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MiRNA是一种长度在18-22nt的非编码RNA(non-coding RNA),它可以通过miRNA的5’端2-8个碱基的“种子序列”与靶基因的3’UTR结合,从而抑制靶基因mRNA的翻译或者直接使其降解。miRNA参与调控机体内众多的生物学过程,其中就包括肌肉的生长发育。目前已经发现了很多肌肉特异性的miRNA,例如miR-1、miR-133、miR-206等。miR-27b是小鼠等模式动物重要的肌肉调控因子,推测其在山羊肌肉生长发育存在重要的调控作用。因此本论文通过研究miR-27b在山羊肌肉增殖与分化调控方面的影响,为山羊育种提供理论依据。为此本论文设计、实施了如下四部分试验。 试验一:表达谱分析。通过采集相同饲养条件下的两种山羊组织样本,包括成年安淮山羊和成年波尔山羊不同肌肉组织,包括心肌、胸肌、腿肌、背最长肌以及肾脏;同时采集F7、F10、F13代的山羊骨骼肌卫星细胞以及诱导分化1d、3d、5d和7d的山羊骨骼肌卫星细胞,通过荧光定量PCR检测miR-27b以及Pax3在各组织以及山羊骨骼肌卫星细胞增殖与分化过程中的表达规律。结果表明:miR-27b在成年波尔山羊的肌肉组织中的表达量显著地低于比成年安淮山羊,而Pax3在成年波尔山羊的肌肉组织中的表达量显著地高于比成年安淮山羊,从这个是结果中我们可以看出,miR-27b和Pax3在肌肉生长发育过程中呈现负相关的关系;结果还发现,在山羊骨骼肌卫星细胞增殖过程中miR-27b的表达量是逐渐降低的,而Pax3的表达量则是逐渐升高的。而在分化过程中miR-27b是逐渐上升的,Pax3的表达量逐渐下降。结果暗示,miR-27b可能通过调控Pax3基因促进山羊骨骼肌卫星细胞的分化而抑制其增殖。 试验二:双荧光素酶报告基因检测。首先采用TargetScan软件预测Pax33’UTR区域中miR-27b的结合位点;其次构建两种双荧光素酶报告基因载体,其中包括野生型和突变型载体两种。将这两种载体分别与miR-27b mimics以及miR-27b Negative Control共转染到山羊骨骼肌卫星细胞系中,培养48h后检测荧光值的变化。发现miR-27b mimics与野生型载体共转染后的荧光值相对于对照组相比显著地降低,结果表明 Pax3是miR-27b的靶基因且预测的结合位点是正确的。 试验三:山羊骨骼肌卫星细胞增殖与分化检测。为了观察miR-27b对山羊骨骼肌卫星细胞增殖的影响,设置miR-27b mimics组、miR-27bNC组以及miR-27b inhibitor组,分别将以上三种合成片段转染到山羊骨骼肌卫星细胞系中,通过EdU增殖检测试剂盒检测miR-27b对山羊骨骼肌卫星细胞增殖的影响。实验结果发现,转染miR-27b mimics组的EdU阳性细胞数显著低于阴性对照组,而转染miR-27b inhibitor实验组则显著高于阴性对照组,表明miR-27b能够抑制山羊骨骼肌卫星细胞的增殖。为了检测miR-27b对山羊骨骼肌卫星细胞分化的影响。采用过表达miR-27b后,通过荧光定量PCR检测山羊骨骼肌卫星细胞分化的标记基因MyoG表达谱的变化,从而观察miR-27b对山羊骨骼肌卫星细胞分化的影响。结果发现,MyoG的表达量与对照组相比显著升高,表明miR-27b可以促进山羊骨骼肌卫星细胞的分化。 试验四:免疫荧光染色和蛋白免疫印记检测miR-27b对Pax3蛋白表达的影响。首先山羊骨骼肌卫星细胞转染miR-27b mimics后,采用荧光定量PCR技术检测miR-27b以及Pax3 mRNA表达量的变化。其次,通过免疫荧光染色和Western Blot两种方法检测miR-27b对山羊骨骼肌卫星细胞中Pax3蛋白表达的影响。结果表明,过表达miR-27b后,miR-27b的表达量相对于对照组显著地升高,而Pax3 mRNA表达量则没有明显的变化;同时,过表达miR-27b后,山羊骨骼肌卫星细胞中Pax3的蛋白表达显著低于对照组。说明miR-27b能够抑制Pax3蛋白的表达。 综上所述,本研究揭示了miR-27b以及Pax3在山羊组织及细胞水平的时空表达谱,阐明了 miR-27b对Pax3蛋白表达和山羊骨骼肌卫星细胞增殖与分化的影响,发现miR-27b可以通过介导Pax3基因促进山羊骨骼肌卫星细胞的分化而抑制其增殖,研究结果丰富了对山羊骨骼肌生长发育性状分子调控机制的认识,为肉用安淮山羊新品种培育提供了理论参考。