论文部分内容阅读
MiR-499-5p是在骨骼肌中特异性表达的microRNA,Sox6是调控肌肉发育的转录因子,它们都能调控肌纤维类型的形成与转化。本研究旨在克隆猪Sox63UTR序列,并探讨miR-499-5p能否靶向Sox6调节猪骨骼肌慢肌纤维的形成。本研究共包括以下三个试验:
试验一猪Sox63UTR序列的扩增
本研究根据猪Sox6编码区序列(GenBank登录号为KF933861)和预测的猪Sox6mRNA序列(GenBank登录号为XM_013994541),设计特定引物,以猪背最长肌RNA为模板扩增得到猪Sox63UTR序列。连接T载体后将阳性菌落进行测序,结果发现克隆的序列全长为2012bp,包含500bp猪Sox6编码区序列和1512bp3UTR序列,提交至GenBank后获得登录号为KJ123704。对序列进行分析发现,该序列中存在8个可与miR-499-5p种子序列(5端第2-7个碱基)互补配对的潜在结合位点。
试验二猪Sox6为miR-499-5p靶基因的鉴定
本研究以pMD19-T-pSox63UTR质粒为模板,采用定点突变的方法将预测的miR-499-5p的潜在结合位点全部突变,进行双荧光素酶报告基因分析,结果显示,在miR-499-5p mimics(模拟物)分别与猪Sox63UTR野生型和突变型重组质粒共转染组中,荧光素酶活性倍数均显著降低,表明在预测的8个靶位点之外可能还存在其他的结合位点。随后扩增含有第一个miR-499-5p潜在结合位点、长度为276bp的序列,再次进行定点突变和双荧光素酶报告基因分析,结果显示,在转染野生型猪Sox63UTR重组质粒的细胞中,miR-499-5p模拟物组的荧光素酶活性倍数显著降低,仅为对照组的66.4%;而在转染突变型猪Sox63UTR重组质粒的细胞中,miR-499-5p模拟物组与对照组相比,无统计学差异,由此证实猪Sox6为miR-499-5p的靶基因。此外,实时荧光定量PCR发现,猪EDL与SOL肌肉中miR-499-5p和猪Sox6mRNA的表达呈相反规律。
试验三MiR-499-5p对猪骨骼肌慢肌纤维形成的调控及其机理
本研究采用酶消化法从3日龄DLY仔猪的背最长肌中成功获得猪骨骼肌卫星细胞,用脂质体Lipofectamine3000将100nM的miR-499-5p mimics/miRNAmimics Negative Control和200nM的miR-499-5p inhibitor/miRNA inhibitor Negative Control分别转染到分化24h后的猪骨骼肌卫星细胞内,继续培养3d后利用实时荧光定量PCR与Western blot分析检测相关基因和蛋白质的表达。结果显示,在转染miR-499-5p模拟物的细胞中,猪Sox6mRNA的表达量下降了78.3%,而在转染miR-499-5p抑制剂的细胞中,猪Sox6mRNA的表达量则显著上调了2.77倍,证实miR-499-5p能够抑制Sox6基因的表达;此外,与对照组相比,转染miR-499-5p模拟物使MyHCⅠ与MyHCⅡa mRNA的表达量分别提高了17.8倍和11.3倍,Slow myosin heavy chain(慢型肌球蛋白重链,即MyHCⅠ)和P-AKT蛋白表达量显著提高,表明miR-499-5p能够促进慢肌纤维的形成。本试验证实miR-499-5p可通过抑制Sox6的表达来促进猪骨骼肌慢肌纤维的形成,这一调控过程可能与AKT的激活有关。
总之,本研究成功克隆了猪Sox63UTR序列,证实猪Sox6为miR-499-5p的靶基因,并证实miR-499-5p可通过抑制Sox6的表达促进猪骨骼肌慢肌纤维的形成。
试验一猪Sox63UTR序列的扩增
本研究根据猪Sox6编码区序列(GenBank登录号为KF933861)和预测的猪Sox6mRNA序列(GenBank登录号为XM_013994541),设计特定引物,以猪背最长肌RNA为模板扩增得到猪Sox63UTR序列。连接T载体后将阳性菌落进行测序,结果发现克隆的序列全长为2012bp,包含500bp猪Sox6编码区序列和1512bp3UTR序列,提交至GenBank后获得登录号为KJ123704。对序列进行分析发现,该序列中存在8个可与miR-499-5p种子序列(5端第2-7个碱基)互补配对的潜在结合位点。
试验二猪Sox6为miR-499-5p靶基因的鉴定
本研究以pMD19-T-pSox63UTR质粒为模板,采用定点突变的方法将预测的miR-499-5p的潜在结合位点全部突变,进行双荧光素酶报告基因分析,结果显示,在miR-499-5p mimics(模拟物)分别与猪Sox63UTR野生型和突变型重组质粒共转染组中,荧光素酶活性倍数均显著降低,表明在预测的8个靶位点之外可能还存在其他的结合位点。随后扩增含有第一个miR-499-5p潜在结合位点、长度为276bp的序列,再次进行定点突变和双荧光素酶报告基因分析,结果显示,在转染野生型猪Sox63UTR重组质粒的细胞中,miR-499-5p模拟物组的荧光素酶活性倍数显著降低,仅为对照组的66.4%;而在转染突变型猪Sox63UTR重组质粒的细胞中,miR-499-5p模拟物组与对照组相比,无统计学差异,由此证实猪Sox6为miR-499-5p的靶基因。此外,实时荧光定量PCR发现,猪EDL与SOL肌肉中miR-499-5p和猪Sox6mRNA的表达呈相反规律。
试验三MiR-499-5p对猪骨骼肌慢肌纤维形成的调控及其机理
本研究采用酶消化法从3日龄DLY仔猪的背最长肌中成功获得猪骨骼肌卫星细胞,用脂质体Lipofectamine3000将100nM的miR-499-5p mimics/miRNAmimics Negative Control和200nM的miR-499-5p inhibitor/miRNA inhibitor Negative Control分别转染到分化24h后的猪骨骼肌卫星细胞内,继续培养3d后利用实时荧光定量PCR与Western blot分析检测相关基因和蛋白质的表达。结果显示,在转染miR-499-5p模拟物的细胞中,猪Sox6mRNA的表达量下降了78.3%,而在转染miR-499-5p抑制剂的细胞中,猪Sox6mRNA的表达量则显著上调了2.77倍,证实miR-499-5p能够抑制Sox6基因的表达;此外,与对照组相比,转染miR-499-5p模拟物使MyHCⅠ与MyHCⅡa mRNA的表达量分别提高了17.8倍和11.3倍,Slow myosin heavy chain(慢型肌球蛋白重链,即MyHCⅠ)和P-AKT蛋白表达量显著提高,表明miR-499-5p能够促进慢肌纤维的形成。本试验证实miR-499-5p可通过抑制Sox6的表达来促进猪骨骼肌慢肌纤维的形成,这一调控过程可能与AKT的激活有关。
总之,本研究成功克隆了猪Sox63UTR序列,证实猪Sox6为miR-499-5p的靶基因,并证实miR-499-5p可通过抑制Sox6的表达促进猪骨骼肌慢肌纤维的形成。