本文關鍵詞：miR-378a對骨骼肌肌纖維類型及其代謝的調控機理

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【摘要】：MicroRNA是一類長度22nt左右的單鏈非編碼RNA,通過對microRNA調控機制模型研究表明其種子序列的2~4bp堿基可在AGO2蛋白的協(xié)助下隨機結合到mRNA的3’-UTR區(qū)沿3’-5’方向前移,直至找到與其種子序列(2~8bp堿基)完全互補的序列便停止前進,與mRNA 3’-UTR穩(wěn)定結合抑制mRNA的蛋白翻譯。MicorRNA高通量測序數(shù)據(jù)表明在小鼠體內四條不同的染色體上,分別存在著編碼mmu-miR-378a/b/c/d的四個microRNA基因座,這四個基因座轉錄形成的成熟microRNA序列長度20-22bp不等,兩兩之間有1-2個堿基的差異變化,但他們有完全一樣的種子序列,因此推測他們發(fā)揮類似的基因調控作用。在miRbase數(shù)據(jù)庫中小鼠的mmu-miR-378a的表達量最高,其位于18號染色體上,峰值達到4.48M reads。目前對miR-378a基因功能研究主要集中在脂肪代謝、癌癥遷移及發(fā)展、卵泡的成熟和細胞分化等方面,雖然眾多數(shù)據(jù)顯示miR-378a在骨骼肌中高表達,然而尚未有足夠的實驗數(shù)據(jù)說明miR-378a在骨骼肌中高表達的意義所在。本實驗旨在探索miR-378a在骨骼肌肌纖維類型組成及其在糖代謝中的功能,以解釋miR-378a在骨骼肌中高表達的意義。為探究miR-378a在骨骼肌中的功能,本研究制備了miR-378a敲除小鼠,并分析了骨骼肌的表型和調控機制。采集miR-378a敲除小鼠和野生小鼠的股四頭肌(Qua),通過ATPase染色和檢測肌纖維相關類型相關基因myh1和myh2的表達分析,表明miR-378a影響小鼠肌纖維類型組成;為探究miR-378a對骨骼肌代謝的影響,本研究分析了miR-378a敲除小鼠和野生小鼠的血清生化指標,并通過生物信息學和實驗生物學方法,發(fā)現(xiàn)miR-378a通過錨定Rora調控骨骼肌纖維類型轉化和糖代謝。本研究主要獲得以下結果:(1)小鼠mmu-miR-378a在骨骼肌中的表達量較高;且在分離的小鼠腓腸肌(Gas)、比目魚肌(SOL)、脛骨前肌(TA)、趾長伸肌(EDL)和股四頭肌(Qua)中發(fā)現(xiàn)富含酵解型肌纖維的Gas、EDL和Qua組織中miR-378a的表達量最為豐富。(2)通過miR-378a敲除和野生小鼠的Qua及Gas組織進行堿性ATPase酶染色發(fā)現(xiàn)miR-378a敲除組小鼠的Qua和Gas組織中氧化型纖維所占面積百分比增加,其中Qua組織中增加量極顯著(p=0.002),而Gas組織中氧化型纖維亦有所增加但不顯著(p=0.136);(3)通過對miR-378a敲除小鼠和野生小鼠血清中生化指標檢測結果表明:miR-378a敲除組血清中與骨骼肌葡萄糖酵解相關的乳酸脫氫酶(LDH)以及與底物磷酸化生成ATP相關的肌酸激酶(CK)和肌酸激酶同工酶(CK-MB)的含量上升。(4)通過microRNA靶標調取實驗找到miR-378a的靶基因Rora,并用雙螢光素酶活性實驗證實了miR-378a對Rora的靶標作用。(5)通過在C2C12上過表達Rora,驗證了miR-378a敲除對小鼠Qua組織中LDH和CK的表達量影響是通過其靶基因Rora進行調控的。結論:Rora是miR-378a的一個靶標,miR-378a可通過其調控骨骼肌肌纖維類型和糖代謝。
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S852.2

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本文編號：1180597