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中国梅山猪和国外大白猪产仔数差异的分子机制一直是国内外遗传育种专家研究的热点。胚胎移植实验发现母体子宫功能对猪胚胎/胎儿的发育生长有重要影响。在妊娠期间,子宫内膜分泌各种酶、细胞因子、转运蛋白等组织营养质,这些组织营养质对胚胎附植和胎儿发育起着极为重要的作用。子宫内膜功能受激素-细胞因子-生长因子等复杂网络的调控,即说明子宫内膜的功能是受多基因调控的,因此,对调控猪子宫内膜功能的分子机制进行研究具有重要的理论和实践指导意义。本研究以纯种大白和梅山后备母猪为研究对象,选取梅山猪和大白猪妊娠15天、26天和50天这几个胚胎/胎儿丢失关键时期的子宫内膜组织为材料,利用高通量基因芯片技术,筛选了梅山和大白猪子宫内膜差异表达的基因,分析了品种和时期间差异表达基因的表达模式及品种间子宫内膜分泌蛋白编码基因的表达规律,并进一步挑选其中差异表达基因ISG15和LIF,初步检测了其受激素调控的启动子区域,得到如下结果:1梅山和大白猪不同妊娠时期子宫内膜差异表达基因筛选发现共有3001个探针在梅山和大白猪妊娠的各个时期以及品种间子宫内膜呈现差异表达(差异倍数>2,假阳性率<5%),表明梅山和大白猪子宫内膜妊娠不同时期基因表达确实存在差异,通过聚类分析发现,在妊娠的15天,梅山和大白猪子宫内膜中基因表达较为相似,而在妊娠的26天和50天之间,梅山和大白猪子宫内膜中基因表达差异较大,其中,妊娠15天和26天之间,大白猪子宫内膜中差异表达的探针是梅山猪子宫内膜中差异表达探针的3倍左右;在妊娠26天和50天之间,梅山猪和大白猪子宫内膜差异表达基因数目上比较接近。即说明梅山猪子宫内膜基因变化幅度较小,暗示着梅山和大白猪子宫内环境的差异可能主要发生在妊娠的早期。2梅山和大白猪妊娠不同时期特异表达基因研究利用K-means聚类分析的方法对梅山和大白猪妊娠不同时期的差异表达基因的表达模式进行了分析,筛选到了在梅山和大白猪妊娠不同时期都特异表达的基因,在妊娠15天特异表达的基因以参与调节激素分泌和蛋白分泌为主,还有一些调节胚胎附植和子宫内环境的分子,这些基因在妊娠15天的特异高表达暗示着其为调节妊娠建立重要基因,为潜在的子宫内膜容受性的标记基因;妊娠26天特异表达的基因以参与调节血管生成的基因和蛋白酶抑制剂为主,此时为完成附植,形成上皮绒毛膜胎盘的时期,编码蛋白酶抑制剂基因上调表达可能是为了阻止胚胎的过度侵入和血管过度发生;妊娠50天特异表达的基因以编码血管生成和生长发育相关的调节因子为主,暗示着在妊娠的中期,血管生成以及调节生长发育的基因对于妊娠的维持是非常重要的;这些时期间共同特异表达的基因的获得为揭示妊娠不同时期子宫内膜的生理状态变化的机制提供了有价值的参考资料。3品种和妊娠不同时期子宫内膜差异表达的分泌蛋白编码基因分析由于子宫内膜分泌的组织营养质在胚胎附植和发育过程中起着重要的作用,因此,对差异表达基因中的分泌蛋白编码基因进行了分析,在妊娠的15天和26天之间,差异表达的分泌蛋白较妊娠的26天和50天之间的多,说明附植前后,子宫分泌能力的变化较胎盘发育时期的变化大,同时,对品种间编码分泌蛋白的基因进行分析发现,在妊娠的26天,梅山和大白猪子宫内膜中差异表达的分泌蛋白编码基因最多,暗示着在附植完成时期,梅山和大白猪子宫腔中的蛋白质成分差异较大,GO分析结果表明,妊娠不同时期在子宫内膜中特异表达的基因主要参与调节生长发育和血管生成等生物学过程。在妊娠的15天,大白和梅山猪子宫内膜差异表达的分泌蛋白编码基因主要参与调节神经肽信号通路,G蛋白偶联受体信号通路,转化生长因子β受体信号通路等生物学过程,这些信号通路在胚胎的附植中起着重要作用,暗示着梅山和大白猪。在妊娠26天,梅山和大白猪子宫内膜中差异表达的基因负调节蛋白质分泌、TGFβ信号通路以及生长发育等生物学过程。在妊娠50天,梅山和大白猪子宫内膜差异表达的分泌蛋白编码基因主要参与调节血管形态发生和生长发育等生物学过程。从子宫分泌活性的角度揭示了在妊娠不同时期梅山和大白猪子宫内膜功能的差异。4.ISG15和ISG43基因功能初步研究对芯片中差异表达的基因进行了初步的功能分析,首先,采用荧光实时定量PCR技术验证了在妊娠不同时期梅山和大白猪子宫内膜组织中的ISG15基因的差异表达。克隆获得了猪ISG15和ISG43基因的cDNA序列,推测了该基因的结构域;预测发现猪ISG15基因存在典型的泛素样结构域,ISG43基因存在泛素解离酶的结构域,推测猪ISG15基因也存在与靶蛋白结合并对其进行类泛素化修饰的能力;发现了猪ISG15和ISG43基因的潜在SNP位点,利用HindⅢPCR-RFLP方法对ISG15基因中的T171C多态位点分析发现,该位点不同基因型频率在国内外品种之间存在显著差异。并且检测到猪ISG15基因与初生重,总产仔数以及产活仔数存在显著关联。利用BccⅠPCR-RFLP方法对ISG43基因中的A953C多态位点分析发现猪ISG43基因与产活仔数存在显著关联。5.ISG15和LIF转录调控机制研究利用雌激素处理Ishikawa细胞发现ISG15基因在处理48小时后开始上调,雌激素和孕激素联合作用会使ISG15基因上调倍数更大;克隆得到了猪ISG15和LIF基因的启动子,利用启动子分析软件NSITE对猪ISG15和LIF基因的启动子中调控元件进行了预测,然后构建了各种缺失突变的报告基因载体进行转染,发现ISG15启动子中的可能的IRF1和ISGF3结合位点对该启动子活性影响很大,而LIF启动子中的预测的P53结合位点对该启动子活性影响较大。