《FTO基因在家豬馴化過程中的選擇模式分析》是依託中國農業大學，由方美英擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：FTO基因在家豬馴化過程中的選擇模式分析
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：方美英
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
馴化導致了家豬脂肪沉積的增加。全基因組關聯分析表明豬FTO基因是影響豬脂肪沉積的重要功能候選基因。已知可變剪接是調節基因表達和蛋白質組多樣性的重要機制。申請人前期研究鑑定了豬FTO基因的4種可變剪接體，並發現不同剪接體的表達、分布及序列結構表現出品種和組織特異性。鑒於FTO基因對脂肪沉積的重要功能，其可變剪接體的產生是否與豬馴化過程中脂肪沉積性狀的選育有關，又受何種進化選擇的作用目前並不清楚。本項目擬在前期工作基礎上對不同豬品種（包括野豬）可變剪接體和啟動子區進行克隆鑑定，並研究可變剪接體在不同品種和不同組織中的表達規律及與脂肪沉積的相關性；同時利用單倍型數據分析家豬馴化過程中FTO基因的進化選擇模式，並結合基因表達數據系統闡述FTO 基因對豬脂肪沉積性狀的功能進化。研究結果對了解FTO基因在豬馴化過程中的選擇模式將有極大的意義。
結題摘要
FTO基因與豬的肌內脂肪沉積相關。本課題基於基因表達以及啟動子區序列數據對豬FTO基因分子遺傳特性進行了分析，闡述其在豬閹割後脂肪沉積中潛在的分子作用機制。此外，鑒於miRNAs重要的調控作用。我們利用SOLiD深度測序技術鑑定了去勢和非去勢公豬背膘組織中差異表達的miRNAs，並分析了FTO參與脂肪沉積與生成的信號通路和調控網路，以了解miRNAs對豬脂肪生成的調控作用。 （1）豬FTO基因可變剪下與基因表達模式 本實驗證實了豬FTO基因在下丘腦和脂肪組織中存在可變剪下模式；並進而發現去勢和非去勢組下丘腦FTO mRNA和蛋白的表達模式明顯不同（P＜0.05），下丘腦中FTO基因表達量明顯高於脂肪組織的表達量，而腹脂和背膘組織中FTO基因表達無明顯差異。綜上，不同豬種有不同的FTO基因可變剪下和表達模式。 （2）豬FTO基因啟動子和編碼區分子特性分析 克隆分析了豬FTO基因上游調控區約5kb序列；比較基因組學分析表明20個物種間FTO基因上游調控區具有4個保守的區域，並分析了其與脂肪沉積有關的轉錄因子結合位點；擴增豬FTO基因上游調控區和編碼區並篩查出39個FTO基因新的SNPs，選擇其中的4個SNPs在22個豬種進行基因分型分析發現，TCGG是中國野豬和16個地方豬種的優勢單倍型，外種豬的優勢單倍型是ATGA/ATGG。 （3）脂肪沉積相關miRNAs篩選鑑定及其靶基因調控通路分析 利用SOLiD技術鑑定了去勢和非去勢公豬背膘組織miRNAs，結果檢測到334個miRNAs基因的表達。其中，在去勢和非去勢公豬中分別發現142和148個新的候選miRNAs基因；在去勢和非去勢公豬背膘中有53%的2倍以上顯著差異表達的miRNAs，與非去勢公豬相比，去勢公豬中有上調miRNAs 131個，下調miRNAs 46個；DAVID分析了35個高表達的差異miRNAs及其靶基因在KEGG信號通路中的富集，並預測了關鍵miRNAs在脂肪沉積中可能的調控通路。 結論：證實了FTO在不同豬種和組織中存在可變剪下體，且作用模式各異。FTO對去勢公豬的脂肪沉積作用可能是通過下丘腦-垂體軸發揮其生物學功能。群體分子數據表明中國地方豬種與外來豬種具有不同的FTO基因單倍型。本研究顯著增加了豬脂肪沉積相關miRNAs的數量，並發現公豬去勢可顯著影響miRNA的表達模式。
