梅花鹿茸生长过程中顶端不同组织COL1A1基因启动子DNA甲基化模式及差异分析

作     者：张芙蕊 韩若冰 郭梦雅 赵洵武 李和平 ZHANG Furui;HAN Ruobing;GUO Mengya;ZHAO Xunwu;LI Heping

作者机构：东北林业大学野生动物与自然保护地学院哈尔滨150040 

出 版 物：《中国农业大学学报》 (Journal of China Agricultural University)

年 卷 期：2022年第27卷第10期

页      面：153-163页

核心收录：

学科分类：0905[农学-畜牧学] 09[农学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFC1706601) 

主　　题：梅花鹿(Cervus nippon) 鹿茸 COL1A1基因 DNA甲基化 BSP技术 

摘      要：为探究COL1A1基因表达的Ⅰ型胶原蛋白α1链在组成生物体结构和骨发育中的重要作用,以梅花鹿茸生长过程的小鞍子(前期)、二杠(中期)和三杈茸(后期)3个典型时期鹿茸顶端组织及其茸皮、间充质、前软骨和软骨4个组织层为试验材料,采用亚硫酸氢盐测序法(BSP技术),从时空角度研究鹿茸生长过程中顶端不同组织COL1A1基因启动子区DNA甲基化模式及其相互间DNA甲基化差异。结果显示:1)COL1A1基因在前、中、后期的茸皮组织中的甲基化率分别为(9.73±0.92)%、(7.60±0.69)%和(3.73±0.23)%;间充质组织中的甲基化率分别为(3.20±0.40)%、(1.33±0.23)%和(1.60±0.69)%;前软骨组织中的甲基化率分别为(4.67±0.83)%、(2.53±0.46)%和(2.67±0.23)%;软骨组织中的甲基化率分别为(5.60±0.40)%、(2.80±0.40)%和(2.27±0.61)%。2)COL1A1基因启动子区的甲基化区域共有25个CG位点,在17个CG位点上均发生了不同程度的甲基化。3)对COL1A1基因启动子区DNA甲基化差异分析发现,相同时期中,茸皮组织甲基化率最高,间充质组织甲基化率最低;相同组织中,中期比前期显著下调;CG位点的比较中,前期与中期的CG位点差异程度较大。综上,COL1A1基因在快速生长期,以及在间充质组织、前软骨组织、软骨组织中对鹿茸生长具有促进作用。在DNA甲基化水平上探究梅花鹿鹿茸不同组织的时空表观遗传差异,为鹿茸快速生长与骨化机制的研究,以及哺乳动物组织再生和器官修复等领域的研究提供了科学参考。