miR-378在牛前体脂肪细胞分化的作用与机制

【摘要】脂肪组织对动物机体中能量的储存、调节代谢发挥重要作用。脂肪组织在动物机体中的沉积与肉质中含量比例也是遗传育种研究的重要课题。动物脂肪的生成受多种因素调节，基因、酶活性和激素等。随着研究的深入，脂肪细胞的增殖与分化受microRNA(miRNA)不同程度的调节，其通过与脂肪细胞分化相关靶基因mRNA特定位点结合而降解其mRNA或抑制蛋白的合成而发挥调控作用。并且已有研究报道，miR-378对3T3-L1细胞系有促进分化作用，但是其在原代分离培养前体脂肪细胞分化的调控机理尚不清楚。为探讨miR-378对牛前体脂肪细胞分化过程中的调控作用，我们在牛不同组织中检测miR-378表达规律，发现在前体脂肪细胞中具有一定的表达丰度，同时在心脏、脾脏、小肠中也有较高表达水平。将前体脂肪细胞诱导分化培养，检测到miR-378表达水平在分化形成脂滴后显著上调，揭示了miR-378在牛各组织及前体脂肪细胞分化过程中的表达规律。研究miR-378在前体脂肪细胞中发挥调控靶基因的作用与功能，结合生物信息学与体外双荧光素酶报告系统发现，miR-378可抑制E2F2、RANBP103’-UTR双荧光素酶重组质粒表达的荧光素酶活性；当将E2F2、RANBP10突变重组质粒与miR-378mimics共转染入NIH3T3细胞系，miR-378对E2F2荧光素酶活性的抑制由70%下降到30%，对RANBP10荧光素酶活性的抑制由75%下降到10%.表明miR-378以种子区为靶位点调控E2F2、RANBP10基因。为进一步分析miR-378对靶基因转录后调控机制，我们在前体脂肪细胞中过表达miR-378，检测发现靶基因mRNA表达水平变化不显著，而蛋白表达水平呈下调现象，说明miR-378通过抑制E2F2、RANBP10靶基因mRNA翻译过程而实现调控作用的。在牛前体脂肪细胞过表达miR-378并诱导分化培养，其脂滴含量与体积上调，甘油三酯积累量增加，同时发现miR-378过表达组中与前体脂肪细胞分化相关基因的表达出现差异。综上，本研究发现miR-378高表达于牛前体脂肪细胞，并在分化后期表达上调，筛选与验证miR-378靶基因E2F2、RANBP10，并且促进牛前体脂肪细胞分化，为miRNA在牛脂肪沉积、肉质改善调节机制提供理论依据。
【作者】张阳阳；
【导师】张嘉保；
【作者基本信息】吉林大学，动物遗传育种与繁殖，2014，硕士
【关键词】miR-378；差异表达；靶基因；前体脂肪细胞分化；

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