固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1基因及其相關(guān)基因的表達規(guī)律研究.pdf

1、脂肪沉積多少不僅關(guān)乎豬肉的適口性,而且關(guān)乎其是否有利于人體健康。然而動物脂肪代謝受多種因素影響,其調(diào)控機制較為復(fù)雜。固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(SREBP-1)是重要的核轉(zhuǎn)錄因子,它能與基因的啟動子/增強子的固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合,激活靶基因轉(zhuǎn)錄,介導(dǎo)膽固醇生物合成的反饋調(diào)節(jié),在脂肪酸合成中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。有鑒于此,本研究以SREBP-1基因作為核心,首先探討了其靶基因及調(diào)控通路,進而運用實驗分析了遺傳、營養(yǎng)因素對SREBP-1及其部分靶基因與

2、通路的影響。具體內(nèi)容和結(jié)果如下：(1)基于芯片數(shù)據(jù)分析SREBP-1c對脂肪代謝的調(diào)控利用生物信息學知識,從NCBI的GEO數(shù)據(jù)庫中搜索得到與小鼠脂肪代謝相關(guān)的基因芯片GSE9132,并對其進行顯著性差異表達分析及通路分析,得到了在脂肪細胞分化過程中與SREBP-1c過表達相關(guān)的460個顯著性差異表達的基因,其中上調(diào)的基因有271個,下調(diào)的基因有189個,上調(diào)的基因顯著涉及的通路包括PPAR信號通路、脂肪酸代謝通路、類固醇生物合成通路、

3、多不飽和脂肪酸生物合成通路等11個,下調(diào)的基因顯著涉及的通路包括軸突導(dǎo)向通路、氮素代謝通路以及脂肪細胞因子信號通路等3個。(2)遺傳與營養(yǎng)因素對豬SREBP-1及其相關(guān)基因表達的影響在上述研究的基礎(chǔ)上,選擇SREBP-1基因及類固醇生物合成通路的HMGCR、IDI1、SC4MOL基因和與其相關(guān)的SCD、LDLR基因作為研究對象,以12頭寧鄉(xiāng)豬和16頭杜長大(Duroc×Landrace×Yorkshire,DLY)三元雜交商品豬為試驗材

4、料,以日糧蛋白質(zhì)水平為試驗因子,設(shè)10.41%CP、12.91%CP、15.43%CP、19.66%CP、15.28%CP+1%精氨酸五個水平,寧鄉(xiāng)豬分3個組并分別喂以前三種日糧,杜長大豬分4個組并分別喂以后四種日糧,運用實時熒光定量PCR方法研究這些基因在豬大腦、小腦、背肌、皮脂、回腸、肝、腎七個組織中mRNA的表達規(guī)律。結(jié)果表明：①豬群因素對基因在部分組織中的表達有顯著影響,其中SREBP-1在皮脂中,HMGCR在背肌中,IDI1在

5、小腦、背肌和肝中,SC4MOL在大腦、背肌和肝中,LDLR在回腸和肝中。SREBP-1和LDLR基因在DLY豬中的表達量顯著高于在寧鄉(xiāng)豬中,HMGCR、IDI1和SC4MOL這三個基因則是在寧鄉(xiāng)豬中的表達量顯著高于在DLY中。但豬群不同對SCD基因的表達沒有顯著影響。由于HMGCR、IDI1和SC4MOL都在寧鄉(xiāng)豬中高表達且均涉及到類固醇的生物合成,所以在追求高肌內(nèi)脂肪的同時,可能必須注意膽固醇的含量。②日糧營養(yǎng)水平除對SCD基因不顯著

6、外,對其它五個基因在部分組織中表達的影響都顯著。但營養(yǎng)水平對基因表達的作用因組織不同而不同。對SREBP-1是在小腦、皮脂、回腸、肝、腎,對HMGCR是在回腸,對IDI1是在肝,對SC4MOL是在背肌、肝、腎,對LDLR是在回腸。比較同一種日糧(15.43%CP日糧)的作用,發(fā)現(xiàn)其對SREBP-1在小腦、皮脂、回腸中的表達影響不同,說明日糧與豬群之間存在互作。比較添加精氨酸與否(15.43%CP和15.28%CP+1%精氨酸日糧)的作用

7、,發(fā)現(xiàn)其對SREBP-1在小腦、回腸中和SC4MOL在肝中的表達影響不同,即加了精氨酸后顯著降低SREBP-1在小腦、回腸中的表達量,而增加SC4MOL在肝中的表達量。③組織差異除對LDLR基因的表達影響不顯著外,對其它五個基因表達的影響都達到了差異顯著水平,且SREBP-1、HMGCR、IDI1和SC4MOL四個基因都是肝中表達最高。④在消除豬群與營養(yǎng)因素的影響之后,SREBP-1基因與其它五個基因間的相關(guān)性沒有特定的規(guī)律可循,但是H