骨骼肌生长发育与畜禽产肉性能密切相关,鉴定骨骼肌生长发育相关基因,揭示其生物学功能和作用机制,对畜牧生产具有重要指导意义。之前的研究发现了一些重要的能够调节骨骼肌生长发育的主效基因,如生肌调节因子、pax基因家族以及MSTN等。这些主效基因是骨骼肌生长发育所必需的因子,除了这些重要的编码基因外,骨骼肌的生长发育还受到非编码RNA的调控。虽然非编码RNA不能像主效基因那样直接参与骨骼肌的生长发育,但是这类RNA通过其特殊的调控机制很好地阐释了在基因型相同的前提下骨骼肌生长会出现较大差异的现象。已有的研究报道多集中在micro RNA对骨骼肌生长发育的调控上面。但是近年来,随着技术的进步,人们逐渐揭开了另一类非编码RNA,一类一度被认为是转录噪音的非编码RNA—长链非编码RNA(lnc RNA)的神秘面纱。在非编码RNA的大家庭里,micro RNA只占其中很小的一部分,lnc RNA是这个家庭里最庞大的一个家族。深入的研究发现Lnc RNA在众多生命活动中起着重要调控作用,Lnc RNA已经成为当今分子生物学最热门的研究领域之一。因此,发现并揭示lnc RNA在骨骼肌生长发育过程中的作用对对我们认识骨骼肌生长发育的机理显得尤为重要。目前已有文章报道linc-MD1、lnc RNA-H19等长非编码RNA可以调节骨骼肌生长发育,但是仍有很多骨骼肌特异性的lnc RNA没有被发现。本课题组通过基因芯片筛选一条骨骼肌特异性长非编码RNA—lnc RNA-GTL2。并通过骨骼肌损伤模型等实验初步证实了,lnc RNA-GTL2参与骨骼肌生长发育过程。但关于该非编码RNA的具体生物学功能及其发挥功能的机制尚未做深入的研究。本研究通过GTL2过表达载体及si RNA转染C2C12细胞来检测非编码RNA对C2C12细胞增殖、分化的影响。实验结果表明,lnc RNA-GTL2可以显著的抑制C2C12细胞的增殖。这与已报道的该基因在其他细胞中的功能是吻合的。真核生物基因转录水平的调节是基因表达过程中最重要、最复杂的环节。启动子作为一种重要的顺式作用元件,对基因的表达具有重要意义。启动子区域是转录激活过程中RNA聚合酶特异性识别的,控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度。为进一步阐明lnc RNA-GTL2抑制C2C12细胞增殖的机制,克隆了GTL2上游2074bp的序列,将其连接到PGL3载体上,通过转染PK15、PIEC和C2C12等三种不同细胞系来检测这段序列是否具有启动子活性。实验结果表明,这段序列与阳性对照组具有相似的强启动子活性。以重组质粒为模板又重新克隆6段不同大小的启动子序列,并连接到PGL3载体上,通过转染C2C12细胞,通过双荧光素酶活性变化,推断核心启动子区域。实验结果表明,GTL2基因的核心启动子位于上游500bp的区域范围内。鉴于lnc RNA作用机制的复杂性与多样性,我们又探索了mi RNA与GTL2的互作。首先利用本课题组的lnc RNA和micro RNA芯片数据进行联合分析,预测了一系列可能与GTL2存在相互作用的mi RNA。通过细胞转染和荧光定量实验发现了mi R-1、mi R-22、mi R-29和mi R-133a等四个mi RNA可能与GTL2以“sponge”的方式相互作用。本研究揭示了GTL2基因抑制C2C12细胞增殖的生物学功能,并初步探究了该基因的作用机制,为深入研究lnc RNA-GTL2在骨骼肌生长中的重要性提供理论依据。