近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所羊遺傳育種研究組利用全轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和SNP芯片等技術(shù)篩選出了影響綿羊胎兒肌肉生長發(fā)育的分子標(biāo)記及關(guān)鍵候選基因，并在分子和細(xì)胞水平解析了綿羊胎兒肌肉生長發(fā)育的分子調(diào)控機制。相關(guān)成果發(fā)表在《細(xì)胞（Cells）》（IF=7.666）、《營養(yǎng)物質(zhì)（Nutrients）》（IF=6.706）和《生物學(xué)（Biology）》（IF=5.168）上。

 

　　綿羊胎兒期是綿羊肌肉生長發(fā)育的關(guān)鍵時期，對肌纖維的數(shù)量起決定性作用。開展胎兒期肌肉生長發(fā)育關(guān)鍵調(diào)控基因分子機制解析對提高綿羊產(chǎn)肉性能及培育專門化肉羊品種具有重要意義。研究團隊利用全轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)對妊娠第85天、105天和135天的綿羊胎兒背最長肌組織進行了全轉(zhuǎn)錄本分析。研究發(fā)現(xiàn)，miR-410-5p和Hippo信號通路中的 TEAD1 基因是調(diào)控綿羊肌肉生長發(fā)育的關(guān)鍵小RNA和基因。在分子和細(xì)胞水平上的驗證表明，miR-410-5p和 TEAD1 基因具有靶向調(diào)控作用， TEAD1 基因可調(diào)控其下游基因 FoXO3 、 SLC1A5 和肌肉發(fā)育的marker基因  MyoD 、  Pax7 的表達(dá)，影響綿羊原代成肌細(xì)胞增殖。通過生物信息學(xué)手段構(gòu)建了ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并結(jié)合功能驗證構(gòu)建了綿羊胎兒肌肉發(fā)育的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

 

　　研究團隊利用多組學(xué)聯(lián)合分析了綿羊母體營養(yǎng)限飼對胎兒肌肉生長發(fā)育的分子調(diào)控機制。研究發(fā)現(xiàn)， TEAD1 和 CDK2 基因是母體營養(yǎng)限飼條件下導(dǎo)致肌肉發(fā)育不良的關(guān)鍵候選基因，進一步明確了 TEAD1 基因在綿羊胎兒肌肉發(fā)育過程中的關(guān)鍵作用。此外，團隊利用蛋白質(zhì)組學(xué)挖掘出與綿羊肌肉生長發(fā)育密切相關(guān)的 ARNT 基因，通過SNP芯片技術(shù)篩選出了 ARNT 基因中影響ARNT蛋白功能和調(diào)控綿羊肌肉生長發(fā)育的分子標(biāo)記。以上研究結(jié)果從基因、轉(zhuǎn)錄和蛋白等水平系統(tǒng)地解析了綿羊胎兒肌肉生長發(fā)育分子機制，為創(chuàng)制肉羊種質(zhì)育種新素材奠定了理論基礎(chǔ)。

 

　　該研究由國家重點研發(fā)計劃、內(nèi)蒙古重大專項和甘肅省院企合作研發(fā)等項目支持。胡文萍副研究員、王欣悅博士研究生和尚明玉博士研究生為第一作者，張莉研究員為通訊作者。

 

　　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.