第一部分Mstn基因敲除大鼠模型的建立及表型的初步分析第二部分Fkbp51基因敲除對(duì)小鼠肝臟轉(zhuǎn)錄組基因可變剪接的影響.pdf

1、本文主要從以下幾個(gè)部分展開論述：
　　第一部分 Mstn基因敲除大鼠模型的建立及表型的初步分析
　　目的:肌肉生長(zhǎng)抑制素(Mstn)是一種骨骼肌生長(zhǎng)的負(fù)性調(diào)控因子，不僅調(diào)控骨骼肌的數(shù)量和大小，同時(shí)它也在脂肪發(fā)生和物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。雖然目前已有Mstn基因敲除小鼠和哺乳類大動(dòng)物，但哺乳類大動(dòng)物存在繁殖周期長(zhǎng)的缺陷，小鼠很多生理特性又與人類相距較遠(yuǎn)，而大鼠模型可以彌補(bǔ)二者的缺陷，因此有必要構(gòu)建Mstn基因敲除大鼠，利用

2、其深入研究Mstn基因在代謝中的機(jī)制。
　　方法:本文采用鋅指核酸酶(zinc finger nuclease，ZFN)技術(shù)靶向剪切位于Mstn基因外顯子1上的位點(diǎn)，造成了1個(gè)堿基的缺失和2個(gè)堿基的突變，導(dǎo)致移碼突變提前產(chǎn)生終止密碼子，最終成功構(gòu)建了只表達(dá)N端109個(gè)氨基酸、不表達(dá)具有生物活性C端片段的Mstn基因敲除大鼠。
　　結(jié)果:通過對(duì)該大鼠進(jìn)行表型分析，與同窩對(duì)照大鼠相比，Mstn基因敲除大鼠體重明顯增加、體型增大;

3、其體內(nèi)肌肉含量增高，但抓力測(cè)試并無區(qū)別，提示Mstn基因缺失導(dǎo)致的肌肉含量增加并不增強(qiáng)肌纖維的強(qiáng)度;通過對(duì)脂肪含量的分析，Mstn KO大鼠體內(nèi)脂肪含量減少。
　　結(jié)論:以上結(jié)果說明已成功構(gòu)建Mstn基因敲除大鼠，將為下一步深入研究Mstn基因在代謝中的機(jī)制、治療相關(guān)疾病以及畜牧業(yè)發(fā)展提供重要的動(dòng)物模型。
　　第二部分 Fkbp51基因敲除對(duì)小鼠肝臟轉(zhuǎn)錄組基因可變剪接的影響
　　目的:通過對(duì)Fkbp51基因敲除(KO)

4、與野生型(WT)小鼠肝臟的表達(dá)譜分析，研究Fkbp51基因敲除對(duì)肝臟組織基因可變剪接的影響。
　　方法:利用二代測(cè)序技術(shù)對(duì)Fkbp51KO與WT小鼠的肝臟進(jìn)行mRNA表達(dá)譜測(cè)序，利用TopHat對(duì)RNA測(cè)序結(jié)果進(jìn)行可變剪接分析，篩選出WT與KO小鼠肝組織中差異的內(nèi)含子保留和外顯子跳躍造成的mRNA可變剪接。利用在線工具DAVID對(duì)差異mRNA可變剪接體進(jìn)行基因功能(Gene ontology，GO)和KEGG代謝通路富集分析，同時(shí)

5、利用NCBI基因數(shù)據(jù)庫對(duì)這些差異基因進(jìn)行注釋。
　　結(jié)果:(1)Fkbp51的缺失可導(dǎo)致小鼠肝臟中新的mRNA可變剪接的發(fā)生;(2)Fkbp51基因敲除同時(shí)造成小鼠肝臟mRNA可變剪接表達(dá)量的變化;(3)通過GO與KEGG分析，我們發(fā)現(xiàn)這些發(fā)生特異可變剪切的基因主要與脂肪相關(guān)衍生物的代謝、免疫、膽汁酸分泌、和PPAR等信號(hào)通路相關(guān)。(4)發(fā)生差異內(nèi)含子保留可變剪切的基因主要與肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架調(diào)控和氨基酸及其衍生物代謝相關(guān)。

6、　　結(jié)論:Fkbp51基因敲除能夠改變基因組中mRNA的可變剪切，進(jìn)而可能會(huì)影響小鼠肝臟的代謝功能。
　　第三部分 Mstn基因?qū)∪夂椭镜挠绊懠霸卺t(yī)學(xué)中的應(yīng)用
　　肌肉生長(zhǎng)抑制素(Mstn)是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子TGF-β超家族的一員，主要表達(dá)于骨骼肌。Mstn前體蛋白可通過多種形式的加工和活性調(diào)節(jié)方式，最終生成具有生物活性的二聚體形式發(fā)揮生物學(xué)功能。Mstn不僅對(duì)骨骼肌的生長(zhǎng)發(fā)育具有負(fù)調(diào)控的作用，并且參與調(diào)節(jié)脂肪的增殖分化，因