鸡脂肪组织TCF 21基因启动子区DNA甲基化与其表达的关系

旨在研究鸡脂肪组织中TCF 21基因启动子区DNA甲基化水平与其表达的关系。以东北农业大学高、低腹脂双向选择品系(简称高、低脂系)第24世代7周龄肉鸡为试验材料,利用RT-qPCR检测高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF 21基因的mRNA表达水平;利用生物信息学和双荧光素酶报告系统分析TCF 21基因启动子的结构与功能;利用Sequenom MassARRAY飞行质谱检测高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF 21基因启动子区CpG位点的甲基化水平;利用CpG甲基转移酶处理TCF 21启动子报告基因质粒,分析DNA甲基化对TCF 21基因启动子活性的影响。结果显示,高脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF 21基因的mRNA表达水平极显著高于低脂系(P<0.001);TCF 21基因的启动子区存在40个CpG位点,且在启动子的近端和远端均有分布,但不存在CpG岛;将TCF 21基因的启动子划分为5个功能区域,分别为R1区域(-2000~-1500 bp)、R2区域(-1500~-1000 bp)、R3区域(-1000~-500 bp)、R4区域(-500~-200 bp)和Core区域(-200~-100 bp);高脂系R2、R3和R2+R3区域的DNA甲基化水平显著或极显著高于低脂系(P<0.05或P<0.001);R2、R3、R2+R3区域的DNA甲基化水平与TCF 21基因mRNA表达水平呈显著正相关(R2区域:r=0.438,P<0.05;R3区域:r=0.371,P<0.05;R2+R3区域:r=0.489,P<0.05);R2区域的DNA甲基化显著抑制其转录活性(P<0.05)。综上所述,TCF 21基因在高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中的表达水平主要与其启动子R2区域的DNA甲基化水平有关。