羊Leptin基因與GHR基因多態性的研究進展

趙明燕

（西北民族大學 生命科學與工程學院，甘肅 蘭州 730030）

1 羊Leptin基因與GHR基因的結構與功能

1.1 羊Leptin基因的結構與功能

瘦素基因是脂肪組織中表達的一種蛋白質，由167個氨基酸殘基構成，分子質量為16 000 ku，其受體主要存在于下丘腦中。綿羊瘦素基因位于O AR 4q 32上，由2個內含子和3個外顯子組成。瘦素基因通過綿羊下丘腦的體重調節中心提供調節信號，進而降低食欲，增加綿羊的能量消耗，通過減少食物攝入量來增加代謝率，從而限制脂肪儲存。瘦素基因通過下丘腦對綿羊體重、繁殖、泌乳的調節是通過神經肽Y(NPY)及YS受體和黑色素皮質素4受體(MC4R)及其配體黑色素細胞刺激激素(MSH)而起作用的[1]。目前,瘦素基因被用作影響國內外動物生長發育的功能基因，是科研工作者的重要研究對象[2]，是研究家畜生產性能等經濟性狀的最佳標記基因之一。

1.2 羊GHR基因的結構與功能

GHR基因由634個氨基酸組成，由腦下垂體前部合成并分泌的一種蛋白激素。GHR基因的分子量為70 ku。GHR基因分布在家畜各組織中，如肝臟、脂肪細胞、淋巴細胞等。在基因核苷酸及其相應氨基酸序列的比較分析中，綿羊具有較高的穩固性。能促進肌肉和骨骼的生長，降低脂肪含量，促進綿羊的生長發育，提高飼料利用率等[3]。

2 有關羊Leptin 基因和GHR基因多態性的研究

目前，在瘦素基因和GHR基因的研究中，絕大多數是關于牛和豬的，對綿羊的研究相對較少。最近幾年，科研工作者在綿羊的Leptin基因和GHR基因的多個位點上發現了不同的品種或者不同的個體之間均存在著較為豐富的多態性，并且從Leptin基因和GHR基因的結構與功能的角度進行分析，科研工作者對Leptin 基因和GHR基因多態性的研究，側重點主要是分析Leptin 基因和GHR基因多態性與綿羊的生長發育之間是否存在相關性。

關于綿羊瘦素基因和GHR基因的多態性與生長發育的相關性分析，已經有了較多的報道。有許多的科研工作者將灘羊、甘南歐拉羊、杜寒雜交羊（引進的杜泊羊和本地的小尾寒羊雜交而得到的綿羊品種）、歐拉型藏羊、湖羊、蘭州大尾羊等綿羊品種作為研究對象，因為候選基因的存在，選擇了Leptin基因和GHR基因。利用PCR-SSCP和DNA測序技術分析了上述綿羊品種Leptin基因或GHR基因的單核苷酸多態性（SNPS），分析了不同基因型與生長發育的關系。通過試驗，尋找影響綿羊生長性狀的最佳基因型組合，作為綿羊生長性狀的遺傳標記。

灘羊、甘南歐拉羊、杜寒雜交羊、歐拉型藏羊、湖羊、蘭州大尾羊等綿羊品種均是我國各地有名的綿羊品種，具有生長快、易育肥、飼料利用率高、抗病能力強等特點。進行多態性分析的研究，主要是為了從分子水平提高綿羊的繁殖力、改良肉用性能、確定Leptin基因與GHR基因是否可作為選育綿羊生長發育性狀的分子遺傳標記等。

馬青等將灘羊作為研究對象，選擇GHR基因作為候選基因，考慮到GHR基因堿基序列突變時，可能影響GHR基因的生理功能,進而導致灘羊的生長發育模式發生改變。因此，希望能通過實驗和分子標記來了解灘羊生長發育的相關機制。經過試驗，他們在GHR基因的第4外顯子上發現了DD、CD共兩種基因型、在GH基因第2內含子上發現了BB、AB共兩種基因型。影響灘羊生長發育的最佳基因型組合是雙雜交基因型ABCD。因此，GHR基因多態性與灘羊的生長發育存在一定的相關性。GH基因和GHR基因的SNP位點可以作為灘羊生長發育的分子標記，對加快灘羊的分子遺傳育種過程具有指導意義。

劉秀[4]等將甘肅高山細毛羊作為研究對象，選擇瘦素基因作為候選基因。本實驗主要分析了甘肅高山細毛羊瘦素基因第3外顯子的多態性與生長速率的相關性。試驗表明在Leptin基因第3外顯子上存在4個等位基因和2個SNP，同時，試驗證明Leptin基因第3外顯子具有豐富的遺傳多樣性。結合甘肅高山細毛羊的生活環境，推測Leptin基因不僅可以影響甘肅高山細毛羊的生長速度，還可以提高甘肅高山細毛羊對于寒冷低氧的生存環境的適應性能力。

葉祿林[5]等以杜寒雜交羊為研究對象，選定瘦素基因作為候選基因，以確定瘦素基因外顯子3的多態性與杜寒雜交羊的生長發育是否存在多態性。經過試驗檢測到一個突變位點（G/T突變），該突變位點對提高杜寒雜交羊的體重、體尺、體高等指標有顯著影響。

3 小結

以上研究表明，瘦素基因和GHR基因對綿羊生長發育有顯著影響，同時，GHR基因結構的突變可能影響生長和發育模式的變化，進而導致生長受到抑制。因此，利用GHR基因作為候選基因，研究GHR基因多態性與綿羊生長發育的關系具有重要的現實意義。雖然對Leptin基因和GHR基因的研究較多，但是將Leptin基因和GHR基因作為分子遺傳標記還存在一些問題。第一，大多數的研究是在小群體中進行的，由此可能導致一些錯誤的試驗結果。對于某些突變位點是否真正的存在以及是否具有遺傳性，則需要經過大規模的群體檢驗；第二，試驗方法不應該僅僅是從DNA水平篩查突變，應通過表型進行相關性的分析，還應該從RNA和蛋白質水平篩查突變是如何導致表型改變的。

盡管目前對于Leptin基因和GHR基因多態性的研究還存在一些問題，但可以肯定的是，瘦素基因和GHR基因是生長發育的候選基因存在著較大的研究空間。如果對Leptin基因和GHR基因進行更深層次的研究，一定會有助于綿羊品種的一些重要生產性狀的改良。