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肌肉生长

研究还发现,从胚胎 33 d 至出生后 60 d,HMGCS1 基因都存在不同水平的表达量。结合Picard 等的研究发现,猪胚胎期 33 和 55 d 是骨骼肌初级纤维和次级纤维生成的关键点[4],由此可以推测,HMGCS1 基因可能参与猪骨骼肌的生长发育。另外也有研究发现,猪背最长肌的初级纤维是从妊娠期的第35—50d开始发育;次级纤维从妊娠期50天左右开始发育,且主要是在初级纤维表面增殖,可持续35—40天[5]。由此,我们可以推测HMGCS1基因主要在初级肌纤维的形成过程中发挥作用。同时,孙伟等人研究还发现HMGCS1 基因的表达受miR-18a/b的调控。miR-18a/b 均可以在正常猪肌肉生长发育中发挥作用。通过双荧光素酶报告基因试验,发现miR-18a/b 可直接与 HMGCS1 基因的 3′UTR 结合,对HMGCS1 有显著的下调作用,有效抑制了 HMGCS1 mRNA的表达。这说明:HMGCS1 在转录翻译过程中受miR-18a/b 的调控,是 miR-18a/b 的共同靶基因[5]。
Keywords:Muscledevelopment;MyoD;Myf6;MSTN
1前言
动物肌肉主要由肌束组成,肌束又由肌纤维和一些相关蛋白及脂肪等组成。同时,动物肌肉的生长发育也有一定的规律:出生前和出生后平滑肌生长主要靠细胞增殖,细胞肥大的能力有限;哺乳动物出生前心脏生长主要靠细增殖,但一旦融合形成肌管和肌纤维,即失去增殖能力,出生后骨骼肌的生长只能靠预先形成的肌纤维的肥大。因此,任何能对动物肌肉组成成分的生成和生长发育规律产生影响的基因,都会对肌肉的生长发育进行调控。例如,myf6、MyoD、FoxO1、MSTN、HMGCS1等基因,都会直接或间接对肌肉的生长发育进行正向或负向调控。
2 基因对肌肉生长的正向调控作用及其作用机制
肌肉细胞分化、生长都受基因的调控影响,随着生物技术的发展,MyoD基因家族、HMGCS1、IGFs等促进肌肉生长的基因也相继被发现。这些基因对肌细胞的形成和增殖分化都起到了不同的促进作用,对这些基因的作用机制进行研究对于了解动物肌肉的生长发育具有重大意义。
肌肉生长
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肌肉生长发育的表观调控
摘 要:肌肉生长发育是一个复杂的过程,涉及到大量基因的表达与调控。如,HMGCS1、MSTN、MyoD、Myf6等基因都对肌纤维的生长发育有关,除此之外,还有许多其它参与肌肉生长发育调控的基因尚未被发现。肌肉细胞增殖、分化受一些正向调控因子和负向调控因子的双向调节。本文将对,现已知与肌肉生长发育相关的部分基因对肌肉生长发育的调控机理进行述。
关键词:肌肉发育;MyoD;Myf6;MSTN
Muscle growthand developmentofapparentregulation
Abstract:Muscle growthanddevelopment is a complex processthatinvolvesa large amountofgene expression and regulation. Suchas HMGCS1,MSTN,MyoD,Myf6 genes are all associated with the growthand developmentof musclefibers. Inaddition, therearemanyother involvedin musclegrowthanddevelopmentregulationofthegene has not yetbeen found. Musclecell proliferation anddifferentiationisbidirectionalregulatedbythesomepositivefactorsand negative regulationfactors.This articlewill tellthe known genesassociatedwithmusclegrowthand developmentontheregulation mechanism ofmuscle growthand development.
2.2 HMGCS1基因在猪的不同组织中的表达水平及对猪肌肉生长发育的影响
HMGCS1(人3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶 A 合成酶 1)是HMGCS家族的成员之一,位于细胞质中。HMGCS1可影响肌肉生长发育过程中肌肉内脂肪的沉积,从而影响猪肉品质。有报道称,通过采用 SYBR Green 荧光定量 PCR法,对HMGCS1在通城猪背最长肌和其它组织中的表达量进行检测。发现,HMGCS1 基因在猪心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏、胃、小肠、背最长肌和皮脂等组织中都有表达,但是其表达量存在一定的差异。通过相关数据分析发现,HMGCS1 基因在肺中的表达最丰富远远高于其它组织(差异显著P<0.05);在肝脏中表达水平较高;而在心肌和背最长肌中表达量较低;在其它组织中表达量居中[3]。
2.1myf6基因对肌肉生长发育的调控
myf6是生肌调节因子MRFs(Myogenicregulatory factors)家族的成员之一,可与普遍表达的 E2A基因产物 E12、E47 等产生相互作用,通过反式激活作用,促进肌特异基因如肌球蛋白、肌肉肌酸激酶(Musclecreatine kinase,MCK)、乙酰胆碱受体等基因的表达,激发生肌作用[1]。有人通过对牛的myf6基因进行克隆,然后用重组质粒 pIRES2-EGFP-myf6 对牛成纤维细胞进行转染发现,对成纤维细胞进行myf6基因转染,可检测到成纤维细胞中myf6蛋白和 mRNA表达均显著提高;同时成纤维细胞中肌特异性基因,如肌肉肌酸激酶基因、肌球蛋白轻链基因的 mRNA水平整体上有所提高;但是,转然后的细胞形态并没有发生显著变化,可能是因为myf6基因促进细胞分化的能力比较弱[1]。因此,可以猜测myf6基因可能具有肌细胞表达特异性。Huitao Fan等[2]通过对出生后的杜洛克和皮特兰骨骼肌中myf6基因的表达情况的检测,发现该基因对这两个品种的成年个体的肌肉生长具有促进作用。但其具体的表达机制还有待研究发现。
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