绵羊SREBF1和SREBF2基因的结构、表达及其与相关性状的关联研究

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huzhaohua1
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固醇调节元件结合蛋白(sterol regulatory element binding proteins,SREBPs)是动物脂质代谢过程中的一个非常重要的转录因子,在脂肪酸和胆固醇生物合成过程中,超过20种关键酶的表达受到SREBPs的调控。目前绵羊育种工作的一个重要方向就是通过调控脂质代谢改善肉质品质,尽管脂质代谢的调控相当复杂,但是通过调节SREBPs的表达来调控脂质代谢和脂肪沉积,仍是一条绝佳的改善肉质品质的途径。目前关于绵羊SREBPs的编码基因SREBF1(sterol regulatory element binding factor 1)和SREBF2基因的序列结构、SREBPs蛋白的结构、表达以及与脂质代谢相关性状相关性的研究极少。本研究首先对绵羊SREBF1和SREBF2基因及其编码蛋白的序列和结构进行了预测和分析,并就蛋白质的结构以及蛋白质翻译后修饰位点与其他16个物种进行了比较研究;接着以尾型差异很大的广灵大尾羊(长脂尾)和小尾寒羊(短脂尾)为研究对象,利用real-time PCR检测了SREBF1和SREBF2基因在两个品种中不同性别、不同月龄(2、4、6、8、10和12月龄)和不同组织(尾脂、大网膜、皮下脂肪、小网膜、肾周脂肪、腹膜后脂肪、肠系膜和肝脏)中的表达差异,以揭示这两个基因在不同品种、性别、生长发育阶段和组织类型中的功能,同时还对两个品种的脂代谢相关性状进行了比较研究,从表型和遗传两个角度探讨了造成两品种尾型差异的原因;最后,对基因的表达与相关性状进行了关联研究。主要结果如下:(1)通过对转录组测序结果的比对和拼接,得到绵羊SREBF1基因编码区序列3441bp,编码1146个氨基酸,绵羊SREBF2基因编码区序列3420 bp,编码1139个氨基酸;2个基因分别定位于绵羊11号和3号染色体上;绵羊SREBF1和SREBF2基因序列与山羊、牛和水牛具有很高的相似性,均在95%以上;预测到绵羊SREBF1和SREBF2基因内含子-外显子,启动区和转录终止信号的位置。(2)通过对绵羊SREBP1和SREBP2蛋白结构的预测,得出这两个蛋白均含有40%左右的α螺旋,都是2次跨膜蛋白,都存在HLH保守结构域,还存在众多蛋白质翻译后修饰位点;在所研究的17个物种中存在大量保守修饰位点。(3)基因表达的品种差异:不同脂尾型绵羊SREBF1和SREBF2基因的mRNA表达差异极显著,广灵大尾羊SREBF1的表达量低于小尾寒羊,而SREBF2的表达量高于小尾寒羊;基因表达的性别差异:SREBF1的表达性别差异不显著,母羊SREBF2的表达显著高于公羊;基因表达的组织差异:绵羊SREBF1和SREBF2基因在不同组织中的表达有显著差异,两个基因均在肝脏中表达最高,显著高于其他脂肪组织,两基因均是肠系膜中的表达量最低;基因表达的发育性规律:月龄对SREBF1的表达有显著影响,而对SREBF2的表达没有显著影响。(4)通过对脂质代谢相关血清生化指标的研究发现,血清中TG、LPL、HDLC、TC、NEFA的水平在不同月龄间差异极显著;INS、TC、NEFA水平在不同品种间差异显著;只有NEFA的水平在不同性别间差异显著。(5)广灵大尾羊SREBF1和SREBF2的表达量分别与尾型性状呈显著正相关和负相关,而小尾寒羊SREBF1和SREBF2的表达量则只与屠宰性状显著相关;广灵大尾羊SREBF1的表达与血清中TG、INS和LDLC的水平相关,而小尾寒羊SREBF1的表达与血清中HL、HDLC和NEFA的水平相关,广灵大尾羊SREBF2的表达与血清中LPL和LDLC的水平相关,而小尾寒羊SREBF2的表达与血清中TG的水平相关。综上所述,通过对绵羊SREBF1和SREBF2基因的系统研究,为进一步揭示这两个基因在不同脂尾型绵羊中的功能和作用机制SREBF1和SREBF2奠定了科学基础。
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