Sirtuins家族是调控动物生长发育、衰老及新陈代谢等多方面功能的一组烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（Nicotinamide adenine dinucleotide,NAD⁺）依赖的蛋白去乙酰化酶,是当今长寿与衰老、癌症及代谢紊乱疾病等相关领域的研究热点。哺乳动物Sirtuins家族包括7个成员,命名为SIRT1-SIRT7;它们有不同的亚细胞定位和功能。其中Sirtuin 2（SIRT2）主要位于胞浆,其通过作用于下游不同的靶蛋白底物在多个生理过程中发挥作用,包括脂肪细胞分化、脂肪酸氧化、胰岛素抵抗和葡萄糖异生等。但目前关于牛SIRT2基因对前体脂肪细胞分化的作用及其转录调控机制仍不清楚。本研究旨在利用腺病毒介导的过表达和干扰技术,从细胞和分子水平研究牛SIRT2基因对前体脂肪细胞分化的作用。通过利用生物信息学方法及双荧光素酶报告载体系统,分析牛SIRT2基因的启动子特征和活性,寻找牛SIRT2基因的核心启动子区域。在此基础上借助于定点突变、电泳迁移率变动分析（electrophoretic mobility shift assay,EMSA）和染色质免疫沉淀（chromatin immunoprecipitation,ChIP）技术,研究SIRT2基因的转录调控机制。主要研究成果如下:（1）克隆获得秦川牛SIRT2基因1173 bp的CDS区,共编码390个氨基酸。构建了牛SIRT2基因的腺病毒过表达载体,经过在HEK 293 A细胞系中包装和扩繁后得到高滴度腺病毒Ad-SIRT2。（2）利用HEK 293 A细胞系,筛选得到一条靶向干扰牛SIRT2基因的干扰效率为的74.7%的shRNA,命名为shRNA-1002。将其与腺病毒骨架载体重组后,在HEK 293A细胞系中包装和扩繁,获得高滴度重组腺病毒Ad-shRNA-1002。（3）利用酶消化法培养获得牛原代前体脂肪细胞。Real-time PCR检测病毒的有效性,结果表明,在牛前体脂肪细胞中Ad-SIRT2处理组比Ad-CMV-NC对照组的SIRT2mRNA表达量提高了316.3倍（P<0.01）,而Ad-shRNA-1002处理组比Ad-shRNA-NC对照组的SIRT2 mRNA表达量降低了68.3%（P<0.01）,表明Ad-SIRT2和Ad-shRNA-1002可分别成功介导牛SIRT2基因的过量表达和沉默。（4）油红O染色结果显示,在牛前体脂肪细胞中过量表达SIRT2基因,抑制细胞中脂滴的积累及前体脂肪细胞的分化。相反,干扰SIRT2基因,促进脂肪细胞中脂滴的累积及前体脂肪细胞的分化。（5）牛前体脂肪细胞诱导分化4 d时,real-time PCR检测过表达和干扰SIRT2基因后调控脂肪细胞分化的关键转录因子及脂滴代谢关键基因的表达情况。结果显示,过量表达SIRT2基因后,转录因子C/EBPα（CCAAT/enhancer-binding proteinα）和PPARγ（peroxisome proliferator-activated receptorγ）mRNA的表达量显著降低（P<0.05）。另外,PPARγ通路下游的脂滴代谢关键基因FABP4（fatty acid binding protein 4）、FAS（fatty acid synthase）和LPL（lipoprotein lipase）的表达量也显著下调（P<0.05）。反之,干扰SIRT2基因后,C/EBPα和PPARγmRNA的表达量显著上调,同样PPARγ通路下游的脂滴代谢关键基因FABP4、FAS和LPL的表达量也显著上调（P<0.05）。但是,不论过表达还是干扰SIRT2对转录因子C/EBPβ、C/EBPδ和SREBP1（sterol regulatory element binding protein 1）的表达无显著影响（P>0.05）。（6）利用5’末端cDNA快速扩增法,发现牛SIRT2基因存在多个转录起始位点,将位于翻译起始位点（ATG）上游85 bp处的鸟嘌呤残基“G”指定为“+1”,与GenBank提供的SIRT2 mRNA参考序列（NM₀01113531.1）的5’末端位点一致。（7）克隆获得牛SIRT2基因2017 bp（-1956/+61）的5’侧翼序列。5’末端逐段缺失片段的荧光素酶活性分析结果表明牛,牛SIRT2基因的核心启动子区位于-178/+4。生物信息学预测发现,核心启动子区-178/+4存在E2F1、SP1、YY1和XBP1等转录因子结合位点。但没有发现典型的真核启动子元件TATA box和CAAT box,即SIRT2启动子为无TATA box的启动子。（8）通过定点突变转录因子YY1结合位点,发现牛SIRT2基因启动子活性下降约60%（P<0.01）。进一步利用EMSA和ChIP技术分别在体外和体内证实YY1转录因子能够与牛SIRT2基因核心启动子区结合。以上研究结果表明,YY1促进牛SIRT2基因的转录。综上所述,牛SIRT2基因抑制前体脂肪细胞的分化。YY1通过结合于SIRT2核心启动子区正向调控牛SIRT2基因的转录活性。同时,根据之前报道以及本研究结果,绘制了一张YY1、SIRT2通路和PPARγ之间的调控网络草图。总之,本研究结果为解析牛SIRT2基因在牛脂肪细胞分化中的作用提供了科学依据,并在此基础上揭示了SIRT2的启动子特征和转录调控机制,拓宽了脂肪细胞分化相关基因的调控网络。研究结果不仅为深入研究及理解动物脂肪形成和沉积的复杂分子机理提供了理论依据,也为选育高品质肉牛良种奠定了一定的理论基础。