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哺乳动物脂质代谢的主要场所是脂肪组织,而肝脏组织是家禽脂质代谢的主要器官,90%以上的脂肪酸从头合成在肝脏组织中进行,尤其在家禽的产蛋期,肝脏的脂质代谢极为活跃。家禽卵泡的发育依赖雌激素的诱导,产蛋鸡在雌激素的作用下,其肝脏合成大量的甘油三酯和胆固醇等中性脂肪,并转运到生长中的卵母细胞以形成蛋黄。为了对鸡脂质代谢的分子机制进行深入的研究,本课题组对20周龄产蛋前期和30周龄产蛋高峰期的卢氏绿壳蛋鸡的肝脏组织进行了转录组测序,通过对转录组数据的深入分析,挖掘出91个在产蛋高峰期鸡肝脏中表达显著上调的新基因。其中FAM20CL基因(XM＿416256.5)是一个显著上调且没有注释的新基因,为了研究这一新基因的生物学功能及其表达调控机制,首先,克隆了这一基因的CDs,并对其起源进化进行了初步分析;其次,利用实时荧光定量PCR(q PCR)技术研究了其在不同组织和不同发育阶段的表达规律;同时,建立了雌激素处理的鸡肝脏组织和鸡胚肝脏原代细胞的模型,阐明了FAM20CL基因的表达调控机制;最后,构建了该基因的过表达载体,并筛选了干扰效率高的干扰片段,深入研究了该基因在脂质代谢过程中的作用。本研究主要得到以下结果:1、通过对产蛋前期与产蛋高峰期鸡肝脏组织转录组数据的深入分析,筛选出一个在产蛋高峰期鸡肝脏中显著上调的新基因(FAM20CL),以NCBI中预测的FAM20CL基因的序列为参考序列设计引物,克隆得到了FAM20CL基因的CDs序列,其CDs序列全长为1611bp,可编码536个氨基酸残基。生物信息学分析表明,FAM20CL基因具有FAM20C的典型结构域,利用不同物种的FAM20CL及FAM20C的氨基酸序列构建的系统进化树表明,FAM20CL与FAM20C来源于同一祖先,且FAM20CL基因只存在于鸟类及其以下低等脊椎动物中,而哺乳动物基因组中不存在FAM20CL基因。2、利用q PCR技术分析了30周龄卢氏绿壳蛋鸡FAM20CL基因的组织表达模式,并检测了FAM20CL基因在10周龄、15周龄、20周龄、30周龄以及35周龄卢氏绿壳蛋鸡肝脏组织的表达变化规律,结果显示,FAM20CL基因在肝脏组织中特异性表达,且其表达水平随着性成熟的进展逐渐升高,在产蛋高峰期(30周龄和35周龄)母鸡肝脏中的表达量极显著高于产蛋前期(10周龄、15周龄和20周龄)的表达量(P<0.01)。由此推测,鸡FAM20CL基因可能与肝脏脂质代谢或与产蛋性能相关,同时推测FAM20CL基因的表达可能受雌激素的调控。3、成功构建了雌激素处理的青年母鸡及鸡胚肝脏原代细胞的个体和细胞模型,并利用这些模型研究了不同处理条件下FAM20CL基因的表达变化情况,结果显示,FAM20CL基因的表达量在雌激素处理的青年鸡肝脏组织和鸡胚肝脏原代细胞中均极显著升高(P<0.01),表明,FAM20CL基因的表达直接受雌激素的调控,同时推测其可能参与雌激素诱导的脂质代谢过程。4、成功构建了含有目的基因FAM20CL的表达载体pc DNA3.1-FAM20CL-EGFP,同时根据FAM20CL基因CDs序列,设计si RNA片段,利用鸡胚肝脏原代细胞分别进行了FAM20CL基因的过表达和干扰研究,结果表明,转染有重组质粒的处理组细胞中FAM20CL基因的表达量极显著升高(P<0.01),同时,Apo VLDLII、Apo B、SCD基因的表达量也显著升高(P<0.05),而VTG、MTTPL、PPARγ基因的表达量没有显著变化(P>0.05),细胞内甘油三酯和总胆固醇检测结果表明,过表达FAM20CL基因可极显著上调细胞内甘油三酯的含量(P<0.01),而对总胆固醇没有显著影响(P>0.05);转染有si RNA片段的处理组细胞中FAM20CL基因的表达量极显著下降(P<0.01),同时,Apo VLDLII、Apo B、VTG和MTTPL基因的表达均显著下调(P<0.05),而SCD、PPARγ基因的表达没有显著变化(P>0.05)。干扰FAM20CL基因后细胞内甘油三酯和总胆固醇的含量均极显著下降(P<0.01)。可见,FAM20CL基因确实参与鸡肝脏脂肪代谢。综上所述,本研究首次克隆了鸡FAM20CL基因的CDs序列,并对其表达调控机制和生物学功能进行了初步研究。FAM20CL基因在肝脏组织中特异性表达,且随着性成熟的到来其表达量极显著升高(P<0.01);鸡肝脏中FAM20CL基因的表达直接受雌激素调控;过表达FAM20CL基因的鸡肝脏原代细胞中,与脂质代谢相关的部分基因显著上调(P<0.05),且细胞内甘油三酯的含量极显著上升(P<0.01);FAM20CL基因被敲低的鸡肝脏原代细胞中,与脂质代谢相关的部分基因显著下调(P<0.05),且细胞内甘油三酯和总胆固醇的含量均极显著下降(P<0.01)。本研究为明确FAM20CL基因在鸡脂质代谢过程中的功能奠定基础。