【摘要】：腺苷酸環(huán)化酶Ⅲ(AC3)在小鼠的嗅覺(jué)感應(yīng)過(guò)程中有至關(guān)重要的作用。AC3缺失小鼠與野生型小鼠相比,表現(xiàn)為嗅覺(jué)能力下降等,其主要嗅覺(jué)表皮組織(MOE)隨著小鼠的生長(zhǎng)發(fā)育逐漸變薄,其組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)松散,有樹(shù)突發(fā)育受損等現(xiàn)象。AC3~(-/-)小鼠與AC3~(+/+)小鼠相比,包括嗅覺(jué)受體基因和表觀遺傳因子在內(nèi)的大量基因的表達(dá)量發(fā)生了改變。眾所周知,表觀遺傳在動(dòng)物發(fā)育和調(diào)控基因表達(dá)方面有重要作用。然而AC3缺失后,小鼠MOE內(nèi)基因的甲基化水平以及羥甲基化水平是否發(fā)生改變,這些基因甲基化水平的改變以及羥甲基化水平的改變是否與其表達(dá)量的改變相關(guān),這些問(wèn)題還沒(méi)有得到解答。本研究中,我們通過(guò)DNA甲基化芯片對(duì)小鼠MOE內(nèi)基因啟動(dòng)子區(qū)的甲基化水平進(jìn)行了檢測(cè)并進(jìn)行了生物信息學(xué)的分析。結(jié)果顯示,和野生小鼠相比,AC3缺失小鼠中有1978個(gè)基因啟動(dòng)子的甲基化程度發(fā)生了改變。功能注釋結(jié)果顯示,AC3基因缺失導(dǎo)致的差異甲基化基因群體中有1313個(gè)基因涉及生物學(xué)過(guò)程,1299個(gè)基因涉及細(xì)胞組分以及1296個(gè)基因涉及分子功能。信號(hào)通路分析發(fā)現(xiàn)這些差異甲基化基因一共分布在36條通路上。本文選擇與嗅覺(jué)和cAMP相關(guān)的十個(gè)基因,包括Cngb1、Hcn4、Olfm1、Pde4a、Olfr231、Olfr378、Olfr1153、Olfr651、Olfr691和Olfr1394,通過(guò)甲基化特異性PCR對(duì)其啟動(dòng)子區(qū)的甲基化水平進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果顯示,基因缺失組與野生對(duì)照組相比,Hcn4、Olfm1、Olfr1153、Olfr231、Olfr378、Olfr651、Olfr691基因啟動(dòng)子區(qū)的甲基化水平升高,而Cngb1、Pde4a和Olfr1394基因的啟動(dòng)子區(qū)的甲基化水平降低。利用qRT-PCR檢測(cè)上述十個(gè)基因的表達(dá)水平,結(jié)果顯示,基因缺失組與野生對(duì)照組相比,Cngb1、Hcn4、Olfm1、Olfr1394、Olfr1153、Olfr231、Olfr378、Olfr691基因的mRNA表達(dá)水平下降,而Pde4a和Olfr651基因的mRNA表達(dá)水平升高。此外,我們還利用羥甲基化DNA免疫沉淀技術(shù)結(jié)合實(shí)時(shí)熒光定量PCR,對(duì)上述十個(gè)差異甲基化基因的羥甲基化水平進(jìn)行了探究。結(jié)果顯示,與野生型比較,AC3缺失小鼠的Hcn4、Pde4a和Olfr1153這3個(gè)基因的羥甲基化水平有小幅度的下降,Olfm1、Olfr1394、Olfr231、Olfr378、Olfr651和Olfr691這6個(gè)基因的羥甲基化水平呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),其中Olfr231和Olfr651這兩個(gè)基因具有極顯著差異,而其他基因沒(méi)有顯著性的差異。這可能是由于羥甲基化屬于表觀遺傳標(biāo)志,個(gè)體間的差異可能會(huì)較大,還需要后期增加樣本量來(lái)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本研究進(jìn)一步闡明了AC3缺失小鼠嗅覺(jué)喪失的機(jī)制,對(duì)由嗅覺(jué)喪失引發(fā)的疾病的治療提供一定的理論依據(jù)。
[Abstract]:Adenylate cyclase 鈪，

本文編號(hào)：2286572