《miRNA與FOXO轉錄因子相互作用調控家雞肌肉生長的機制研究》是依託華南農業大學，由聶慶華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：miRNA與FOXO轉錄因子相互作用調控家雞肌肉生長的機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：聶慶華
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
項目組前期在雞肌肉組織中篩選出品種間差異表達的miR-16和miR-223，以及它們共有的靶基因FOXO轉錄因子。本項目在此基礎上，構建miR-16和miR-223過表達/抑制表達的雞成肌細胞模型，通過細胞水平高通量測序、細胞共轉染、蛋白質組定量分析等先進技術鑑定肌肉生長過程中的靶基因及其功能，並揭示miRNA與FOXO轉錄因子之間的相互作用。其次，利用染色質免疫共沉澱等技術研究雞成肌細胞生長過程中FOXO1和FOXO3等轉錄因子對mRNA及miRNA的轉錄調控和作用網路。最後，針對調控網路中關鍵性miRNA和編碼基因進行遺傳變異和標記性狀關聯分析，進一步揭示它們對生長的遺傳效應和篩選出與肉雞生長性狀顯著關聯的有效分子標記。綜合以上，本項目將系統構建調控性miRNA與FOXO轉錄因子在肌肉細胞中的相互作用網路，全面解析miRNA和FOXO轉錄因子對家雞肌肉生長的分子調控機制。
結題摘要
產肉性能是肉雞生產最有經濟意義的性狀之一，圍繞該性狀已經開展了大量的研究工作，但對於QTL區間的致因性突變的挖掘和主效基因的功能調控機制的研究仍然不十分清楚。在此背景下，本項目基於課題組前期的工作基礎，分別選取QTL區間內的miR-16和miR-223作為影響生長和肌肉沉積的主效候選基因進行功能基因組學研究，重點解析miR-16和miR-223在雞肌肉生長中的分子調控機制。主要研究結果如下： （1）通過功能驗證實驗，分別驗證了miR-16和miR-223在骨骼肌生長發育中的功能。miR-16基因的前體序列上游145bp處存在54bp的插入突變，該插入片段與肉雞的體重、胸肌重和腿肌重均極顯著關聯。過表達miR-16抑制成肌細胞的增殖，促進成肌細胞的凋亡。miR-223在肌肉細胞分化和融合的活躍期上調錶達，在肌纖維成熟期下調錶達。miR-223抑制成肌細胞的增殖和促進成肌細胞的分化。 （2）通過靶標實驗，驗證了miR-16和miR-223的關鍵性靶基因。其中，FOXO1和Bcl2是miR-16的靶基因，miR-16通過直接抑制Bcl2和FOXO1的活性，控制成肌細胞的增殖和凋亡。IGF2和ZEB1是miR-223的靶基因，miR-223對IGF2和ZEB1的抑制作用在成肌細胞的增殖及分化過程具有差異。 （3）系統分析FOXO1的轉錄調控結合區域，獲得5個FOXO1 的下游調控編碼基因，包括BCL6，JAK2，TGFBR2、TAB1和GRB2，FOXO1可與這些基因的TSS位點結合。 （4）構建了miR-16和miR-223及其靶基因的互作調控網路。miR-16通過靶向FOXO1和Bcl2，從而調控成肌細胞的增殖和凋亡。miR-223通過靶向IGF2和ZEB1，從而調控成肌細胞增殖和分化。 （5）鑑定出與肉雞生長相關的重要候選基因和miRNA，候選基因包括：FOXO1、FOXO3、Bcl2、IGF2、ZEB1；miRNA包括：miR-16、miR-223、miR-206、miR-133a-5p和miR-29b-1-5等。 綜上所述，本項目進一步解析了miR-16和miR-223在雞成肌細胞生長分化過程中的分子調控機制，並獲得了幾個與雞肌肉生長相關的有效分子遺傳標記。
