关岭牛MSTN基因3'-UTR与bta-miR-27b的靶向验证

【目的】明确关岭牛bta-miR-27b与肌肉生长抑制素基因(MSTN)的结合位点及靶向调控关系,为通过调控miRNA改良关岭牛产肉量提供理论依据,也为贵州地方黄牛分子遗传改良工作提供新的切入点。【方法】通过TargetScan预测牛MSTN基因3'端非翻译区(3'-UTR)的潜在miRNA结合区域及互作miRNA,对比关岭牛与不同关岭牛杂交品种的生理表型及MSTN基因和3'-UTR端miRNA表达差异,并分析bta-miR-27b在不同关岭牛杂交群体中的靶位点特异性。将MSTN基因3'-UTR序列野生型(WT)和3'-UTR序列突变型(MUT)分别克隆至pMIR-REPORT Luciferase(H306)载体构建重组双荧光素酶报告基因载体,与bta-miR-27b共转染293T细胞以验证bta-miR-27b与MSTN基因的作用关系,并利用实时荧光定量PCR验证bta-miR-27b对MSTN基因表达的影响。【结果】在牛MSTN基因3'-UTR端发现7个miRNA结合位点;关岭牛各系杂交品种的3个miRNA(bta-miR-27a-3p、bta-miR-27b和bta-miR-128)相对表达量均极显著高于关岭牛(P<0.01,下同),MSTN基因相对表达量极显著低于关岭牛,体质量、体高、体斜长、胸围等生长指标却明显优于关岭牛。关岭牛及其杂交牛MSTN基因3'-UTR端的bta-miR-27b结合区域均无突变、无缺失;MSTN-3'-UTR(WT)与bta-miR-27bmimics共转染293T细胞后其相对荧光值下降53.80%,极显著低于MSTN-3'-UTR(MUT)+bta-miR-27bmimics共转染;转染bta-miR-27b mimics后,bta-miR-27b在关岭牛原代成肌细胞株(N2)中成功超表达,而MSTN基因相对表达量呈极显著下调趋势,表明bta-miR-27b能抑制MSTN基因表达。【结论】bta-miR-27b与MSTN基因的结合区域位于3'-UTR端第62~69位碱基处,且靶位点保守性较高。bta-miR-27b对MSTN基因有很强的靶向调控作用,表现为bta-miR-27b能抑制MSTN基因表达。

靶向FHL1的microRNA初步筛选研究

目的构建含有FHL1基因3'-UTR区的荧光素酶报告基因载体,用以检测与其相互作用的microRNA(miRNA)。方法 PCR扩增出FHL1基因3'-UTR区片段,插入到经过改造的荧光素酶报告基因载体pcDNA 3.0中;利用Target Scan5.1软件预测可能与FHL1基因3'UTR区相互作用的miRNA,将miRNA与荧光素酶报告重组子共转染至293T细胞中,检测其荧光活性;构建针对荧光活性结果变化明显的miRNA的种子区缺失突变体,检测荧光活性。结果测序结果表明,含有FHL1基因3'-UTR区的荧光素酶报告基因载体构建正确;荧光素酶活性实验表明,与对照组相比,miR-200c、miR-146a、miR-146b-5p可使荧光素酶报告重组子的荧光素酶活性降低40%左右,并构建上述miRNA缺失突变体,miR-200c使荧光素酶活性回复。结论成功构建了FHL1基因3'UTR区的荧光素酶报告基因载体,而miR-200c、miR-146a、miR-146b-5p可以抑制其荧光素酶活性,其中miR-200c可能直接作用于FHL1基因3'-UTR区。