羊遗传育种研究组解析绵羊胎儿肌肉生长发育的分子调控机制

作者：胡文萍来源：羊遗传育种研究组发布时间：2023-04-21

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近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所羊遗传育种研究组利用全转录组学、蛋白质组学和SNP芯片等技术筛选出了影响绵羊胎儿肌肉生长发育的分子标记及关键候选基因，并在分子和细胞水平解析了绵羊胎儿肌肉生长发育的分子调控机制。相关成果发表在《细胞（Cells）》（IF=7.666）、《营养物质（Nutrients）》（IF=6.706）和《生物学（Biology）》（IF=5.168）上。

绵羊胎儿期是绵羊肌肉生长发育的关键时期，对肌纤维的数量起决定性作用。开展胎儿期肌肉生长发育关键调控基因分子机制解析对提高绵羊产肉性能及培育专门化肉羊品种具有重要意义。研究团队利用全转录组学技术对妊娠第85天、105天和135天的绵羊胎儿背最长肌组织进行了全转录本分析。研究发现，miR-410-5p和Hippo信号通路中的 TEAD1 基因是调控绵羊肌肉生长发育的关键小RNA和基因。在分子和细胞水平上的验证表明，miR-410-5p和 TEAD1 基因具有靶向调控作用， TEAD1 基因可调控其下游基因 FoXO3 、 SLC1A5 和肌肉发育的marker基因 MyoD 、 Pax7 的表达，影响绵羊原代成肌细胞增殖。通过生物信息学手段构建了ceRNA调控网络，并结合功能验证构建了绵羊胎儿肌肉发育的分子调控网络。

研究团队利用多组学联合分析了绵羊母体营养限饲对胎儿肌肉生长发育的分子调控机制。研究发现， TEAD1 和 CDK2 基因是母体营养限饲条件下导致肌肉发育不良的关键候选基因，进一步明确了 TEAD1 基因在绵羊胎儿肌肉发育过程中的关键作用。此外，团队利用蛋白质组学挖掘出与绵羊肌肉生长发育密切相关的 ARNT 基因，通过SNP芯片技术筛选出了 ARNT 基因中影响ARNT蛋白功能和调控绵羊肌肉生长发育的分子标记。以上研究结果从基因、转录和蛋白等水平系统地解析了绵羊胎儿肌肉生长发育分子机制，为创制肉羊种质育种新素材奠定了理论基础。

该研究由国家重点研发计划、内蒙古重大专项和甘肃省院企合作研发等项目支持。胡文萍副研究员、王欣悦博士研究生和尚明玉博士研究生为第一作者，张莉研究员为通讯作者。

Cells: https://www.mdpi.com/2073-4409/12/6/943.

Nutrients: https://www.mdpi.com/2072-6643/15/4/1051.

Biology: https://www.mdpi.com/2079-7737/11/12/1795.