌生长发育只是肌纤维的增粗过程；若出生后肌肉受到损伤，原本处于静止状态的卫星细胞就会被激活发挥其作用。卫星细胞是一种位于肌纤维基底膜和肌膜之间的干细胞，相互间不融合呈一种静止状态。当肌肉损伤，卫星细胞就会被激活，经过增殖、分化，，最终融合进入初级肌管或肌纤维内，从而使肌纤维变长和增粗。Pax7
【学位授予单位】：广东海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S831.2

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