miRNAs介導(dǎo)的信號通路對雞成肌細胞增殖和分化的調(diào)控.pdf

1、骨骼肌的生長發(fā)育是肉雞生產(chǎn)中最為關(guān)注的內(nèi)容，而提高家雞肌肉的生長速度和產(chǎn)肉能力則是肉雞業(yè)者孜孜追求的目標。性連鎖矮小雞（sex-linked dwarf chicken,SLD）是由GHR基因突變造成的體型矮小、肌肉量變少的品種，同時也是研究骨骼肌發(fā)育的理想模型。miRNAs、Myomaker和c-Myc都是骨骼肌發(fā)育過程中重要的調(diào)控因子，而且Myomaker和c-Myc的表達和作用與miRNAs密切相關(guān)。本研究一方面通過對比和分析正常

2、雞和SLD雞之間差異表達的基因和miRNAs，構(gòu)建出miRNAs-mRNAs互作調(diào)控通路，從中篩選出肌肉發(fā)育相關(guān)的候選miRNAs進行功能分析和驗證；另一方面通過確定Myomaker和c-Myc在雞成肌細胞中的作用，并尋找與它們的表達相聯(lián)系的miRNAs，篩選出可參與調(diào)控雞成肌細胞增殖和分化的候選miRNAs。最后再對所有候選miRNAs及其上下游基因進行聯(lián)合分析，構(gòu)建出由miRNA介導(dǎo)的可調(diào)控雞成肌細胞增殖和分化的信號通路。主要結(jié)果如

3、下：
　　1、14胚齡SLD雞骨骼肌發(fā)育滯后于正常雞，7周齡SLD雞骨骼肌纖維直徑小于正常雞，兩品種間差異表達基因主要參與肌肉發(fā)育調(diào)控；let-7b和miR-128的表達以及MAPK通路活性在兩品種骨骼肌中存在顯著差異，表明它們可能是導(dǎo)致SLD雞肌肉發(fā)育異常的潛在因素；利用兩品種間不同時期共同差異表達基因和miRNAs構(gòu)建了與肌肉發(fā)育相關(guān)的miRNAs-mRNAs互作網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可能在家雞骨骼肌發(fā)育過程中起重要作用，而網(wǎng)絡(luò)中的mi

4、R-203和miR-17家族可能是影響骨骼肌發(fā)育的候選miRNAs。
　　2、雞骨骼肌10至16胚齡處于肌細胞增殖和分化的活躍期，miR-203在該段時期表達上調(diào)，且既能通過靶向抑制c-JUN和ΔNP63α抑制雞成肌細胞增殖，也能通過靶向抑制MEF2C和TAp63α抑制雞成肌細胞分化。18胚齡后骨骼肌纖維的形成基本完畢，轉(zhuǎn)向肌纖維的肥大進程，此時miR-203表達消失。miR-203在雞胚骨骼肌發(fā)育中的作用可比作“制動器”，在適當

5、時期抑制骨骼肌的細胞增殖和分化，使骨骼肌的發(fā)育從細胞增殖和分化向肌纖維肥大轉(zhuǎn)變。
　　3、SLD雞和正常雞中，miR-17家族中的miR-20a-5p和miR-20b-5p都在E14期表達顯著高于7w期。miR-20a-5p和miR-20b-5p可通過靶向抑制E2F1促進成肌細胞分化并抑制成肌細胞增殖，而E2F1可直接結(jié)合于miR-17~96和miR-106a~363基因簇的啟動子區(qū)，促進pri-miR-17~96和pri-miR

6、-106a~363的轉(zhuǎn)錄，進而影響miR-20a-5p和miR-20b-5p的表達。
　　4、首次克隆出雞Myomaker全長cDNA；過表達Myomaker可促進雞成肌細胞融合，干擾Myomaker表達可抑制成肌細胞融合并抑制成肌細胞遷移；MYOD和MYOG可結(jié)合于雞 Myomaker啟動子區(qū)的E-box1，并促進Myomaker的轉(zhuǎn)錄；miR-140-3p可促進雞成肌細胞增殖和抑制成肌細胞分化；miR-140-3p可通過靶向抑

7、制Myomaker表達抑制成肌細胞融合。
　　5、c-Myc可促進雞成肌細胞增殖并抑制雞成肌細胞分化；雞成肌細胞增殖期和分化期c-Myc ChIP-seq結(jié)果顯示c-Myc可結(jié)合于眾多miRNA和lncRNAs基因的啟動子區(qū)，調(diào)控它們的轉(zhuǎn)錄，進而影響雞成肌細胞的增殖和分化。
　　胚胎期成肌細胞的增殖和分化影響著肌纖維的形成，決定著出生后肌肉的生長潛力。本研究發(fā)現(xiàn)miR-203、miR-20a-5p、miR-20b-5p和mi

8、R-140-3p可通過靶向抑制多個肌肉發(fā)育相關(guān)的基因的表達，參與雞成肌細胞的增殖和分化。而c-Myc作為重要的基因轉(zhuǎn)錄因子參與調(diào)控包括miR-203、miR-20a-5p和 miR-140-3p在內(nèi)的多個肌肉發(fā)育相關(guān)miRNAs的轉(zhuǎn)錄。這些轉(zhuǎn)錄因子、miRNAs及其靶基因之間構(gòu)成了一張可調(diào)控雞成肌細胞增殖和分化的互作網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)進一步完善了家雞中肌肉發(fā)育所涉及的分子調(diào)控通路，有助于揭示家雞生長的分子調(diào)控過程，同時也為提高雞肌肉生長潛力和