RB1基因调控鸡脂质代谢的分子机制研究

The aim of the current broiler breeding was to control the over deposition of abdominal fat. Our team has been confused on the study about the mechanism of the adipose tissue growth and development for a long time. In the early study, we mapped the QTL for chicken abdominal fat content on chromosome 1 and found that the RB1 gene was important for abdominal fat deposition. The result of genome wide selection signature analysis indicated that the RB1 gene was a significant selection signature. So the RB1 gene was selected as a candidate gene for adipose development in the current study. In this study, we confused on the indentification of the functional SNPs of RB1 gene for abdominal fat deposition, the expression difference of RB1 gene between the lean and fat lines, the effects and regulatory mechanism of RB1 gene on the proliferation and differentiation of fat cells. These results will preliminary clarified the molecular mechanisms of RB1 gene in chicken lipid metabolism, and thus provide important information for the molecular breeding of chicken and even other livestock.

控制肉鸡体内脂肪的过度蓄积是当前肉鸡育种的重要奋斗目标之一。本课题组长期致力于脂肪组织生长发育机理的研究，在前期鸡体脂性状的QTL定位结果发现，鸡视网膜母细胞瘤基因1（RB1）基因是影响鸡腹脂沉积的重要基因，针对鸡腹脂性状的全基因组选择信号分析结果也发现，RB1基因受到了选择的影响。因此，本研究以鸡RB1基因作为候选基因，鉴定RB1基因影响鸡腹脂沉积的功能性SNP位点；研究该基因在肉鸡高、低脂系间的表达差异；分析RB1基因对脂肪细胞增殖和分化的影响及其作用机制。综合以上结果，初步阐明RB1基因影响鸡脂质代谢的分子机制，进而为鸡乃至其它畜禽的分子育种提供参考。

控制肉鸡体内脂肪的过度蓄积是当前肉鸡育种的重要奋斗目标之一。本课题组长期致力于脂肪组织生长发育机理的研究。在前期鸡体脂性状的QTL定位结果发现，鸡视网膜母细胞瘤基因1（RB1）是影响鸡腹脂沉积的重要基因，针对鸡腹脂性状的全基因组选择信号分析结果也发现，RB1基因受到了选择的影响。因此，本项目以RB1基因作为影响鸡脂肪组织生长发育的重要候选基因，探讨RB1基因在鸡脂肪细胞增殖及分化过程中所发挥的作用及其分子机制。. 本研究通过初步定位和精细定位将影响鸡腹脂沉积的重要SNP定位于鸡RB1基因第17内含子1.7kb区域内，在该区域中有多个SNP与腹脂性状显著相关。针对该区域内的11个SNP进行功能性验证，结果发现其中的两个SNPs，SNP1（g.33627A>G）和SNP4（g.33937C>T）的不同基因型报道基因活性有显著差异，因此推测这两个SNP可能是影响鸡腹脂沉积的功能性SNPs，进一步运用转录因子结合位点预测及报道基因的方法，发现SNP1不同等位基因报道基因活性的差别可能是由于不同等位基因与转录因子NF-KB及SOX2结合能力不同所致，而SNP4不同等位基因报道基因活性的差别可能是由于不同等位基因与转录因子NR1H3::RXRα结合能力不同所致。RB1基因表达谱研究结果表明RB1基因在鸡的多种组织中均有表达，在脑、肺、肾、脾等组织中表达量很高，同时发现，在肝脏和脂肪组织中，RB1基因在高、低脂系间差异表达。利用过表达和干扰技术研究RB1基因对前脂肪细胞增殖和分化的影响，结果表明RB1基因对鸡前脂肪细胞的增殖具有抑制作用，而对脂肪细胞分化的作用不明显。RB1基因对鸡胚成纤维细胞转分化影响的研究结果表明RB1基因对原代鸡胚成纤维细胞向脂肪样细胞转分化的作用不明显。此外，利用本项目进一步利用CRISPR/Cas9系统在鸡前脂肪细胞中敲除RB1基因，结果发现敲除RB1基因后鸡前脂肪细胞的分化能力减弱、增殖能力增强；肪细胞分化标志基因GOS2、FAS、A-FABP的mRNA表达水平下降；细胞周期相关基因CyclinD1、E2F1、Ki67、PCNA的mRNA表达水平升高。. 本项目结果对于阐明鸡脂质沉积的分子遗传学基础提供了重要的理论依据。