团头鲂生长相关基因在不同发育时期生长轴组织的表达分析

为了探讨生长相关基因对团头鲂生长发育的调控, 研究采用Real-time PCR的方法定量分析了团头鲂6个生长相关基因在其不同生长发育阶段(3、6、12月龄)相关组织(脑、肝脏、肌肉)的表达情况, 并比较了这些基因在生长快和慢两个群体的表达差异. 结果显示: GHRs基因在肝脏与肌肉中的表达量高于脑, 在6月龄表达量高于3月龄与12月龄, 生长快群体中的表达量高于生长慢群体(P0.05); IGFs基因在三个组织中均有表达, 肝脏表达量最高, 生长快群体中的表达量高于生长慢群体(P0.05). MSTN a与MSTN b基因在组织中表达模式存在差异, MSTN a在肌肉中高表达, MSTN b主要在脑与肝脏中表达. HCL聚类结果表明: 除了MSTN a基因外, 其他5个基因在生长差异的两个群体中表达量均分别聚为一支. 不同时期组织表达聚类结果表明, 除了3月龄肝脏与12月龄肌肉组织, 6个生长相关基因在不同时期的同一组织中的表达模式存在相似性. Pearson相关分析显示: GHRs与IGFs呈正相关, MSTN a基因与GHR 2、IGFs基因呈负相关, 相同基因在两个群体中呈极显著相关(P0.01).       

团头鲂MSTN基因cDNA结构、表达及过表达对胚胎发育的影响

研究通过cDNA末端快速扩增法(RACE)克隆得到团头鲂生长抑制素(MSTN)基因的cDNA全长并分析了MSTN基因在团头鲂胚胎、成鱼组织中表达以及MSTN基因在胚胎中过表达情况。结果表明团头鲂MSTN基因的cDNA全长为2187 bp, ORF(开放阅读框)大小为1128 bp, 编码376个氨基酸。组织逆转录PCR (RT-PCR)结果显示, MSTN基因在肌肉、脑和精巢组织中大量表达, 肝脏、脾脏和卵巢组织中的少量表达, 肠、腮、心、眼和肾组织中的微量表达。胚胎逆转录PCR (RT-PCR)结果显示, 在0—44 hpf胚胎发育阶段, MSTN基因表达量较低; 而在48—52 hpf胚胎发育阶段, MSTN基因表达量逐渐升高。整胚原位杂交(WISH)结果显示, 胚胎发育的16 hpf时期MSTN基因主要在脊索中表达, 胚胎发育的28 hpf和55 hpf时期MSTN基因在脑中表达。MSTN基因过表达结果显示, 胚胎在体节发生期出现前-后轴拉长, 背-腹轴变短; 脊索发生扭曲, 强烈抑制体节发育而导致不分化等现象。研究为后续团头鲂MSTN基因的功能研究及团头鲂分子育种提供相关参考依据。     

黄河裸裂尻鱼肌肉生长抑制素基因克隆及表达分析

肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)属于转化生长因子β(TGF-β)超家族中的一个成员,是骨骼肌生长发育的负调控因子。该文以黄河裸裂尻鱼肌肉总RNA为模板,采用RT-PCT、5’-RACE和3’-RACE法获得MSTN基因全长cDNA序列为2180bp,包含长为1128bp的开放阅读框,编码375个氨基酸。以肌肉总DNA为模板,通过PCR法进一步获得了MSTN基因的2个内含子序列,分析表明,黄河裸裂尻鱼MSTN基因与其他脊椎动物具有相似的基因结构(包括3个外显子和2个内含子)。黄河裸裂尻鱼MSTN具有脊椎动物MSTN的共同序列特征,含有1个蛋白酶水解位点RXXR和8个位于TGF-β功能区域保守的半胱氨酸残基。氨基酸序列同源性分析表明,黄河裸裂尻鱼MSTN序列与其他鲤科鱼类MSTN具有较高的同源性;而与哺乳动物和禽类的MSTN同源性较低。系统发育分析表明,黄河裸裂尻鱼MSTN与其他鲤科鱼类聚于同一进化支。RT-PCR分析表明,该基因在黄河裸裂尻鱼9个被检组织中均有表达,但在心、肾、肠、精巢中表达量较高。Real-TimePCR分析显示,MSTN基因在胚胎中的相对表达量,随胚胎发育阶段的不同而有所差异,暗示MSTN的功能可能并不局限在对肌肉生长发育的负调控作用,可能还有其他功能。     

编辑MSTN半胱氨酸节基元促进两广小花猪肌肉生长

肌生长抑制素(myostatin,MSTN)是转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)家族成员之一,是一种肌肉生长抑制因子。解除MSTN的生长抑制功能是提高畜禽肌肉产量的一种有效途径。TGF-β的半胱氨酸节结构基元(cystine knot motif)能够稳定MSTN蛋白结构,对MSTN生物学功能的发挥具有重要调控作用。本研究应用CRISRP/Cas9基因编辑技术在两广小花猪肾细胞(Liang Guang small spotted pig kidney cells,LPKCs)中对MSTN基因外显子3进行编辑,破坏了其半胱氨酸节基元,以解除MSTN对靶基因的抑制功能。将流式分选获得的混合阳性MSTN编辑LPKCs作为供体细胞进行核移植和胚胎移植,获得8头MSTN基因编辑两广小花猪仔猪,其中2头存活至10日龄,经鉴定这2头均为基因编辑杂合子,它们在构成MSNT蛋白半胱氨酸节基元的两个半胱氨残基C106和C108编码序列附近分别发生碱基的缺失与替换,导致移码突变,使C106和C108突变为其他氨基酸。MSTN基因编辑两广小花猪杂合子肩部和臀部肌肉较为发达。H&E切片分析显示,MSTN基因编辑猪肌纤维横截面积显著减少,肌纤维数量显著增多。Western Blot分析结果显示,C106和C108缺失对MSTN蛋白表达无显著性影响,但显著促进其靶基因Myf5、MyoD和Myogenin等成肌相关因子的表达。本研究获得的基因编辑猪模型没有造成MSTN表达完全缺失,可保留MSTN其他生物学功能,在促进两广小花猪肌肉生长的同时还消除了MSTN完全缺失可能对小花猪造成的潜在影响。     

黄河裸裂尻鱼MSTN基因RNA干扰研究

目的利用反义寡合甘酸技术抑制肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)的表达,评估MSTN基因的沉默效果,并检测RNA干扰后对下游基因的影响。方法通过构建黄河裸裂尻鱼(Schizopygopsis pylzovi)MSTN基因RNA干扰(RNAi)重组腺病毒载体1P3(DSP MSTN 273+250+1737)和1P2(DSP MSTN 195+1670),并将其注射黄河裸裂尻鱼肌肉组织,进行活体RNA干扰;利用real-time PCR和Western blotting评估MSTN基因的沉默效果,并检测MSTN基因RNA干扰后肌肉肌酸激酶(muscle-type creatine kinase,M-CK)基因转录水平的调控作用。结果real-time PCR分析结果表明,与HK组(病毒通用阴性对照组)和N组(空白对照组)相比,重组腺病毒载体1P3对黄河裸裂尻鱼肌肉MSTN基因的转录具有明显的干扰作用(P0.05),抑制率达53.5%;而重组腺病毒载体1P2对MSTN基因的转录无明显干扰作用(P0.05)。Western-blotting分析结果与real-time PCR结果相一致。同时,经1P3干扰后随着MSTN基因转录水平的下降,其肌肉肌酸激酶M-CK基因表达水平显著上升。结论通过RNAi技术能够有效的抑制MSTN基因的表达,并能够上调M-CK基因的表达量。因此,证明了在黄河裸裂尻鱼中MSTN能够抑制M-CK的转录。揭示高原土著鱼类MSTN基因的对肌肉的生长发育起到调控作用。     

F1代苏香杂交猪GAS7、JHDM1A基因组织表达水平研究

[目的]研究GAS7、JHDM1A基因在组织中的表达分布情况。[方法]试验采用荧光定量PCR技术,测定了苏香杂交猪的心、肝、脾、胃、肾、脑、小肠和背最长肌在各组织的分布表达情况。[结果]GAS7基因在脑表达含量最高(5.23±2.14),在心脏中表达量最低(0.07±0.03),且与脑中的表达量呈极显著差异(P<0.01),JHDM1A基因在脑部表达含量最高(32.79±12.76),在心脏(0.18±0.08)和肝脏(0.18±0.09)中表达量最低,且与脑中的表达量呈极显著差异(P<0.01)。[结论]GAS7基因主要在脑、肝脏组织表达并发挥其生理作用,而JHDM1A基因主要在脑组织表达并发挥其生理作用,此研究结果为进一步分析GAS7基因、JHDM1A基因在肉质或生长性能方面具体的分子作用机理奠定基础。     

肌肉生长抑制因子对肌细胞发育的调控研究

肌肉生长抑制因子（MSTN）是动物肌肉生长发育的一个重要的负调控主效基因。它的表达受其他肌肉发育的调控因子如MyoD,FoxO等的调控。MSTN原蛋白经蛋白酶修饰变成的活性蛋白存在于血液循环系统中,它可以结合到细胞膜表面受体,激活细胞内信号通路,与其他因子的协同作用对肌肉发育和脂肪生成产生不同生理效应。本文将对MSTN基因及其蛋白的结构特点,表达调控因子,细胞内信号传导,及其对组织发育的影响进行探讨。     

饥饿及复投喂对大黄鱼肌肉生长抑制素1型和2型基因表达的影响

采用荧光实时定量PCR技术研究饥饿及复投喂对大黄鱼不同组织中两型肌肉生长抑制素(Myostatin, MSTN)基因表达的影响。结果显示, 肌肉中MSTN-1和MSTN-2在饥饿035d期间, 表达量先升高后降低, 分别在21d和28d达到最高, 复投喂时期逐渐下降; 脑中两型MSTN表达变化不同, 但都在饥饿35d表达量最低, 复投喂时期表达显著上升, 与对照组有显著差异; 脾脏中MSTN-1在饥饿28d表达量最高, MSTN-2在饥饿21d表达量最高, 复投喂时期表达都逐渐降低; 肾脏中两型MSTN表达变化相似, 都在饥饿21d降到最低, 然后升高; 肠中1型和2型分别在饥饿14d和7d表达量最低, 在28d表达量都达到最高; 肝脏中两型MSTN都是在饥饿21d表达量最低, 之后显著升高, 复投喂时期表达上升。结果提示两型MSTN在不同组织中的功能可能存在差异。       

TALENs介导MSTN基因突变山羊的制备及性能分析

肌肉生长抑制素(myostatin, MSTN)是一种骨骼肌生长发育的负调控因子,可以抑制成肌细胞的增殖,是动物品种改良的重要候选基因,该基因突变能够引起骨骼肌的广泛性增生与肥大,产生“双肌”症状,导致动物脂肪分化减少、肌肉含量增加,从而满足市场动物肉品质消费的需求。为了获得“双肌”表型的MSTN基因突变克隆山羊,本研究在山羊MSTN基因第一外显子序列设计并构建TALENs表达载体,转染山羊胎儿成纤维细胞,经嘌呤霉素筛选获得抗性细胞株,通过PCR检测和基因测序筛选MSTN基因突变细胞株作为供核细胞进行山羊体细胞核移植,并鉴定MSTN基因突变类型;通过组织切片分析MSTN基因突变山羊肌肉组织形态结构,监测不同月龄克隆山羊体重并分析其不同生长发育阶段的体重增长趋势。结果表明,共获得109株MSTN基因突变细胞株,突变效率达到79.0%(109/138),其中46株为双等位基因突变,占细胞株总数的33.3%(46/138)。选取4株生长状态较好的MSTN基因突变细胞株(1株为双等位基因纯合突变,3株为非纯合突变)进行体细胞核移植至12只受体山羊,30d时B超检查出受孕母羊4只,受孕率为33....     

肌肉生长抑制素调控动物骨骼肌生长机制的研究进展

肌肉生成抑制素（myostatin, MSTN）在动物机体骨骼肌的增殖、分化和生长中起着重要的负调控作用。MSTN基因的过表达会阻碍骨骼肌增殖分化及生长发育,而缺失或表达降低则会导致肌肉肥大,形成双肌现象（double muscle phenomenon, DMP）。MSTN能作用于多个基因及结合多种细胞因子广泛参与生理生化、物质代谢、病理调控等过程,在动物机体生长发育过程中扮演着重要的角色。本文将从MSTN基因的历史渊源、基因定位、时空表达特性、部分相关作用机制等方面进行论述,旨在对MSTN调控动物骨骼肌生长部分机制作梳理,以期为后期研究提供理论依据。