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饲喂频率对猪不同组织生物钟基因表达的影响【字数:8545】

2024-11-02 11:18编辑: www.jxszl.com景先生毕设
采食是动物维持生命活动的基本生理过程,采食时间作为一个重要的授时因子,影响机体的生理功能。[目的]本试验旨在探究不同饲喂频率对猪肠道,肝脏,胰腺,肾脏,肌肉,脂肪组织中生物钟基因表达的影响。[方法]试验选取24头杜×长×大三元杂交生长猪(初始体重 15.64±0.69kg),随机分为一次饲喂组(7:00)、三次饲喂组(7:00/12:00/17:00)和五次饲喂组(7:00/9:30/12:00/14:30/17:00)。试验期间所有猪只均可自由饮水并且单栏饲养,每只猪每天饲喂量相同,饲喂量依据(NRC,2012)随生长需要调整。饲喂30天后,屠宰并采集猪的十二指肠、回肠前段、结肠、肝脏、胰腺、肾脏、肌肉和脂肪组织用于提取核酸。[结果]三组猪的外周组织生物钟基因的表达量发生了不同程度的变化。其中,肌肉组织中仅CRY2和PER1基因,回肠组织中仅NPAS2和RORα基因的表达量受到饲喂频率的影响,其余组织均有较多生物钟基因的表达量发生变化。[结论]饲喂量相同的条件下,不同的饲喂频率影响了猪外周组织生物钟基因的表达。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
1引言2
生物节律概述及调控机制 2
1.1.1 生物节律概述2
1.1.2 生物节律分子调控机制2
1.1.3 主要的生物钟基因2
1.2 采食对猪的影响3
1.3 采食与生物节律 3
2 材料与方法3
2.1 试验动物3
2.2 饲喂模式建立3
2.3 组织取样与RNA提取4
2.4 内参基因及引物设计4
2.5 生物钟基因及内参基因qRTPCR分析4
2.6 数据分析4
3 结果与分析4
3.1 饲喂频率对肠道生物钟基因表达的影响4
3.2饲喂频率对肝脏生物钟基因表达的影响6
3.3饲喂频率对胰腺生物钟基因表达的影响7
3.4饲喂频率对肾脏生物钟基因表达的影响7
3.5饲喂频率对肌肉生物钟基因表达的影响8
3.6饲喂频率对脂肪生物钟 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ¥351916072¥ 
基因表达的影响9
4 讨论9
4.1 饲喂频率对生物钟基因表达的影响9
4.2 饲喂频率、生物节律与机体代谢之间的关系10
4.3 小结10
致谢10
参考文献11 饲喂频率对猪不同组织生物钟基因表达的影响
引言
1 引言
1.1 生物节律概述及其调控机制
1.1.1 生物节律概述
自地球诞生起,在几十亿年的变化中,其地理环境逐渐变得有规律起来,如现在的四季更替、昼夜更替,而生物体为了适应环境,产生相应的有规律的外部活动以及内部的生理活动就称为生物节律。由周期变化的长短生物节律又可以分为近日节律、周节律等,如近日节律呈昼夜24小时循环,也称为昼夜节律(circadian rhythm)。昼夜节律是机体一种自然的内部过程,调节生物机体睡眠/觉醒,周期大约24小时。目前研究认为,控制生物节律的中枢位于视交叉上核(suprachiasmatic nucleus or nuclei,SCN)。视交叉上核位于下丘脑中的一个小区域,是生物钟基因母钟的主要表达区域,而生物钟基因不仅在中枢系统SCN中表达,控制生物种基因的表达还存在着子钟。有研究表明,在动物的皮肤毛囊上[1]、乳腺中[2]、胃肠道的肠肌表面[3]以及内脏器官等[4]外周组织中的生物钟基因子钟均有表达。
1.1.2 生物节律分子调控机制
生物钟调控机制是一种基于转录翻译的负反馈调节机制,包括转录调控激活调节因子蛋白(BMAL1蛋白和CLOCK蛋白)和转录抑制调控因子蛋白PER蛋白(PER1、PER2、PER3),CRY蛋白(Cry1、Cry2)[5]。研究表明,这种调控反馈回路是由两部分组成,第一部分是由ARNTL基因也就是BMAL1基因和CLOCK基因编码的蛋白通过一种结构域形成异二聚体,它会与PER和CRY基因启动子区的Ebox(CACGTG)结合,从而使这些基因开始转录,转录翻译得到的PER和CRY蛋白在酪蛋白激酶(CKI)的磷酸化形成的产物会抑制异源二聚体的转录;第二部分是异二聚体激活视黄酸相关受体基因从而激活PPAR α的转录,而与此同时PPAR α也会与相关基因启动子区的PPRE结合,诱导其发生转录[57]。
1.1.3 主要的生物钟基因
1.1.3.1 CLOCK 基因
由CLOCK(circadian locomotor output cycles kaput)基因编码的蛋白质在调节昼夜节律中起重要作用,在各个组织中均有广泛的表达。这种蛋白质编码bHLH家族的转录因子,含有DNA结合组蛋白乙酰转移酶活性。编码的蛋白质与ARNTL(BMAL1)形成异二聚体,结合Period(PER1,PER2,PER3)上游的Ebox增强子元件和Cryptochrome(CRY1,CRY2)基因并激活这些基因的转录。PER和CRY蛋白通过与CLOCK / ARNTL复合物的反馈环相互作用并抑制它们自身的转录。
1.1.3.2 CRY1基因
该基因编码黄蛋白腺嘌呤核苷酸结合蛋白,它是调节生物钟的生物膜核心振荡器复合物的关键组成部分。该基因由 CLOCK/ARNTL 杂二聚体进行了放大, 但随后利用 PERSNY杂二体与 CLOCK/ARNTL 相互作用, 在反馈回路中抑制了这种作用。这个基因中的多态性与睡眠模式的改变有关。在完全黑暗中,小鼠CRY1基因的丢失会导致其生理周期缩短。该基因在睾丸 (RPKM 23.5)、甲状腺 (RPKM 10.6) 和25个其他组织中均有广泛表达。
1.1.3.3 ARNTL基因
ARNTL也被称为BMAL1,该基因编码的蛋白会与CLOCK编码的蛋白形成异二聚体,该异二聚体会结合Period(PER1,PER2,PER3)和Cryptochrome(CRY1,CRY2)基因上游的Ebox增强子元件并激活这些基因的转录。PER和CRY蛋白通过与CLOCK / ARNTL复合物的反馈环相互作用而异二聚化并抑制它们自身的转录。该基因的缺失或抑制会影响脂肪生成。

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