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(dá)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(dòng)物脂肪代謝受多種因素影響,其調(diào)控機(jī)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(dòng)子/增強(qiáng)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(jìn)而運(yùn)用實(shí)驗(yàn)分析了遺傳、營養(yǎng)因素對(duì)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(duì)脂肪代謝的調(diào)控利用生物信息學(xué)知識(shí),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(duì)其進(jìn)行顯著性差異表達(dá)分析及通路分析,得到了在脂肪細(xì)胞分化過程中與SREBP-1c過表達(dá)相關(guān)的460個(gè)顯著性差異表達(dá)的基因,其中上調(diào)的基因有271個(gè),下調(diào)的基因有189個(gè),上調(diào)的基因顯著涉及的通路包括PPAR信號(hào)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(gè),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(xì)胞因子信號(hào)通路等3個(gè)。(2)遺傳與營養(yǎng)因素對(duì)豬SREBP-1及其相關(guān)基因表達(dá)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(duì)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(yàn)材

4、料,以日糧蛋白質(zhì)水平為試驗(yàn)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(gè)水平,寧鄉(xiāng)豬分3個(gè)組并分別喂以前三種日糧,杜長大豬分4個(gè)組并分別喂以后四種日糧,運(yùn)用實(shí)時(shí)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(gè)組織中mRNA的表達(dá)規(guī)律。結(jié)果表明：①豬群因素對(duì)基因在部分組織中的表達(dá)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(dá)量顯著高于在寧鄉(xiāng)豬中,HMGCR、IDI1和SC4MOL這三個(gè)基因則是在寧鄉(xiāng)豬中的表達(dá)量顯著高于在DLY中。但豬群不同對(duì)SCD基因的表達(dá)沒有顯著影響。由于HMGCR、IDI1和SC4MOL都在寧鄉(xiāng)豬中高表達(dá)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(shí),可能必須注意膽固醇的含量。②日糧營養(yǎng)水平除對(duì)SCD基因不顯著

6、外,對(duì)其它五個(gè)基因在部分組織中表達(dá)的影響都顯著。但營養(yǎng)水平對(duì)基因表達(dá)的作用因組織不同而不同。對(duì)SREBP-1是在小腦、皮脂、回腸、肝、腎,對(duì)HMGCR是在回腸,對(duì)IDI1是在肝,對(duì)SC4MOL是在背肌、肝、腎,對(duì)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(duì)SREBP-1在小腦、皮脂、回腸中的表達(dá)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(duì)SREBP-1在小腦、回腸中和SC4MOL在肝中的表達(dá)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(dá)量,而增加SC4MOL在肝中的表達(dá)量。③組織差異除對(duì)LDLR基因的表達(dá)影響不顯著外,對(duì)其它五個(gè)基因表達(dá)的影響都達(dá)到了差異顯著水平,且SREBP-1、HMGCR、IDI1和SC4MOL四個(gè)基因都是肝中表達(dá)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(gè)基因間的相關(guān)性沒有特定的規(guī)律可循,但是H