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饲粮甜菜碱对湖羊m6a甲基化及抗氧化能力的影响研究【字数:9494】

2024-11-02 11:18编辑: www.jxszl.com景先生毕设
本试验旨在探究甜菜碱对湖羊睾丸N6-methylation(m6A)甲基化相关基因和蛋白表达水平及抗氧化能力的影响。以雄性湖羊为研究对象,随机分为四组(对照组、B1组、B2组和B3组),对照组饲喂基础日粮,试验组在此基础上分别添加1g(B1组),2g(B2组),3g(B3组)/只/d的甜菜碱。检测m6A相关基因的mRNA表达水平和相关酶的蛋白表达水平。结果表明,B2组WTAP的基因和蛋白表达量显著高于对照组,METTL3的基因和蛋白表达量极显著高于对照组(P<0.05,P<0.01)。与对照组相比,B2组FTO和ALKBH5的基因和蛋白表达量显著下降,B1、B3组ALKBH5的mRNA和蛋白表达量显著升高(P<0.05)。ELISA结果显示,试验组的CAT酶活变化不显著(P>0.05),SOD酶活均显著高于对照组(P<0.05)。初步推测,饲粮甜菜碱水平会影响湖羊睾丸m6A甲基化相关基因和蛋白表达水平,也会影响湖羊的抗氧化能力。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法3
1.1 试验时间和地点 3
1.2试验样品采集 3
1.3 RNA反转录,cDNA 合成和实时荧光定量PCR4
1.4蛋白免疫印迹分析(western blot)4
1.5酶联免疫吸附剂测定(ELISA)5
1.6数据分析5
2结果与分析5
2.1饲粮甜菜碱对m6A甲基化水平的影响5
2.1.1去甲基酶(Erasers)6
2.1.2甲基转移酶复合体(Writers)6
2.1.3甲基化修饰结合蛋白(Readers)7
2.2饲粮甜菜碱对抗氧化的影响8
2.2.1抗氧化酶活性8
2.2.2抗氧化酶mRNA表达量9
2.2.3抗氧化酶蛋白表达量9
3讨论 10
3.1甜菜碱对湖羊m6A甲基化及去甲基化的影响10
3.2甜菜碱对湖羊抗氧化能力的影响11
3.3氧化应激对m6A甲基化的影响12
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致谢 12
参考文献12
饲粮甜菜碱对湖羊睾丸m6A甲基化及抗氧化能力的影响研究
引言
引言:表观遗传学是研究由非序列改变而引起基因表达和功能水平变化的一门学科,涉及DNA、RNA和蛋白质的多种化学修饰形式。研究表明,目前已发现的细胞内RNA化学修饰超过100多种,广泛存在于信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)、小核RNA (snRNA)、核糖体RNA(rRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)等处[1]。其中RNA甲基化修饰作为最主要的RNA修饰形式之一,是一种转录后水平的调控,在RNA加工代谢的各个过程以及机体的正常生理活动或病理变化中发挥重要作用,已有 研究表明,m6A甲基化修饰参与雄性动物的精子发生、性激素合成、促性腺激素的信号传导等生殖生理相关进程[24]。
N6腺嘌呤甲基化(m6A)是RNA修饰中最丰富的形式之一,广泛分布于真核生物的mRNA、lncRNA等位置。在哺乳动物、拟南芥、果蝇、单细胞酵母和细菌等生命体中均发现了这种修饰形式,但含量较低,m6A占哺乳动物RNA中腺苷酸的0.1%0.4%[5]。
m6A最早发现于19世纪70年代,但由于RNA半衰期较短、没有发现RNA去甲基酶等原因,这种修饰一直被认为是静态而不可逆的过程[6]。2011年,第一个m6A去甲基酶FTO(fat mass and obesityassociated protein)的发现,证明了m6A甲基化修饰的动态可逆性,且其分布被认为与人类的某些疾病存在一定的联系[7]。目前研究已证明,m6A通过甲基转移酶复合体(Writers)、去甲基酶(Erasers)和甲基化修饰结合蛋白(Readers)三者的动态调控介导生命体的正常生理活动或对异常病变的发展起一定作用(见下图1)。
图1 m6A修饰及其作用示意图
(引自Cao G, Li HB, Yin Z, et al. Recent advances in dynamic m6A RNA modification [J]. Open Biology, 2016, 6(4): 160003)
甲基转移酶复合体(Writers)参与介导RNA的甲基化修饰过程,其中METTL3(methyltransferase like 3)蛋白是最早鉴定出的RNA甲基转移酶复合物中的核心组分,且该亚基单独没有酶活性[2]。试验证明,囊胚时期敲除小鼠的METTL3基因,小鼠mRNA中m6A几乎全部消失,进一步证实了METTL3对m6A修饰的重要作用[8]。去甲基酶(Erasers)参与介导RNA的去甲基化修饰过程,m6A去甲基酶FTO的发现最早证明了m6A甲基化修饰的动态可逆性[7]。研究表明,FTO介导的去甲基化可发生在RNA或DNA中,且降低FTO水平后发现,细胞中mRNA的m6A甲基化水平升高[9]。甲基化修饰结合蛋白(Readers)负责“读取”RNA甲基化修饰的信息,并参与调控下游mRNA的各种功能[10]。按照m6A结合蛋白以及相关的因子的调控通路,大致可将m6A调控模式分为两类。第一类是通过微调甲基转录本的结构来阻断或诱发RNA与蛋白质之间的互作[6]。异质核核糖核蛋白C(HNRNPC)是一种广泛存在于细胞核中的RNA结合蛋白,早已被证明负责premRNA的加工和mRNA的成熟。研究发现,m6A改变了mRNA和lncRNA的结构,使之更易与HNRNPC结合,这种调控模式被定义为m6A开关,而 m6A开关可以通过调控HNRNPC,进一步影响目标mRNA的选择性剪切[11]。第二种调控模式是直接与m6A位点选择性结合以诱发后续的反应,参与这种调控的m6A结合蛋白可被称为直接阅读者。YTH结构域家族(YTH domain family)是最早发现的直接阅读者,调控机体的各种生理功能。研究证明,YTHDF2(YTH domain family, member 2)可识别m6A位点,以介导mRNA的降解[2]。

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