猪骨骼肌纤维通常是基于各自不同的生理生化特性进行分类。肌纤维表型受多个独立的信号通路调控,包括丝裂原活化蛋白激酶(MAPK),活化T细胞核因子(NFAT),肌细胞增强因子2(MEF2)和过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)信号通路。microRNA(miRNA)是一类非编码小RNA,可以调节许多生物过程。然而,它们在肌纤维类型调控中的作用尚不清楚。
为此,华南农业大学动物科学学院冯定远教授领衔的课题组对miRNA在纤维分化中的调控机制进行了系统研究。研究人员使用Solexa/Illumina深度测序技术对3个肌肉生长阶段(63,98和161 d)的microRNAome进行分析。在实验中,鉴定到271个成熟miRNAs和243个pre-miRNAs,并在肌肉样品中,发现472个新miRNAs。在鉴定到的成熟miRNAs中,有23个高度表达的miRNAs(超过10000 RPM),占成熟miRNAs总表达量的85.3%,其中包括10个(43.5%)肌肉相关的miRNAs(ssc-miR-133a-3p,ssc-miR-486,ssc-miR-1,ssc-miR-143-3p,ssc-miR-30a-5p,ssc-miR-181a,ssc-miR-148a-3p,ssc-miR-92a,ssc-miR-21,ssc-miR-126-5p)。特别地,ssc-miR-1和ssc-miR-133属于肌源性microRNAs(MyomiRs),控制肌球蛋白含量,肌纤维特性和肌肉表现。这些miRNA参与调控肌肉纤维表型为肌肉发育中肌纤维调控机制提供了新视角。 此外,研究人员还进行了细胞转染实验。在猪骨骼肌卫星细胞中过表达或是抑制ssc-miR-143-3p会诱导增加或减少慢肌纤维基因和蛋白(MYH7)的表达,表明miR-143调节骨骼肌肌中的肌纤维分化。并且miR-143是通过HDAC4-MEF2通路调节MYH7。
本研究中小RNA测序项目由联川生物承担完成。
参考文献
Zuo J, Wu F, Liu Y, Xiao J, Xu M, Yu Q, et al. (2015) MicroRNA Transcriptome Profile Analysis in Porcine Muscle and the Effect of miR-143 on the MYH7 Gene and Protein. PLoS ONE 10(4): e0124873. doi:10.1371/journal.pone.0124873
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