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脂肪酸组成是影响牛肉营养、品质和风味的重要表型性状。如何平衡脂肪酸组成,提高肉质和营养水平,已成为育种工作新的研究方向。长连脂肪酸延伸酶6(ELOVL6)是调控体内脂肪酸组成总体平衡的关键基因,在脂肪酸延伸过程中发挥重要作用。已有研究报道过表达ELOVL6促进血管平滑肌细胞的增殖,但关于ELOVL6能否调控前体脂肪细胞的增殖尚无明确报道。ELOVL6参与脂质代谢,但关于ELOVL6参与脂质代谢的下游基因和信号通路尚不完全明确,ELOVL6上游调控因子有待进一步研究。基于此,本研究以西北农林科技大学选育的秦川牛肉用新品系(以下简称“秦川肉牛”)为研究对象,研究了ELOVL6在前体脂肪细胞增殖、凋亡和脂质代谢中的调控作用,旨在为秦川牛肉用遗传改良和分子育种提供理论依据。主要研究结果如下:1.ELOVL6基因在秦川肉牛不同组织中广泛表达,小肠中表达量最高,其次表达量较高的组织依次是网胃和脂肪,心脏、肌肉和脾脏中表达量较低。免疫荧光结果表明,ELOVL6蛋白主要在细胞质中表达。2.ELOVL6基因与牛前体脂肪细胞增殖呈正相关。干扰ELOVL6抑制了细胞增殖,阻滞了细胞由G2期进入M期。ELOVL6干扰显著下调了CCNA2,CCNB1和CCND2等细胞增殖相关基因m RNA表达水平和CDK1、PCNA的蛋白表达水平;Ed U染色结果表明,过表达ELOVL6可显著提高Ed U阳性细胞比例,上调CDK1的m RNA和蛋白表达水平,显著下调P21和P27的m RNA表达量。进一步研究发现ELOVL6激活了m TOR/p70S6k信号通路,m TOR特异性抑制剂雷帕霉素能够减弱过表达ELOVL6引起的m TOR/p70S6k通路磷酸化水平的激活且能够减弱过表达ELOVL6引起的对p21和p27下调作用。3.干扰ELOVL6显著增加牛前体脂肪细胞凋亡晚期的细胞比例,同时促进凋亡发生相关基因Bad和Bak的m RNA表达水平上调。4.ELOVL6过表达影响了牛脂肪细胞中脂肪酸组成。其中,肉豆蔻酸(C14:0)和棕榈酸(C16:0)比例显著下调,硬脂酸(C18:0)和花生四烯酸(C20:4n6)比例显著上调。5.过表达ELOVL6与对照组相比显著改变2170个基因的表达,主要与脂肪细胞脂解调控、Wnt信号通路、c AMP信号通路、Fox O信号通路和PI3K-Akt信号通路密切相关。ELOVL6过表达显著下调了FABP4、CEBPβ、SCD5、FOXO4和WNT2等基因的表达。ACSL4、FABP3、SCD1、PIK3R3、ADRB1、ADRB2和PPARGC1A在ELOVL6过表达的样本中显著上调。6.ELOVL6基因核心启动子区位于-168～+69 bp。通过EMSA和Ch IP实验证实,SREBP1、KLF6和PU.1是ELOVL6基因的关键转录因子,可通过直接结合启动子区影响ELOVL6基因转录。综上,ELOVL6是脂肪细胞脂质代谢中的重要基因,ELOVL6不仅能够促进牛前体脂肪细胞增殖,同时ELOVL6表达水平的精准调控影响了脂肪细胞脂肪酸组成的总体平衡。此外,本研究揭示了ELOVL6可通过m TOR/p70S6k信号通路调控牛前体脂肪细胞增殖的分子机制,同时筛选到了SREBP1、KLF6和PU.1作为上游转录因子可直接结合启动子区进而影响ELOVL6转录。上述研究为进一步揭示秦川牛的肉用遗传改良和分子育种奠定了基础。