豬微小RNA-15b前體突變對其生物學(xué)加工過程及前體脂肪細(xì)胞分化的影響

龍 熙 孫文陽 潘紅梅 張 亮 陳四清 涂 志 郭宗義

(重慶市畜牧科學(xué)院,重慶 402460)

微小RNA(microRNA,miRNA)是動(dòng)物內(nèi)一類內(nèi)源性的單鏈非編碼RNA,長度22個(gè)堿基左右。miRNA與Argonaute(AGO)蛋白結(jié)合形成的RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RNA-induced silencing complex,RISC)可以通過種子序列與靶基因mRNA的3′非編碼區(qū)(UTR)結(jié)合,從而發(fā)揮降解mRNA或抑制翻譯的功能,在轉(zhuǎn)錄后水平上抑制基因的表達(dá)[1-3]。miRNA廣泛分布于動(dòng)物體內(nèi),幾乎參與了動(dòng)物體內(nèi)所有的生物學(xué)過程,具有重要的生物學(xué)功能[4-5]。動(dòng)物體內(nèi)經(jīng)典的miRNA生物學(xué)加工過程主要有4步:1)在細(xì)胞核內(nèi)RNA聚合酶Ⅱ的作用下,miRNA基因轉(zhuǎn)錄形成miRNA初級轉(zhuǎn)錄本(pri-miRNA)[6];2)pri-miRNA隨后被“微處理器(microprocessor)”[由核糖核酸酶Ⅲ Drosha及其輔酶DiGeorge綜合征關(guān)鍵區(qū)域8(DGCR8)構(gòu)成)]剪切形成“發(fā)卡”狀的miRNA前體(pre-miRNA)[7-8]];3)pre-miRNA被轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)被另外一種核糖核酸酶Ⅲ Dicer剪切成小的雙鏈RNA[9];4)小雙鏈miRNA裝載進(jìn)入AGO蛋白,AGO蛋白會選擇其中一條單鏈RNA最終形成RISC,另一條被釋放[10-11]。

miRNA介導(dǎo)的基因表達(dá)沉默是一種重要的表觀遺傳調(diào)控方式,廣泛參與調(diào)控家畜的胚胎發(fā)育、肌肉生長、脂肪沉積、繁殖和免疫反應(yīng)等過程[12-13]。miRNA的生物學(xué)加工過程(表達(dá))受到了精密調(diào)控,種子序列、成熟體或前體部位的突變都可能會影響其加工過程,甚至影響其功能發(fā)揮[14-15]。一些miRNA或其靶基因3′ UTR miRNA結(jié)合位點(diǎn)的突變與家畜能量代謝和生產(chǎn)性能的改變密切相關(guān)。微小RNA-378(miR-378)被報(bào)道在動(dòng)物脂肪組織中高表達(dá),參與調(diào)控脂肪細(xì)胞的能量代謝和脂質(zhì)合成[16-17],其表達(dá)量與家畜的背膘厚度顯著相關(guān)[18];有研究報(bào)道,豬miR-378種子序列上1個(gè)A>G的突變能夠抑制脂肪細(xì)胞的脂肪合成[19]。特克塞……