鸡是一种重要的农业动物,其提供的骨骼肌是我国人民重要的蛋白质食物来源之一。然而进口白羽肉鸡在我国的肉鸡市场中占据主导地位,因此需要大力培育具有自主知识产权的本土高产肉鸡,以减轻我国市场对进口白羽肉鸡种源的依赖。但目前传统育种方法培育速度缓慢,亟需通过现代分子育种技术加快本土肉鸡的育种进程。microRNAs(miRNAs)是一类22个碱基左右的小非编码RNA,且被发现广泛参与调控动物骨骼肌的发育过程,具有成为分子标记辅助育种靶点的潜力。
近期,四川农业大学动物科技学院尹华东教授课题组完成的题为“Gga-miRNA-181-5p family facilitates chicken myogenesis via targeting TGFBR1 to block TGF-β signaling”的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文),JIA) 2024年8期正式发表。
该研究利用肌肉发育速度显著不同的蛋鸡和肉鸡对比模型,检测miR-181-5p家族的两个成员miR-181a-5p和miR-181b-5p的表达模式,并利用鸡骨骼肌卫星细胞验证miR-181-5p家族对鸡骨骼肌细胞体外肌生成的影响,及其对下游靶基因和信号通路的调控,从而解析miR-181-5p家族调控鸡骨骼肌发育的分子机制。
miRNA-181-5p家族靶向TGFBR1基因抑制TGF-β信号通路促进鸡骨骼肌肌生成机制图
该研究首先发现miR-181a-5p和miR-181b-5p在肌肉快速发育的肉鸡胸肌中高表达,而在肌肉慢速发育的蛋鸡胸肌中表达较低。随后以骨骼肌卫星细胞为研究材料,在细胞中对miR-181a-5p和miR-181b-5p进行干扰和过表达,结果发现miR-181-5p家族可以促进骨骼肌成肌分化标志基因的表达,并促进骨骼肌卫星细胞形成肌管。另外miR-181-5p家族可以抑制靶基因TGFBR1的表达,同时抑制TGF-β信号通路下游SMAD2/3蛋白的磷酸化。
综上,该研究揭示了miRNA-181-5p家族靶向TGFBR1基因抑制TGF-β信号通路促进鸡骨骼肌肌生成的分子机制,为鸡骨骼肌发育的分子调控网络提供新的见解,并为分子标记辅助育种提高鸡肉产能提供了有效的分子靶点。
四川农业大学尹华东教授和朱庆教授为该文章的通讯作者,博士研究生申晓旭为第一作者,本研究由国家重点研发计划 (2022YFF10002020),四川省科技计划项目(2021YFYZ0007, 2021YFYZ0031)资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jia.2023.05.025
Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报(英文)》, JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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