《雞泛素蛋白連線酶Atrogin基因影響肌肉發育的分子機制研究》是依託中國農業大學，由胡曉湘擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：雞泛素蛋白連線酶Atrogin基因影響肌肉發育的分子機制研究
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：胡曉湘
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
現有的研究表明，家雞大約在8千年前起源於原雞，經過幾千年的馴化形成不同的地方品種，最近100年以來的高強度選擇，又形成了快大速長的商業化肉雞品系。普通地方雞生長速度約為原雞的6-8倍，而商業肉雞又進一步提高了5-10倍，在肌肉發育和生長上表現出巨大的差異，闡明這種巨大差異的遺傳基礎，無疑具有十分重要的科學意義和經濟意義。肌肉組織蛋白質合成及代謝平衡對於正常發育有重要作用，泛素蛋白連線酶（Atrogin）是調控肌肉蛋白質代謝的關鍵因子。本課題組在前期研究中發現在紅色原雞肌肉組織中的Atrogin基因表達量遠高於肉雞，可能是影響雞肌肉發育的重要因素。本項目通過高通量測序從基因組水平尋找致因突變，從轉錄水平、蛋白水平、通過個體和細胞學實驗系統分析其差異表達的分子機制，探索雞Atrogin基因及其染色體區段在人工選擇作用下的變異模式，對雞肌肉發育分子機制的闡明並進一步指導品種培育改良將有重要意義。
結題摘要
作為主要的農業經濟動物之一，雞在全世界範圍內廣泛的飼養，具有重要的經濟價值。不同雞種在生長、繁殖及抗病力等方面有很大的差異，闡明這些差異的遺傳基礎，無疑具有十分重要的科學意義和經濟價值。本課題在前期紅色原雞與AA肉雞肌肉組織轉錄組結果的基礎上發現泛素蛋白連線酶Atrogin-1在品種間存在表達差異，泛素連線酶Atrogin-1是調控肌肉蛋白質代謝的關鍵因子，對肌纖維發育有重要的作用。本項目研究結果顯示紅色原雞肌肉組織中的Atrogin-1基因表達量遠高於肉雞，且肌纖維更細。對胚胎及出生後Atrogin-1基因在茶花雞和AA肉雞骨骼肌組織中的表達量檢測結果顯示，Atrogin-1基因在茶花雞中的表達量遠高於AA肉雞，表達差異是出生後第四天開始的，並且隨著時間的推移越來越顯著。對肌纖維表型的統計結果證明，Atrogin基因表達與肌纖維表型負相關。以上結果暗示Atrogin-1基因可能是導致不同雞種肌肉發育表型差異的重要原因，因此有必要對品種間該基因差異表達的遺傳機制進行研究，闡明其影響肌肉發育分子機理，為加快育種進程，提高生產效率，提供理論指導。 通過對 8 個不同生長速度的雞種的Atrogin-1基因區域進行了深度測序，發現該基因在AA肉雞中存在雜合度降低的現象，檢測到顯著的正選擇信號，且這種現象在肉雞品系中普遍存在，推測該基因區域內可能存在功能突變。雙螢光素酶及凝膠阻滯實驗證明，Atrogin-1 內含子4中的 chr2: 143,708,896 bp 位點在肉雞中發生了G到A的突變，影響了該位點的增強子活性，並抑制了轉錄因子的結合，可能是導致Atrogin-1 在肉雞中表達下調的重要原因。本項目研究結果對於禽類育種有重要的指導意義。
