论文部分内容阅读
胰岛素样生长因子1(Insulin-like growth factor 1,IGF1)是胰岛素样生长因子(Insulin-like growth factors,IGFs)系统的成员之一,其在动物生命活动过程中发挥着重要的作用。研究表明,IGF1能介导动物初生后生长激素(GH)对生长的调节作用,而GH位于生长轴的中心位置,是调节动物生长的主要激素。IGF1在许多细胞过程中发挥促有丝分裂的作用,体内外试验也证明IGF1能促进组织生长并且参与组织代谢活动。目前,已经有大量关于畜禽IGF1基因对生长速度和胴体性状等影响的研究,研究证明血浆IGF1水平与生长速度、采食量、胴体组成和肉质性状、繁殖性能等多种性状相关。在畜禽中对IGF1基因的研究结果,对进一步了解其作用机理和在动物遗传育种中进行应用打下良好的生物学基础。以前关于IGF1基因的研究更多关注的是其基因组水平的DNA多态性与生长及肉用性状的相关关系,大量的研究也验证了一些与生产性能相关的多态性位点。然而,生物个体的性状差异主要还是由基因表达水平的差异所决定,研究基因表达水平的差异可能会发现产生性状差异的主要原因。鉴于IGF1在动物生命活动过程中发挥重要的作用,认清它的作用机理对人类了解和调节生命过程以及改良畜禽品种、提高生产效益具有十分重要的意义,本研究运用启动子活性分析、ChIP、超表达、qRT-PCR等技术,从转录调控水平研究IGF1在猪成纤维细胞的表达调控机制,结果证实IGF1基因在猪成纤维细胞中可以是通过poly(dA:dT)tract、C/EBPα信号通路进行转录调控。研究结果将有助于进一步了解IGF1的分子调控机制,有助于深入了解其对猪生长发育的作用机制,进而为探索提高猪生长效率的分子基础提供重要依据。主要研究结果如下:1、克隆获得了IGF1基因+1(以网上公布的mRNA序列的第一个碱基为+1)前面2775bp的5′调控区。2、成功构建了猪IGF1基因启动子报告基因重组体,并转染猪胎儿成纤维细胞,结果表明,启动区-381/+2活性最高,同时推测在-381/-100区域存在顺式作用元件。3、成功构建了含不同基因型poly(dA:dT)tract的IGF1核心启动子的报告基因重组体,并转染猪胎儿成纤维细胞,结果表明,含有9-T、10-T、11-T的纯合poly(dA:dT)tract的IGF1核心启动子的活性呈依次增加的趋势,且含11-T的纯合poly(dA:dT)tract的IGF1核心启动子的活性显著高于含9-T、10-T的纯合poly(dA:dT)tract的IGF1核心启动子的活性(P<0.05);而含12-T的纯合poly(dA:dT)tract的IGF1核心启动子的活性明显地减少,显著低于含11-T的纯合poly(dA:dT)tract的IGF1核心启动子的活性(P<0.01)。4、通过共转染pcDNA3.1-C/EBPα和含不同基因型poly(dA:dT)tract的IGF1核心启动子的报告基因重组体,结果显示共转染后各IGF1启动子活性显著低于各同基因型而没有共转染的IGF1启动子活性,表明转录因子C/EBPα对含不同基因型poly(dA:dT)tract的IGF1基因的表达均具有负调控作用,而且共转染后各基因型IGF1启动子的活性相似,表明不同基因型的poly(dA:dT)tract对C/EBPα调控IGF1基因表达产生一定的影响,其中含11-T的IGF1基因的活性变化最显著,其次为含10-T的,再到含9-T、12-T的,其变化的程度与不同基因型的poly(dA:dT)tract对IGF1启动子活性的影响一致;超表达C/EBPα后,能够显著地抑制IGF1的转录,也表明C/EBPα对IGF1的转录具有较好的负调控功能。5、采用ChIP技术,证实C/EBPα可通过与IGF1启动子区-286和-1254位点的C/EBPα结合位点结合,参与IGF1基因的表达调控,从而抑制IGF1的表达。结合启动子活性分析结果,核心启动子-381/-100区域对IGF1的表达起基础转录作用,而C/EBPα则抑制IGF1的表达。