论文题目: 利用DNA芯片对盐酸克伦特罗减少猪脂肪积累分子机制的初探
论文类型: 博士论文
论文专业: 生物化学与分子生物学
作者: 张瑾
导师: 李宁,邓学梅
关键词: 基因芯片,盐酸克伦特罗,脂肪积累
文献来源: 中国农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 我国是一个养猪大国,地方猪品种沉积脂肪的能力强,这大大影响了猪的经济价值。盐酸克伦特罗（Clenbuterol-HCL,CLB-HCL）,俗称“瘦肉精”,是一种β-兴奋剂,可以显著减少猪脂肪积累,但由于其不易被分解,在动物体内残留时间长,人食用含有CLB-HCL的猪产品可能导致中毒而被禁止使用。为了解CLB-HCL减少猪脂肪沉积的分子机理,我们利用自制的cDNA基因芯片对饲喂CLB-HCL的实验用小型猪（共八只,全同胞配对分为四组生物学重复,每组两只猪中一只饲喂CLB-HCL,另一只不饲喂CLB-HCL）脂肪组织进行基因表达谱分析,利用Afrymetrix Porcine Genome芯片对饲喂CLB-HCL后瘦肉率提高超过10%的两组实验用小型猪的肝脏组织进行基因差异表达谱分析,并且利用Affymetrix Rat Expression Set 230A芯片对CLB-HCL刺激体外培养的脂肪细胞进行基因表达谱分析。 在实验用小型猪脂肪组织差异表达基因中,与G-蛋白耦联信号通径相关的两个基因“cAMP依赖的蛋白激酶类型Ⅰ调控因子”（GenBank登陆号:X05942）和“小GTP结合蛋白rab30”（GenBank登陆号:U57092）的转录水平分别上调2.0倍和2.23倍,我们推断它们是CLB-HCL作用β-肾上腺素受体后传递信号的分子。还发现与脂类代谢相关的载脂蛋白D（aoplipoprotein D）和载脂蛋白R（aoplipoprotein R）转录水平分别上调2.20倍和2.24倍,硬脂酰辅酶A去饱和酶（stearoyl-CoA desaturase,SCD）基因的转录水平下调为0.41倍,这些变化可能与饲喂CLB-HCL导致实验用小型猪脂肪积累减少密切相关。此外,与胶原蛋白相关的9个克隆代表着胶原Ⅰ的α1和α2以及胶原Ⅲ的α1三个基因,转录水平全部呈现上调2倍以上。这可能标志着前脂肪细胞向脂肪细胞分化作用的减弱。在脂肪组织差异表达基因中有9条EST序列在美国国立生物技术信息中心（National Center of Biotechnology Information,NCBI）中比对不到同源序列（2005年10月）,它们可能是与脂类代谢密切相关但还不被人们了解的新基因。荧光定量PCR试验证实以上结果中载脂蛋白D、硬脂酰辅酶A去饱和酶和EST rpfat15972三条基因,在饲喂CLB-HCL组与对照组差异表达均超过2倍。 对肝脏组织研究发现,饲喂CLB-HCL后,276条基因表达发生2倍以上变化（158条上调表达,118条下调表达）,对于差异表达的276条基因,按照欧洲生物信息学中心（European Bioinformationtic Institute）提供的基因本体（gene ontology）信息进行分子功能（molecular function）分类,其中具有结合（binding）11条,催化活性（catalytic activity）27条,防御免疫活性（defense immunity activity）8条,信号转导活性（signal transducer activity）4条和转运活性（transportor activity）9条,没有分类信息的212条。在具有催化活性的27条基因中,与羧基脱氢酶l（GenBank登陆号:NP001748.1）基因中度相似的EST加强表达3.94倍,羧基脱氢酶l参加前列腺素（prostaglandin,PG）的合成,PG可以导致脂解作用加强:还有碘甲腺原氨酸脱碘酶类型Ⅰ（GenBank登陆号:NM001001627.1）基因上调表达2.81,它编码的酶催化甲碘甲腺原氨酸（T4,3,5,3’,5’-tetraiodothyronine）转化为具有生物活性的甲状腺素,甲状腺素具有刺激脂肪减少,肌肉增加的作用。此外,具有信号转导活性的4条差异表达中,有三条基因与G蛋白有关,它们是G蛋白信号调控子1（GenBank登陆号:AFl39837.1）,和两条EST与G蛋白信号调控子18（regulator of G-protein signalling 18）中度相似。对以上结果选取6条基因,采用荧光定量PCR验证,吻合度达到100%。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 脂类代谢研究进展
1.2 盐酸克伦特罗作用机制研究进展
1.3 DNA芯片的研究进展
第二章 材料与方法
2.1 实验使用主要仪器及产地
2.2 实验使用主要试剂
2.3 实验用材料
2.4 实验方法
第三章 结果与讨论
3.1 以cDNA芯片研究饲喂CLB-HCL实验用小型猪各组织差异表达基因
3.2 利用PORCINE GENOME芯片研究饲喂CLB-HCL实验用小型猪肝脏组织差异表达基因
3.3 大鼠脂肪细胞体外CLB-HCL刺激试验
3.4 差异表达基因的定量PCR验证
结论与讨论
参考文献
致谢
附录Ⅰ
附录Ⅱ
简历
发布时间: 2006-04-05
参考文献
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