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          胎儿期骨骼肌生长发育研究揭示绵羊早期肌肉发育的生物学特征和分子机制
          2020-04-07 16:59   生物技术研究所

          作为人类食物蛋白质的主要来源,家畜肌肉产量和品质的不断提高始终是畜牧业生产和研究的一项重大课题。家畜骨骼肌发育始于胚胎期,在胎儿阶段就决定了终生肌纤维的数量,而肌纤维的数量是决定或影响家畜产肉性能的重要因素,因此胎儿期肌纤维生长发育对家畜产肉性状的形成至关重要。

          新疆畜牧科学院生物技术研究所承担的国家自然科学基金新疆联合基金重点课题“绵羊骨骼肌纤维形成的生物学特征与分子机制研究”,经过历时四年的工作,全面、系统地分析了家畜胎儿期32-135天、共7个时间段肌纤维形成、分化、融合、成熟、生长的组织细胞学特征和分子机制。研究发现,32天胎儿的骨骼肌主要由成肌细胞组成,从45天开始,大部分成肌细胞分化、融合形成初级纤维;到55天,初级纤维融合形成肌管,开始呈现骨骼肌纤维的特征性组织结构,这是肌纤维的第一次融合,肌细胞融合的一些关键基因,如myogenin,MEF2D、Myomaker等在这一时期的表达达到峰值。肌纤维的第二次融合发生在75-85天,此时肌肉组织结构已经形成,肌纤维高度融合,肌纤维融合的一些关键基因在该阶段再次升高达到第二个表达峰值。由于肌纤维融合率是影响产肉量的重要因素,因此,认识家畜胎儿期肌纤维融合的特征和规律,对调控肌肉生长发育意义重大。肌纤维发育分子机制研究发现,早期发育阶段,Pax7、MRFs、TGF-β对成肌细胞分化、初次融合、初级、次级纤维形成发挥重要作用,上述基因之间的相互协同和拮抗,调控绵羊胎儿肌纤维形成,而Myogenin、MEF2D/2C、Myomaker、NFAT等则在二次融合过程发挥主要作用。转录组和蛋白质组学分析挖掘了一批参与调控发育过程的候选基因,该研究为深入解析绵羊肌纤维生长发育的分子机制打下了基础。

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