本文關(guān)鍵詞：高原妊娠對(duì)初生仔豬mtDNA拷貝數(shù)及血管生成相關(guān)基因表達(dá)量的影響

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【摘要】：線粒體是機(jī)體進(jìn)行氧化磷酸化生成ATP的場(chǎng)所,是機(jī)體的能量工廠,越來越多的研究表明其參與各種生理代謝的調(diào)控過程。為了研究線粒體拷貝數(shù)及血管生成相關(guān)基因在動(dòng)物高原環(huán)境適應(yīng)性中的作用,以平原正常妊娠環(huán)境下出生的榮昌小豬(n=3)和平原轉(zhuǎn)入高原妊娠環(huán)境出生的榮昌小豬(n=3)作為研究材料,采用實(shí)時(shí)熒光定量技術(shù)(qPCR)測(cè)定7個(gè)組織(心、肝、肺、’腎、大腦、眼肌和腰肌)的線粒體DNA拷貝數(shù)及血管生成相關(guān)基因的表達(dá)量,以探究動(dòng)物適應(yīng)高原環(huán)境的分子機(jī)制。兩因素方差分析的結(jié)果表明,高原環(huán)境(F=226.87,p=5.89×10~(-15))和不同組織(F=212.25,p=5.25×10~(-22))都能顯著影響線粒體拷貝數(shù),并且海拔環(huán)境與組織之間存在著顯著的交互效應(yīng)(F=38.89,p=1.87×10~(-12))。進(jìn)一步分析線粒體拷貝數(shù)在不同組織中的分布規(guī)律,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在平原妊娠的榮昌小豬中,眼肌的拷貝數(shù)最多；高原妊娠的榮昌小豬中,心·臟的拷貝數(shù)最多。通過獨(dú)立樣本T檢驗(yàn),除了心臟組織在高原與平原妊娠小豬間無差異(t=0.32,,p=7.62×10~(-1)),其余6個(gè)組織(腦(t=17.59,p=6.13×10~(-5))、肺(t=3.10,p=3.61×10~(-2))、肝(t=3.30,P=3.99×10~(-2))、腎(t=3.30,p=3.99×10~(-2))、眼肌(t=31.86,p=5.79×10~(-6))、腰肌(t=10.39,p=4.84×10~(-4)))都呈現(xiàn)出高原妊娠小豬低于平原妊娠小豬的規(guī)律。推測(cè)高原妊娠小豬拷貝數(shù)明顯下降,可能與線粒體受到損傷,線粒體發(fā)生自噬相關(guān)。在7個(gè)組織(心、肝、肺、腎、大腦、眼肌和腰肌)中,線粒體基因(COX1、ND1和ATP6)的表達(dá)量均高于平原正常妊娠小豬,推測(cè)在高原低氧環(huán)境中能量合成效率提高,從而導(dǎo)致線粒體基因表達(dá)量上調(diào)。核基因結(jié)果表明在心臟、肺、肌肉和大腦組織中VEGF基因表達(dá)上調(diào),這與這些組織在高原低氧環(huán)境中,需促進(jìn)血管生成有關(guān)。ET1基因在大腦、肺和腎中表達(dá)上調(diào),這與在高原環(huán)境下維持血管內(nèi)穩(wěn)態(tài)直接相關(guān)。HIF-la基因?qū)ρ鯕庾兓舾?通過調(diào)控其他基因的表達(dá)促使機(jī)體適應(yīng)高原低氧環(huán)境。同時(shí)分析8個(gè)能量代謝基因的表達(dá)量,擴(kuò)增結(jié)果顯示：COX1(r=0.399,p=8.9×10~(-3))、HIF-1α(r=0.550,p=1.60×10~(-4))基因表達(dá)水平與mtDNA拷貝數(shù)存在顯著負(fù)相關(guān)；NDI(r=0.317, p=4.09×10~(-2))、ATP6(r=0.333, p=3.1×10~(-2))、ET1(r=0.165,p=2.97×10~(-2))基因表達(dá)水平與mtDNA拷貝數(shù)存在極顯著負(fù)相關(guān)。推測(cè)在高原環(huán)境線粒體由于受到氧化損傷,機(jī)體通過線粒體自噬清除線粒體,從而線粒體拷貝數(shù)降低,獲得氧氣含量降低,線粒體合成能量減少,為了滿足機(jī)體對(duì)于能量的需求,導(dǎo)致能量代謝相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)。上述研究結(jié)果表明動(dòng)物在高原環(huán)境下,由于線粒體受到氧化損傷,通過自噬清除損傷的線粒體,從而表現(xiàn)出高原動(dòng)物線粒體拷貝數(shù)低于平原環(huán)境。在高原低氧環(huán)境下,動(dòng)物獲得氧氣含量降低,線粒體合成能量減少,為了滿足機(jī)體對(duì)于能量的需求,調(diào)控血管生成相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)。通過對(duì)榮昌豬線粒體拷貝數(shù)變化的研究,為家畜適應(yīng)高原生產(chǎn)環(huán)境提供了基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：mtDNA拷貝數(shù) 線粒體基因 能量代謝 榮昌豬
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S828
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 1 文獻(xiàn)綜述12-22
• 1.1 高原養(yǎng)豬業(yè)現(xiàn)狀12
• 1.2 榮昌豬簡(jiǎn)介12-13
• 1.2.1 榮昌豬的歷史12
• 1.2.2 榮昌豬的生產(chǎn)性能12
• 1.2.3 榮昌豬的開發(fā)利用12-13
• 1.3 高原環(huán)境適應(yīng)性13-17
• 1.3.1 高原低氧適應(yīng)性13-14
• 1.3.2 高原低氧環(huán)境對(duì)血液生理指標(biāo)的影響14
• 1.3.3 一氧化氮酶活性對(duì)機(jī)體高原低氧環(huán)境的適應(yīng)性14
• 1.3.4 線粒體基因與高原環(huán)境的適應(yīng)性14-15
• 1.3.5 高原低氧相關(guān)基因的功能15-17
• 1.4 低氧環(huán)境對(duì)哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育的影響17-18
• 1.5 線粒體DNA拷貝數(shù)與能量代謝18-21
• 1.5.1 線粒體結(jié)構(gòu)18-19
• 1.5.2 線粒體功能19
• 1.5.3 線粒體DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)19-20
• 1.5.4 線粒體DNA拷貝數(shù)20-21
• 1.6 熒光定量PCR21-22
• 2 研究的目的與意義22-23
• 3 材料與方法23-30
• 3.1 試驗(yàn)動(dòng)物23
• 3.2 樣品采集23
• 3.3 主要儀器及試劑23-25
• 3.4 實(shí)驗(yàn)方法25-30
• 3.4.1 DNA提取及檢測(cè)25
• 3.4.2 RNA提取及檢測(cè)25-26
• 3.4.3 PCR引物設(shè)計(jì)及合成26-27
• 3.4.4 定量各樣品中mtDNA拷貝數(shù)27-28
• 3.4.5 mRNA反轉(zhuǎn)錄28-29
• 3.4.6 定量各樣品中相關(guān)基因表達(dá)29
• 3.4.7 數(shù)據(jù)分析29-30
• 4 結(jié)果分析30-38
• 4.1 擴(kuò)增標(biāo)準(zhǔn)曲線30
• 4.2 高原與平原出生仔豬不同組織線粒體拷貝數(shù)的差異30-32
• 4.3 線粒體基因在各組織中的表達(dá)情況32-34
• 4.3.1 ND1基因在高原與正常仔豬中的表達(dá)差異32
• 4.3.2 ATP6基因在高原妊娠與正常妊娠榮昌仔豬的表達(dá)差異32-33
• 4.3.3 COX1基因在高原妊娠與正常妊娠仔豬中的表達(dá)差異33
• 4.3.4 mtDNA拷貝數(shù)與線粒體基因表達(dá)量相關(guān)性33-34
• 4.4 核基因表達(dá)量差異分析34-38
• 4.4.1 HIF-1α基因在高原妊娠與正常妊娠仔豬中的表達(dá)差異34
• 4.4.2 GOT2基因在高原妊娠與正常妊娠仔豬中的表達(dá)差異34-35
• 4.4.3 VEGF、ET1和NOS基因在高原妊娠與正常妊娠仔豬中的表達(dá)差異35-37
• 4.4.4 核基因表達(dá)量與線粒體拷貝數(shù)存在顯著負(fù)關(guān)系37-38
• 5 討論38-42
• 5.1 通過熒光定量PCR檢測(cè)MTDNA拷貝數(shù)具有參考性38
• 5.2 初生仔豬線粒體DNA拷貝數(shù)的組織差異38-39
• 5.3 高原妊娠環(huán)境初生仔豬MTDNA拷貝數(shù)顯著降低39-40
• 5.4 血管生成基因?qū)Ω咴h(huán)境下豬胚胎發(fā)育的影響40-42
• 6 結(jié)論42-43
• 參考文獻(xiàn)43-52
• 致謝52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：669058