灌喂氧化鱼油后黄颡鱼胃肠道黏膜黑色素细胞分化和黑色素合成途径基因的差异表达

以黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)为实验对象, 灌喂氧化鱼油、鱼油7d后, 提取胃肠道黏膜总RNA, 采用RNA-seq测序并做转录组分析, 分析了黑色素生物合成途径关键酶(酪氨酸酶)及其相关蛋白基因、黑素体运动的3个蛋白基因、α黑素细胞刺激激素途径和WNT/β-catenin、EDN3和EDNRB、KIT及其配体KITL3个信号通路的主要蛋白基因的差异表达活性。结果显示, 黄颡鱼胃肠道黏膜中存在黑色素细胞分化和发育过程、黑色素合成及其调控途径的代谢网络, 通过绘制代谢网络得到了关键性酶或蛋白质的基因信息。在灌喂氧化鱼油后, 控制黑色素合成途径主要基因的表达活性显著下调, 可能导致黑色素合成量的不足; α-MSH激素途径主要基因差异表达上调, 具备促进黑色素细胞分化和发育的调控基础; 而调控黑色素细胞分化和发育的3个信号通路主要基因也有差异表达。因此, 黄颡鱼受灌喂氧化鱼油的影响, 黑色素细胞分化和发育过程受到较大影响, 会影响到鱼体成熟的黑色素细胞的数量, 同时, 黑色素的生物合成量不足将导致引起黄颡鱼体色的变化。     

miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成

黑色素皮质素1受体MC1R）是在黑色素细胞内表达的G蛋白耦合受体（G protein coupled receptor, GPCR）家族成员,参与黑色素细胞中黑色素的生成。微RNAs（miRNAs）是一类非编码RNA,通过与靶基因3′-UTR结合抑制基因表达。已有研究证明,miR-338-3p 在多种人类肿瘤细胞中（过）表达,可通过下调靶基因表达抑制肿瘤细胞的侵袭迁移能力。然而,有关miR-338-3p对羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素合成影响却罕见报道。本研究证明,miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达,抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成。采用生物信息学预测MC1R基因是miRNA-338-3p的靶基因,其基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素合成。随后构建miR-338-3p真核表达载体。其基因转染结合qPT-PCR和Western印迹结果揭示,与对照细胞比较,过表达miRNA-338-3p的羊驼黑色素细胞的MC1R基因,及其下游与黑色素生成相关的小眼相关性转录因子（MITF)、酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相关蛋白1（TYRP1）、酪氨酸酶相关蛋白2（TYRP2）编码基因mRNA及蛋白质表达水平明显下调。酶联免疫吸附分析显示,过表达miRNA-338-3p的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素产量,较对照细胞显著下降（P＜0.01）。综上结果,miR-338-3p可通过抑制靶基因MC1R表达,下调其下游基因MITF、TYR、TYRP1和TYRP2基因的表达,从而抑制羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的合成。miRNA-338-3p在羊驼生长发育过程中,是否参与调控体内皮肤黑色素细胞的黑色素生成尚待进一步研究。     

绵羊黑色素合成相关基因的研究进展

毛色是一种可利用的遗传标记。在确定杂交组合、品种纯度和亲缘关系以及评价产品质量等方面均有一定的用途。哺乳动物毛色是由黑色素细胞产生的真黑素和褐黑素二者的分布和比例决定的。控制哺乳动物毛色色素的基因有很多,着重对黑色素合成相关基因酪氨酸酶基因(TYR)、黑素皮质激素受体1基因(MC1R)、鼠灰信号蛋白基因(Agouti)、酪氨酸酶相关蛋白1基因(TYRP1)的生物学功能及其遗传变异机制进行了综述。     

白化病

白化病是一种黑色素代谢紊乱的遗传性疾病,世界各地均有,发病率为1/10000-1/20000。正常人体的毛发和皮肤的颜色是由黑色素沉着所致,而黑色素是由黑色素细胞胞浆中的细胞器——黑色素体合成的。正常情况下黑色素的合成由含有铜的酚氧化酶(又名酪氨酸酶)所催化     

稻瘟菌附着胞形成和发育的研究进展

附着胞是稻瘟菌侵染寄主的关键结构,cAMP、MAPK和Ca2+等信号途径参与其形成和发育,同时受寄主表面识别蛋白基因、黑色素合成基因、甘油合成基因、细胞自噬基因以及SNARE蛋白等因子调控。从以上几个方面综述了稻瘟菌附着胞形成与发育的研究进展。     

一种新型眼皮肤白化病——OCA4

眼皮肤白化病(OCA)在遗传学上是一组由不同基因的突变导致的具有相同或相似临床症状的遗传病。根据涉及基因的不同, OCA进一步分为4型, 即眼皮肤白化病Ⅰ~Ⅳ型(OCA1~OCA4)。OCA4为近年新发现的一种眼皮肤白化病类型, 首报病例是一名土尔其后裔。与小鼠uw基因同源的MATP基因突变导致OCA4表型的发生。MATP 基因定位于5p13.3, 由7个外显子和6个内含子构成, MATP基因在转录水平上受黑素细胞特异性转录因子调控, 编码由530个氨基酸残基构成的膜相关转运蛋白。迄今, 至少已报道了18种MATP基因病理性突变和8种DNA多态性变异。     

黑色素及其相关基因的研究进展

黑色素对动物体色的形成起重要的作用。对黑色素的本质、功能以及生成机理做了全面的总结,并归纳了一些影响动物皮肤颜色和毛色的主要基因及其研究现状。     

人KRT2促进体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素生成北大核心CSCD

基因表达谱显示,绵羊角蛋白2(keratin2,Krt2)的mRNA在不同毛色皮肤的表达不同,暗示Krt2基因可能对皮肤黑色素生成有一定的影响。为探索角蛋白2对体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞黑色素生成的影响,首先采用PCR扩增产物测序,结合DNAMAN软件比对分析发现,羊驼Krt2编码序列(c DNA)与NCBI公布的人KRT2高度同源(91%);将人KRT2添加于培养的羊驼皮肤黑色素细胞,观察人KRT2对羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的生成作用。免疫组织化学显示,外源性的人KRT2处理羊驼皮肤黑色素细胞72 h后,黑色素细胞的细胞质中Krt2表达增强。实时定量PCR及Western印迹实验揭示,与胎牛血清清蛋白处理的羊驼皮肤黑色素细胞比较,1 ng/m L、10 ng/m L和100 ng/m L人KTR2处理的羊驼皮肤黑色素细胞酪氨酸酶(Tyr)、酪氨酸相关蛋白-1(Tyrp1)、小眼畸形相关转录因子(Mitf)基因表达明显上调(P<0.05);尤其在添加10 ng/m L KTR2的细胞中,3个基因的mRNA相对表达水平升高尤其显著,分别是对照细胞的4倍、10倍和12.9倍(P<0.01),蛋白质相对表达水平分别是对照细胞的2倍、2.1倍和1.7倍(P<0.01)。分光光度法测量A490结果证明,1 ng/m L、10 ng/m L和100 ng/m L人KTR2处理的羊驼皮肤黑色素细胞产生的黑色素含量分别是对照细胞的1.3倍(P<0.05)、1.8倍(P<0.01)和1.5倍(P<0.05)。上述结果说明,人KTR2处理可通过刺激羊驼皮肤黑色素细胞黑色素合成相关信号通路,促进黑色素的合成。     

驱虫斑鸠菊对人黑素瘤细胞增殖酪氨酸酶及黑素生成影响的研究

探讨驱虫斑鸠菊对A375人黑素瘤细胞株细胞增殖、黑素合成以及细胞内酪氨酸酶的作用。四甲基偶氮唑蓝（MTT）比色法测定药物对细胞增殖的影响;采用酶学方法研究药物对酪氨酸酶活性的影响;475nm比色法测定黑素含量。结果表明驱虫斑鸠菊可以增强A375人黑素瘤细胞增殖,提高酪氨酸酶和黑色素合成能力。说明驱虫斑鸠菊治疗白癜风是通过增强酪氨酸酶活性及促进黑素合成而发挥作用的。     

冬虫夏草提取物的美白作用

以冬虫夏草提取物(Chinese cordyceps extract)为研究对象,通过蘑菇酪氨酸酶活性抑制试验和小鼠皮肤黑色素瘤细胞(B16-F10)黑素合成抑制试验考察冬虫夏草提取物的美白活性。结果显示冬虫夏草提取物(质量浓度40～200 mg/m L)呈剂量依赖性抑制蘑菇酪氨酸酶的活性,且在安全剂量(质量浓度0.1～0.5 mg/m L)下显著抑制小鼠皮肤黑色素瘤细胞(B16-F10)内的黑色素合成(P0.05)。说明冬虫夏草提取物能通过抑制酪氨酸酶活性有效阻滞黑色素的合成,从而实现美白作用。     

黑素皮质激素受体1（MC1R）基因与猪的毛色

猪的真黑色素与褐黑色素的合成量与分布主要受控于黑素皮质激素受体1基因。本文综述了该基因的定位、突变与多态检测,黑素皮质激素受体的作用机制,提出了对黑素皮质激素受体1基因进一步研究的看法。 Abstract：The amount and distribution of eumelanin and phaeomelanin are mainly controlled by Melanocortin Receptor 1 gene.The location、mutation and polymorphism testing of Melanocortin Receptor 1 gene and mechanism of Melanocortin Receptor 1 in pigs are discussed in the paper.The further research about the gene is also suggested.     

驱虫斑鸠菊对B-16黑素瘤细胞酪氨酸酶活性及黑素生成影响

目的 :探讨驱虫斑鸠菊体外对酪氨酸酶活性影响 ,以及对小鼠B - 16黑素瘤细胞株细胞增殖、黑素合成以及细胞内酪氨酸酶的作用。方法 :利用四甲基偶氮唑蓝 (MTT)比色法测定药物对细胞增殖的影响 ;采用酶学方法研究药物对酪氨酸酶活性的影响 ;470nm比色法测定黑素含量。结果驱虫斑鸠菊体外可激活酪氨酸酶活性 ,增强B - 16鼠黑素瘤细胞增殖 ,提高酪氨酸酶和黑色素合成能力 ;对整体动物黑素细胞具有促进合成和分泌作用。结论在白癜风的治疗中 ,驱虫斑鸠菊可增强酪氨酸酶活性 ,进而促进黑素合成     

环磷酸腺苷促进泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞黑色素合成

该实验旨在研究环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,c AMP)作为α-黑色素细胞刺激素(α-melanocyte stimulating hormone,α-MSH)-黑素皮质素受体1(melanocortin 1 receptor,MC1R)通路的下游信号分子对泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞黑色素合成的影响。利用体外培养的泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞,观察不同浓度c AMP(0、1×10–5、1×10–4、1×10–3 mol/L)及其抑制剂、腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC)抑制剂对乌骨鸡皮肤黑色素细胞酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)活性和黑色素含量的影响。结果表明,与不添加c AMP的对照组相比,不同浓度的c AMP均极显著提高泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞TYR活性(P0.01),10–4 mol/L组提高的幅度最大。不同浓度的c AMP可不同程度地促进黑色素细胞黑色素的合成,1×10–5 mol/L和1×10–4 mol/L组黑色素含量分别显著(P0.05)和极显著(P0.01)高于不添加c AMP的对照组。c AMP抑制剂Rp-c AMPS预处理黑色素细胞显著抑制c AMP(1×10–4 mol/L)作用下酪氨酸酶活性(P0.01)和黑色素含量的升高(P0.05)。Rpc AMPS和AC抑制剂NKY80预处理黑色素细胞均显著抑制α-MSH(2.5μg/m L)引起的TYR活性、c AMP含量和黑色素含量的升高(P0.01或P0.05)。c AMP作为α-MSH-MC1R信号通路中的第二信使或下游信号分子在泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞黑色素的合成中发挥重要作用,其浓度的升高可提高泰和乌骨鸡皮肤黑色素细胞酪氨酸酶活性以及黑色素的合成。     

马毛色遗传的分子基础与应用

毛色不仅是马品种和个体识别的重要依据,而且还可以作为某些疾病筛查的有力工具和手段。马的毛色主要由黑色素细胞产生的真黑素和褐黑素两种黑色素的分布及比例所决定,许多基因对黑色素的产生和分布的调控起着重要的作用,各基因相互间共同作用最终形成各种单毛色和复毛色,这些基因主要包括MC1R、ASIP、KIT、TYRP和EDNRB。另外STX17、MATP和PMEL17也在马毛色形成过程具有重要的作用,同时还发现个别毛色基因与黑色素瘤疾病有关。文章对近年来马主要毛色候选基因的作用机理、DNA序列多态性与毛色性状及黑色素瘤疾病的关系等研究进行了详细的阐述,为今后马匹育种工作和疾病防治提供重要理论依据。     

GPR143在绵羊皮肤组织中的表达及定位分析

G蛋白偶联受体143(G-protein coupled receptor143, GPR143)在黑素体的生物合成中起重要作用,本文旨在研究GPR143基因在不同毛色绵羊皮肤组织中的差异表达及定位,探索GPR143基因与毛色形成的相关性。通过qRT-PCR方法和免疫印迹方法分别检测不同毛色绵羊皮肤组织中GPR143基因mRNA水平和蛋白水平的表达差异;运用免疫荧光法对不同毛色绵羊皮肤组织中的GPR143基因进行定位并对结果进行光密度值分析。qRT-PCR结果显示,GPR143基因在黑色绵羊皮肤组织中mRNA相对表达量为白色绵羊的7.84倍,二者差异极显著(P<0.01);免疫印迹结果显示,黑色绵羊皮肤组织中GPR143蛋白表达量是白色绵羊的1.3倍,二者差异显著(P<0.05)。免疫荧光结果显示,GPR143蛋白的主要表达部位为绵羊皮肤组织毛囊外根鞘和表皮层,经光密度值分析后发现,GPR143在黑色绵羊皮肤毛囊外根鞘和表皮层的表达量显著高于白色绵羊。本研究结果表明不同毛色绵羊皮肤组织均能表达GPR143基因,但黑色绵羊皮肤组织中该基因的mRNA和蛋白水平都显著高于白色绵羊,说明GPR143的mRNA和蛋白在黑色绵羊皮肤组织中表达上调,在白色绵羊皮肤组织中表达下调。GPR143基因可能通过调控MITF水平和黑素体的数量、大小、运动和成熟进而参与绵羊毛色的形成过程。     

黑色素形成机理、生物学功能和应用开发的研究进展

黑色素（melanin）是一类化学结构极其复杂、非均质的酚类或吲哚类物质聚合体,是自然界中最为丰富的天然色素,广泛存在于各种动物、植物和微生物中。根据合成途径和中间代谢产物的不同,黑色素主要可分为为真黑素（eumelanin）、棕黑素（pheomelanin）、异黑色素（allomelanin）三大类。其中异黑色素又包括脓黑素（pyomelanin）、1,8-二羟基萘（dihydroxynaphalene, DHN）黑色素等。基于黑色素的生化功能,它们在工业、医药、农业中都有广泛用途,是重要的生物资源。本文主要介绍天然黑色素在动植物和微生物中的合成途径、生物学功能以及有潜力的获取方法和应用前景。