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硬脂酸(SA)是研究饱和长链脂肪酸的理想模型。本研究的目的是确定外源添加的SA能否改变泌乳奶牛乳腺上皮细胞(DBMEC)中与乳成分合成相关的转录组,并构建应答SA的基因调控网络。首先,使用RT-PCR技术检测与乳成分合成相关基因的表达,SA能够显著上调参与脂肪酸转运(CD36)、细胞内运输(FABP3, FABP4)、细胞内长链脂肪酸激活(ACSL1)、去饱和(SCD)、甘油三酯合成(AGPAT6, GPAM, DGAT1, DGAT2, Lpinl)及脂生成转录调节(PPARG)的基因的表达,编码乳蛋白(CSN1S1, CSN1S2, CSN2, CSN3, MGLB, LALBA)、调控乳蛋白转录(JAK2)及与乳糖合成相关的基因(beta-1,4-GT1)表达也发生上调,而参与脂肪酸从头合成(FASN, ACACA)、其他脂代谢转录调节因子(SREBF1)以及乳蛋白合成翻译过程的基因(EIF4E-BP1, mTOR, S6K)的表达发生下调。SA增加了细胞及培养基中TG和乳糖含量,并使≥16C与<16C脂肪酸的比例、非饱和与饱和脂肪酸的比例显著上升,酪蛋白的含量显著减少。结果表明SA通过对PPARG、SREBF1、JAK2和mTOR的调节改变脂类代谢、葡萄糖利用、乳糖合成、乳蛋白转录/翻译等生物学进程。乳腺细胞或乳腺的组织培养物有助于miRNA功能的研究。提取并分离DBMEC中的miRNA,经过扩增后开始测序。通过茎环结构及PCR验证试验确定新的Novel miRNAs的存在。本研究检测了泌乳中期荷斯坦奶牛乳腺、肝脏、脂肪组织、脾脏、回肠及肾脏中新miRNA的表达。通过生物学分析,solexa测序共获得有效reads11979706个,9428122个reads属于miRNAs。后续分析表明bta-mir-184在获得的388个已知miRNA中表达丰度最高,同时,38个miRNA被确定为是新的miRNA。其中bta-U21在泌乳中期奶牛中是乳腺特有的,7个新miRNA,包括bta-U21在内,表现出组织分布的局限性。MicroRNAs能够对多种营养素产生应答。研究使用定制的包含672个奶牛miRNA探针的芯片研究DBMEC中miRNA对SA的应答,对照组和SA组分别表达157个和165个miRNA,其中17个miRNA发生显著变化,12个miRNA在qRT-PCR实验中得到验证。使用TargetScan、PicTar、GO和KEGG对差异显著的miRNA的靶基因进行聚类分析表明,这些靶基因在转录调节与mTOR通路上发生富集。将应答SA的miRNA和mRNA的信息与靶基因预测的结果整合后发现,miR-362-5p和LPIN1、miR-181a和ACSL1、miR-194和PPARGC1A、miR-19a和PRKAA1、miR-19a和PRKAA2以及miR-452和RPS6KB1表达变化趋势相反,结果表明,miRNA在泌乳应答过程中也存在潜在的作用。