猪脂肪合成过程分子调控网络的构建及相关基因转录水平的表达分析

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:requst2009
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对猪脂肪沉积性状候选基因的研究多集中于基因多态性的研究,但由于脂肪沉积性状是数量性状,受控于多基因,各基因在不同时空状态下又受到多级上游基因的调控。因此,研究单个基因并不能全面解释脂肪沉积性状的遗传机理,挖掘影响脂肪沉积的基因,研究诸基因的表达关系成为研究脂肪沉积的关键。本研究基于文献挖掘的方法,以脂肪合成的生物化学过程为基础,确定脂肪酸合成、脂肪酸链的延长和去饱和、三酰甘油的合成三个阶段的催化反应酶及其编码基因,以及已见报道的对上述基因有调控作用的基因,以此构建脂肪合成的分子表达调控网络。本文构建出了以PPARγ、LXRα、SREBP-1、ChREBP基因为主干的调控网络。网络中有多条通路可调控FASN、ACC、DGAT、GPAT、ACSL等脂肪合成催化酶的编码基因。包括PPARγ→LXRα→SREBP-1→FASN(ACC、Thrsp、S14R)通路,PPARγ→LXRα→ChREBP→FASN(ME、SCD1、Thrsp、ACC、FASN、S14R)通路及其他调控通路。FASN、ACC、DGAT、GPAT、ACSL等催化酶基因处于通路的最下游位置。研究过程中发现,猪脂肪酸链延长过程催化酶的基因调控资料还较少,通过染色体定位结果显示,这些酶的基因位于脂肪合成基因分布相对集中的染色体上,可对这些基因多加以研究,挖掘有利于分子育种的标记基因。本研究对基因FASN、ACACA、Thrsp、ACSL1等脂肪合成的关键基因进行生物信息学分析,通过蛋白质二级结构预测,信号肽、跨膜结构、亚细胞定位、结构域等的预测,为进一步研究提供参考依据。为验证所构建网络的正确性,本研究通过荧光定量PCR对ACACA、Thrsp、ACSL1基因在肝脏、大网膜、背最长肌、肾周、背膘5个组织中的mRNA表达量进行分析,结果显示3个基因的表达趋势表现出很高的一致性,且3个基因存在较强的相关性。大网膜中3个基因各自之间相关性极显著;背最长肌中Thrsp基因与ACSL1基因表达量显著相关;肾周脂肪中Thrsp与ACSL1基因表达量相关极显著。这与构建的网络中Thrsp对ACC的表达正向调控作用一致。相关性的存在是转录调控机制研究的基础,通过本文的研究,可继续进行基因启动子区的研究、转录因子结合位点的研究、DNA和转录因子结合分析等一系列研究,以确定详细的转录调控机制。
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