miRNAs介導的信號通路對雞成肌細胞增殖和分化的調控.pdf

1、骨骼肌的生長發(fā)育是肉雞生產中最為關注的內容，而提高家雞肌肉的生長速度和產肉能力則是肉雞業(yè)者孜孜追求的目標。性連鎖矮小雞（sex-linked dwarf chicken,SLD）是由GHR基因突變造成的體型矮小、肌肉量變少的品種，同時也是研究骨骼肌發(fā)育的理想模型。miRNAs、Myomaker和c-Myc都是骨骼肌發(fā)育過程中重要的調控因子，而且Myomaker和c-Myc的表達和作用與miRNAs密切相關。本研究一方面通過對比和分析正常

2、雞和SLD雞之間差異表達的基因和miRNAs，構建出miRNAs-mRNAs互作調控通路，從中篩選出肌肉發(fā)育相關的候選miRNAs進行功能分析和驗證；另一方面通過確定Myomaker和c-Myc在雞成肌細胞中的作用，并尋找與它們的表達相聯系的miRNAs，篩選出可參與調控雞成肌細胞增殖和分化的候選miRNAs。最后再對所有候選miRNAs及其上下游基因進行聯合分析，構建出由miRNA介導的可調控雞成肌細胞增殖和分化的信號通路。主要結果如

3、下：
　　1、14胚齡SLD雞骨骼肌發(fā)育滯后于正常雞，7周齡SLD雞骨骼肌纖維直徑小于正常雞，兩品種間差異表達基因主要參與肌肉發(fā)育調控；let-7b和miR-128的表達以及MAPK通路活性在兩品種骨骼肌中存在顯著差異，表明它們可能是導致SLD雞肌肉發(fā)育異常的潛在因素；利用兩品種間不同時期共同差異表達基因和miRNAs構建了與肌肉發(fā)育相關的miRNAs-mRNAs互作網絡，該網絡可能在家雞骨骼肌發(fā)育過程中起重要作用，而網絡中的mi

4、R-203和miR-17家族可能是影響骨骼肌發(fā)育的候選miRNAs。
　　2、雞骨骼肌10至16胚齡處于肌細胞增殖和分化的活躍期，miR-203在該段時期表達上調，且既能通過靶向抑制c-JUN和ΔNP63α抑制雞成肌細胞增殖，也能通過靶向抑制MEF2C和TAp63α抑制雞成肌細胞分化。18胚齡后骨骼肌纖維的形成基本完畢，轉向肌纖維的肥大進程，此時miR-203表達消失。miR-203在雞胚骨骼肌發(fā)育中的作用可比作“制動器”，在適當

5、時期抑制骨骼肌的細胞增殖和分化，使骨骼肌的發(fā)育從細胞增殖和分化向肌纖維肥大轉變。
　　3、SLD雞和正常雞中，miR-17家族中的miR-20a-5p和miR-20b-5p都在E14期表達顯著高于7w期。miR-20a-5p和miR-20b-5p可通過靶向抑制E2F1促進成肌細胞分化并抑制成肌細胞增殖，而E2F1可直接結合于miR-17~96和miR-106a~363基因簇的啟動子區(qū)，促進pri-miR-17~96和pri-miR

6、-106a~363的轉錄，進而影響miR-20a-5p和miR-20b-5p的表達。
　　4、首次克隆出雞Myomaker全長cDNA；過表達Myomaker可促進雞成肌細胞融合，干擾Myomaker表達可抑制成肌細胞融合并抑制成肌細胞遷移；MYOD和MYOG可結合于雞 Myomaker啟動子區(qū)的E-box1，并促進Myomaker的轉錄；miR-140-3p可促進雞成肌細胞增殖和抑制成肌細胞分化；miR-140-3p可通過靶向抑

7、制Myomaker表達抑制成肌細胞融合。
　　5、c-Myc可促進雞成肌細胞增殖并抑制雞成肌細胞分化；雞成肌細胞增殖期和分化期c-Myc ChIP-seq結果顯示c-Myc可結合于眾多miRNA和lncRNAs基因的啟動子區(qū)，調控它們的轉錄，進而影響雞成肌細胞的增殖和分化。
　　胚胎期成肌細胞的增殖和分化影響著肌纖維的形成，決定著出生后肌肉的生長潛力。本研究發(fā)現miR-203、miR-20a-5p、miR-20b-5p和mi

8、R-140-3p可通過靶向抑制多個肌肉發(fā)育相關的基因的表達，參與雞成肌細胞的增殖和分化。而c-Myc作為重要的基因轉錄因子參與調控包括miR-203、miR-20a-5p和 miR-140-3p在內的多個肌肉發(fā)育相關miRNAs的轉錄。這些轉錄因子、miRNAs及其靶基因之間構成了一張可調控雞成肌細胞增殖和分化的互作網絡。該網絡進一步完善了家雞中肌肉發(fā)育所涉及的分子調控通路，有助于揭示家雞生長的分子調控過程，同時也為提高雞肌肉生長潛力和