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染色质重塑与肌肉分化

生命的化学 2004年第5期24卷 373-375页

作者：李兆勇吴宁华沈珝琲中国医学科学院/中国协和医科大学基础医学院医学分子生物学国家重点实验室北京100005

在真核生物中 ,基因组DNA是以染色质的状态存在和发挥作用的。目前的研究已经鉴定了多种可以调节染色质结构和功能的蛋白质和酶复合物 ,包括不依赖ATP的染色质修饰酶、依赖于ATP的染色质重塑复合物 ,以及募集DNA甲基化 /去甲基化装置的... 详细信息

在真核生物中 ,基因组DNA是以染色质的状态存在和发挥作用的。目前的研究已经鉴定了多种可以调节染色质结构和功能的蛋白质和酶复合物 ,包括不依赖ATP的染色质修饰酶、依赖于ATP的染色质重塑复合物 ,以及募集DNA甲基化 /去甲基化装置的核小体相关蛋白质复合物等。在骨骼肌分化过程中 ,MyoD家族和MEF2家族的转录因子起着重要作用。染色质修饰酶通过MyoD和MEF2介导的染色质重塑影响肌肉分化。

关键词：染色质重塑肌肉分化 HDAC HAT SWI/SNF

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鱼类肌肉组织发生和分化相关基因的研究进展

生命科学研究 2010年第4期14卷 355-362页

作者：成嘉褚武英张建社长沙学院生物工程与环境科学系中国湖南长沙410003

鱼类骨骼肌由两种分布位置不同的肌纤维组成,一种是位于皮下浅层的慢收缩红肌纤维,另一种是构成躯体绝大部分的快收缩白肌纤维.肌肉组织中含有多种不同类型的蛋白质如具有收缩功能的结构蛋白,可溶性的肌肉蛋白及肌肉特异性的转录因子等... 详细信息

鱼类骨骼肌由两种分布位置不同的肌纤维组成,一种是位于皮下浅层的慢收缩红肌纤维,另一种是构成躯体绝大部分的快收缩白肌纤维.肌肉组织中含有多种不同类型的蛋白质如具有收缩功能的结构蛋白,可溶性的肌肉蛋白及肌肉特异性的转录因子等,这些所有的肌源蛋白的产生都经过了复杂的肌肉发生与分化过程.基于相关研究近况,分析了多种转录因子的正、负向调控对肌肉分化发育的影响,同时讨论了研究此调控过程的理论价值及未来应用意义.

关键词：鱼类肌肉发生肌肉分化调控基因

肌细胞增强子2的乙酰化功能缺陷后的功能变化

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免疫学杂志 2007年第6期23卷 622-626页

作者：杨艳萍李薇宋艳秋杜忠华许颖王冠军马克威吉林大学白求恩医学部第一临床医院血液肿瘤科长春130021

目的探讨肌细胞增强子2C(MEF2C)乙酰化功能缺陷后的功能改变。方法用荧光素酶报道分析检测MEF2C的乙酰化功能缺陷对其转录活性的影响,用电泳迁移率分析检测MEF2C的乙酰化缺陷对其DNA结合功能的影响,用免疫染色方法检测MEF2的乙酰化缺陷... 详细信息

目的探讨肌细胞增强子2C(MEF2C)乙酰化功能缺陷后的功能改变。方法用荧光素酶报道分析检测MEF2C的乙酰化功能缺陷对其转录活性的影响,用电泳迁移率分析检测MEF2C的乙酰化缺陷对其DNA结合功能的影响,用免疫染色方法检测MEF2的乙酰化缺陷对其协同肌细胞生成素的作用,用免疫共沉淀的方法检测乙酰化缺失的MEF2突变体对肌肉分化的影响。结果MEF2乙酰化功能缺陷后对其本身的转录活影响较小,主要降低了它的DNA结合功能,降低了它对肌细胞生成素的协同作用,抑制了肌肉的分化。结论MEF2C的乙酰化功能缺陷影响其分子本身的生物活性,因此为进一步研究MEF2的分子机制奠定了基础。

关键词：肌细胞增强子2 乙酰化转录 DNA结合功能肌肉分化

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羊生产性状相关microRNA的研究进展

黑龙江畜牧兽医 2017年第11期 58-63页

作者：杨灵芝巩佳昕刘念祁琪王健沈露露房兴堂李勇李忠昌江苏师范大学生命科学学院江苏徐州221116 江苏师范大学科文学院江苏徐州221116 徐州申宁羊业有限公司江苏睢宁221200 江苏省徐州市铜山县百草园养殖技术服务专业合作社江苏铜山221148

microRNA是一类长约22 nt的内源性非编码单链RNA,它主要通过结合靶基因3'端非编码区,在细胞质中形成沉默复合物,降解靶基因或者阻碍靶基因的表达,从而参与机体内基因的转录和翻译水平调控。最新研究表明,microRNA参与生物体各种各样的... 详细信息

microRNA是一类长约22 nt的内源性非编码单链RNA,它主要通过结合靶基因3'端非编码区,在细胞质中形成沉默复合物,降解靶基因或者阻碍靶基因的表达,从而参与机体内基因的转录和翻译水平调控。最新研究表明,microRNA参与生物体各种各样的调节通路,包括参与细胞的增殖、分化、凋亡、生长、免疫反应和离子转运等过程。文章对microRNA的合成、作用机理及近年来microRNA在山羊、绵羊的乳腺发育、泌乳性能、肌肉增殖、肌肉分化、毛囊发育和毛色发育等方面的研究进行综述,旨在了解microRNA调控动物生长发育的机制,探讨microRNA对山羊、绵羊的产奶量、羊肉品质和羊毛品质的影响,为我国山羊、绵羊品种的遗传资源保护及合理利用,生产性能的改善及提高提供有益的参考,促进我国养羊业的快速发展。

关键词：羊 microRNA 泌乳性能肌肉增殖肌肉分化毛囊发育毛色发育

牛Akirin1基因对牛成肌细胞分化的影响研究

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牛Akirin1基因对牛成肌细胞分化的影响研究

作者：汪海鹏东北农业大学

学位级别：硕士

脊椎动物的肌纤维在胚胎期形成,出生后数目不再改变。出生后肌肉的生长主要依赖卫星细胞的增殖分化而导致肌纤维长度增加和周径增大即肥大,而不是依赖肌细胞数目的增多即增生。研究肌肉发生的机制对于了解胚胎发育、细胞增殖与分化具有... 详细信息

脊椎动物的肌纤维在胚胎期形成,出生后数目不再改变。出生后肌肉的生长主要依赖卫星细胞的增殖分化而导致肌纤维长度增加和周径增大即肥大,而不是依赖肌细胞数目的增多即增生。研究肌肉发生的机制对于了解胚胎发育、细胞增殖与分化具有重要意义。脊椎动物生肌过程除由经典的生肌决定因子家族（MRFs）、心肌细胞增强子2家族（MEF2s）以及肌肉生成抑制素（MSTN）调控外还依赖于其他众多调节因子。这里我们研究了转录因子akirin1基因对牛成肌细胞分化的影响,以期为产肉动物肉质和产量的提高及肌营养不良和肌肉重生的治疗等临床应用提供理论依据,并为后续的转基因牛提供理论基础。本实验应用RT-PCR的方法扩增了牛akirin1基因594bp的CDS区域,构建了akirin1基因真核表达载体pIRES2-EGFP-akirin1,使用PEI转染技术使akirin1基因在牛成肌细胞中瞬时高效表达。利用Real-time PCR技术检测了akirin1转染细胞前后akirin1基因和肌肉分化标志性基因myogenin、MCK的mRNA表达水平变化,western blot技术检测了MRFs家族成员myogenin的蛋白水平在转染akirin1基因前后的变化。应用软件和在线网站对akirin1基因进行生物信息学分析,初步预测了akirin1蛋白的保守结构域和功能域,并预测了myogenin基因启动子上游的转录因子结合位点。最后还使用双荧光素酶报告基因检测系统研究了akirin1基因对myogenin基因启动子活性的影响。使用重组质粒pIRES2-EGFP-akirin1转染成肌细胞后的24h、48h、72h均能观察到绿色荧光表明akirin1基因在成肌细胞中得到表达。通过Real-time PCR检测到akirin1表达载体转染成肌细胞后的24h、48h、72h时间点akirin1基因均有高水平表达,肌肉分化相关的基因myogenin和MCK的mRNA水平也有不同程度的升高。Western blot检测到转染akirin1 24h、48h、72h后myogenin的蛋白水平均高于对照组,并且转染akirin1后myogenin的表达时间提前。双荧光素酶报告基因检测系统证明,akirin1能够通过增强myogenin启动子的活性从而促进myogenin的表达,最终促进肌肉分化。结论:akirin1的过表达能够促进肌肉分化相关基因的表达,这种对肌肉分化的促进作用机制之一是通过促进myogenin启动子活性实现的。

关键词： akirin1 myogenin 成肌细胞肌肉分化

甲基转移酶METTL21C调控鸡骨骼肌生长发育机制研究

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甲基转移酶METTL21C调控鸡骨骼肌生长发育机制研究

作者：李蕊清陕西理工大学

学位级别：硕士

甲基转移酶样21(Methyltransferase like 21,METTL21)是甲基转移酶超家族的一类远亲成员,包括METTL21A、METTL21B、METTL21C和METTL21D四个成员。其中METTL21C在动物机体各个组织中均表达,尤其是骨骼肌组织中特异性高表达。研究发现,MET... 详细信息

甲基转移酶样21(Methyltransferase like 21,METTL21)是甲基转移酶超家族的一类远亲成员,包括METTL21A、METTL21B、METTL21C和METTL21D四个成员。其中METTL21C在动物机体各个组织中均表达,尤其是骨骼肌组织中特异性高表达。研究发现,METTL21C能够促进小鼠C2C12细胞的成肌分化,抑制肌肉萎缩,但其在家禽骨骼肌中的功能研究相对较少。因此,本论文旨在探究METTL21C影响禽类骨骼肌生长发育机制,为改善家禽肌肉品质、提高生产性能提供参考价值,也为运动科学、肌肉疾病及代谢稳态等医学问题奠定理论基础。本研究以略阳乌鸡为研究对象,采用酶消化法分离鸡原代骨骼肌卫星细胞,并以此为细胞模型,探究METTL21C对成肌分化的影响;通过液相色谱质谱检测和免疫共沉淀技术鉴定METTL21C的互作蛋白,验证METTL21C与Hsc70结合在成肌分化过程中的作用,最终系统阐述METTL21C影响家禽骨骼肌生长发育的分子机理。本研究主要获得实验结果如下:1.分析略阳乌鸡腿肌组织转录组测序数据,结合文献查阅,发现甲基转移酶METTL21C基因可能影响禽类骨骼肌的生长发育;进一步检测METTL21C基因表达规律,结果显示METTL21C在略阳乌鸡各个组织中均表达,其中心肌中表达量最高,其次是骨骼肌;随着动物日龄增长,METTL21C在骨骼肌组织中的表达呈升高趋势。2.采用酶消化法分离鸡原代骨骼肌卫星细胞,检测肌卫星细胞标志基因Pax7和MyoG的表达水平,最终确认分离获得鸡原代骨骼肌卫星细胞,为后续实验提供细胞模型。3.成功构建METTL21C超表达载体,将其转染至鸡骨骼肌卫星细胞中,结果发现肌肉发育相关基因的表达水平随之升高,表明METTL21C具有促进家禽骨骼肌生长发育的作用。4.基于LC-MS/MS质谱检测技术鉴定METTL21C的互作蛋白,筛选Hsc70为研究对象,采用Co-IP技术验证METTL21C和Hsc70存在互作效应。进一步探究METTL21C和Hsc70互作对肌肉发育的影响,发现单独超表达Hsc70,肌肉发育相关基因表达降低,表明其具有抑制成肌分化的能力,但METTL21C和Hsc70结合减弱了Hsc70抑制成肌分化的作用。5.构建Hsc70基因的K561位点突变载体,通过Co-IP技术验证突变后METTL21C与Hsc70之间的互作关系。结果显示K561位点突变后,METTL21C与Hsc70没有结合,说明K561为METTL21C与Hsc70的结合位点,由此表明,METTL21C通过与Hsc70的K561位点结合参与调控家禽骨骼肌生长发育过程。

关键词： METTL21C基因骨骼肌发育肌肉分化蛋白互作 Hsc70

miR-23在小鼠骨骼肌中的表达及其对骨骼肌再生调节作用的初步研究

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miR-23在小鼠骨骼肌中的表达及其对骨骼肌再生调节作用的初步研究

作者：李粉南京师范大学

学位级别：硕士

脊椎动物骨骼肌组织的发育从胚胎期的肌祖先细胞开始,经历肌肉干细胞、成肌细胞等中间细胞直至肌管形成和肌纤维成熟等一系列过程。在此过程中受到多种生长因子及特征性转录调节因子的调控。最近的研究发现,肌肉的发育还受到一类非编码... 详细信息

脊椎动物骨骼肌组织的发育从胚胎期的肌祖先细胞开始,经历肌肉干细胞、成肌细胞等中间细胞直至肌管形成和肌纤维成熟等一系列过程。在此过程中受到多种生长因子及特征性转录调节因子的调控。最近的研究发现,肌肉的发育还受到一类非编码小RNA,即MicroRNAs （miRNAs）的调节,使肌肉发育分化的调节过程更为复杂、更为精细。 microRNA是一类长度为20-22个核苷酸的单链RNA分子,通过其种子序列与靶基因mRNA3’-非翻译区（3’-UTR）序列结合,进而在转录后水平调节靶基因的表达。本文通过生物信息学分析发现：骨骼肌快肌的主要结构功能蛋白基因,肌球蛋白重链基因Myh1、Myh2、Myh4 mRNA的3’-UTR区均含有一个保守的miR-23结合序列。miR-23包括2种亚型：miR-23a和miR-23b。二者相差一个核苷酸,由不同基因编码。本文分析了miR-23在骨骼肌中的表达特征,并初步研究了miR-23a在小鼠体内对于骨骼肌再生的调节作用,研究结果如下：一、应用real-time RT-PCR研究了miR-23在小鼠体内不同时期的表达水平,结果发现miR-23在骨骼肌中表达水平较高。而在成体骨骼肌慢肌中表达水平明显高于快肌;在小鼠胚胎期四肢骨骼肌中的表达水平低于成体骨骼肌。二、应用real-time RT-PCR研究了miR-23在C2C12细胞中的表达。C2C12细胞是小鼠成肌细胞,体外可诱导分化为骨骼肌细胞。本文发现,在分化起始时,细胞中有较低水平的miR-23表达,随着分化的进行miR-23表达水平降低。当肌分化结束后,miR-23的表达维持在高水平。由此提示miR-23表达水平与细胞的肌分化过程具有一定的负相关性。三、研究了miR-23a对于小鼠肌肉的调节作用。本文用盐酸布比卡因破坏成体小鼠股四头肌,观察了miR-23a对于再生肌肉的作用。初步结果发现：再生骨骼肌中Myhl和Myh2基因编码蛋白表达减少,而其mRNA表达水平没有降低,说明niR-23a在翻译水平影响了基因的表达。综上所述,本文发现,miR-23在小鼠骨骼肌分化发育过程中表达水平发生变化,可在翻译水平抑制快肌肌球蛋白重链的表达。本文的研究结果提示,microRNA在肌肉分化发育过程中,可通过影响肌肉结构蛋白表达水平来调节肌肉的发育。

关键词： miR-23 肌球蛋白重链肌肉分化

鸡miR-181-5p家族靶向TGFBR1调控骨骼肌卫星细胞分化的研究

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鸡miR-181-5p家族靶向TGFBR1调控骨骼肌卫星细胞分化的研究

作者：田永桐四川农业大学

学位级别：硕士

骨骼肌约占动物胴体重的50%,解析调控其生长发育的分子遗传机理是改良动物产肉性能的关键。动物出生以后,肌纤维的数目已经确定,肌肉的生长主要表现为肌纤维体积的增大。骨骼肌中含有大量处于静息状态的肌源性干细胞(卫星细胞),已被证... 详细信息

骨骼肌约占动物胴体重的50%,解析调控其生长发育的分子遗传机理是改良动物产肉性能的关键。动物出生以后,肌纤维的数目已经确定,肌肉的生长主要表现为肌纤维体积的增大。骨骼肌中含有大量处于静息状态的肌源性干细胞(卫星细胞),已被证明对于骨骼肌的生长和再生能力至关重要。Micro RNAs(miRNAs)是一种长约22 nt的小型非编码RNA,已被广泛报道在人类和动物骨骼肌的发育和再生过程中发挥重要作用,其主要通过靶向基因参与相关信号通路调节鸡骨骼肌的生长。已经有研究表明miR-181-5p家族参与多种机体活动且在哺乳动物骨骼肌细胞中发挥作用,但miR-181-5p家族对鸡骨骼肌生长发育的调控机制在很大程度上仍然是未知的。本研究以鸡骨骼肌卫星细胞(SMSCs)为主要研究材料,针对miR-181-5p家族在鸡中的两个成员miR-181a-5p和miR-181b-5p,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)、蛋白印迹(Western Blot)、免疫荧光、双荧光素酶报告基因分析等试验技术和方法,对miR-181-5p家族在SMSCs分化过程中的作用进行了功能性验证,并对其在肌生成中的调控机制进行了探究,获得主要研究结果如下:1.通过检测肉鸡和蛋鸡肌肉发育相关指标对蛋肉鸡骨骼肌对比,发现0-6周龄肉鸡的体重和胸肌重及其增加速率均显著高于蛋鸡(P肌肉分化调节基因的表达水平均显著高于蛋鸡(P分化基因的m RNA和蛋白质表达水平(P分化。4.生物信息学分析预测显示生长转化因子β受体1(TGFBR1)是miR-181a-5p和miR-181b-5p的靶基因。双荧光素酶报告基因验证表明miR-181a-5p和miR-181b-5p与TGFBR1的3’UTR区靶向结合。在体外培养鸡骨骼肌卫星细胞中过表达或者干扰miR-181a-5p和miR-181b-5p导致TGFBR1的m RNA和蛋白表达水平相应的降低或者升高(P分化相关基因(Myo D1、Myo G和My HC)在m RNA表达水平以及蛋白表达水平上均升高(P分化受到抑制,表明TGFBR1基因对骨骼肌卫星细胞分化过程起负调控作用。进一步检测分析发现在细胞中干扰TGFBR1后,TGF-β信号转导下游SMAD2/3的蛋白表达水平基本不变(P>0.05),而磷酸化的SMAD2/3蛋白表达量显著降低(P分化过程。以上结果可为研究miRNA在鸡骨骼肌生长发育的分子机理提供参考,也可为开展提高鸡肌肉生长性能的分子育种研究提供理论基础。

关键词：鸡骨骼肌卫星细胞 miRNA-181-5p家族肌肉分化 TGFBR1 TGF-β信号通路

牛miR-30-5p在骨骼肌中的表达与功能研究

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牛miR-30-5p在骨骼肌中的表达与功能研究

作者：张博文西北农林科技大学

学位级别：硕士

MicroRNAs（miRNAs）是一类长度只有22个左右核苷酸的单链非编码RNA。现已表明,miRNA在肌肉的生长发育过程中也发挥着关键性的作用。TargetScan预测MBNL基因家族为miR-30-5p靶基因。MBNL蛋白家族成员均为可变剪切调控因子,其中MBNL1能... 详细信息

MicroRNAs（miRNAs）是一类长度只有22个左右核苷酸的单链非编码RNA。现已表明,miRNA在肌肉的生长发育过程中也发挥着关键性的作用。TargetScan预测MBNL基因家族为miR-30-5p靶基因。MBNL蛋白家族成员均为可变剪切调控因子,其中MBNL1能够使肌肉相关基因INSR的mRNA中exon11和Trim55的mRNA中的exon9在转录过程中不被切掉,而INSR被发现能够参与到与肌肉发育有关的信号通路中。MBNL1和MBNL3被报道在肌肉发育过程中具有重要的功能。本研究通过生物信息学的方法分析了miR-30-5p中的三个成员的在染色体上的位置及其相互间的保守性以及各自物种间的保守性。利用qPCR、Western Blot、siRNA干扰及双荧光素酶报告载体系统的方法分别研究了mi R-30-5p在牛心、肝、脾、肺、肾、骨骼肌和脂肪等组织中的表达谱、其在肌肉分化中的作用,验证了其与其靶基因MBNL之间的靶向关系、分析了MBNL1对肌肉分化的影响,探究了miR-30-5p对MBNL1下游基因INSR和Trim55基因可变剪切的影响。本研究的实验结果如下:（1）通过序列保守性分析,发现miR-30a-5p、miR-30b-5p和miR-30e-5p之间以及它们在人、小鼠和牛的物种间的保守性都很高;（2）胎牛、犊牛和成年牛不同组织（心、肝、脾、肺、肾、骨骼肌和脂肪）的表达谱分析结果显示,miR-30-5p在心、肺、肾和骨骼肌中表达量较高,且miR-30b-5p在胎牛、犊牛和成年牛之间的表达量有显著性的差异（p＜0.05）,显示了miR-30-5p在肌肉发育过程中所具有的重要作用;（3）成功构建了mi R-30a-5p、miR-30b-5p和miR-30e-5p的pcDNA3.1（+）的过表达载体,成功构建了MBNL1、MBNL2和MBNL3的3’UTR片段的荧光素酶报告载体及其突变型载体;（4）在C2C12细胞中过表达miR-30-5p,发现肌肉分化标记分子MyoG和MHC的mRNA表达量显著下降（p＜0.05）,Western Blot实验证明MyoG和MHC的蛋白表达量也得到抑制,标记分子的表达量被下调充分证明了,miR-30-5p能够抑制肌肉的分化;（5）双荧光素酶报告实验和Western Blot的实验结果证实了这一预测结果,即mi R-30a-5p和miR-30e-5p能够下调MBNL1、MBNL2和MBNL3基因的表达量（p＜0.05）,mi R-30b-5p能够下调MBNL1和MBNL2的表达量（p＜0.05）;（6）RNAi实验中,MyoG和MHC的mRNA（p＜0.05）和蛋白水平均被下调,证明了MBNL1能够促进肌肉的分化;（7）mi R-30-5p过表达载体转染C2C12细胞后,qPCR检测发现INSR的exon11和Trim55的exon9的表达量下降（p＜0.05）,证明了该miR-30-5p能够促进INSR的成熟mRNA中exon11的缺失,促进Trim55成熟mRNA中exon9的缺失。综上所述,mi R-30-5p能够靶向下调MBNL的表达量,进而能够抑制肌肉的分化。

关键词：牛 miR-30-5p 肌肉分化 MBNL 可变剪切