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SCD5通过TRIM15调控脂滴数量的机制研究
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作者 白文哲 李继豪 +5 位作者 方钱海 张帆 胡睿祺 陈洪波 毕延震 王锐 《中国农业科学》 北大核心 2025年第8期1638-1649,共12页
【背景】脂肪沉积对猪肉的风味、嫩度和色泽有着重要影响,硬脂酰辅酶A去饱和酶(stearoyl-Co A desaturase,SCD)在调控脂质代谢过程中发挥关键作用,其中家族成员硬脂酰辅酶A去饱和酶-5(stearoyl-Co A desaturase 5,SCD5)作为单不饱和脂肪... 【背景】脂肪沉积对猪肉的风味、嫩度和色泽有着重要影响,硬脂酰辅酶A去饱和酶(stearoyl-Co A desaturase,SCD)在调控脂质代谢过程中发挥关键作用,其中家族成员硬脂酰辅酶A去饱和酶-5(stearoyl-Co A desaturase 5,SCD5)作为单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)限速酶,调控单不饱和脂肪酸组成与三酰基甘油(TAG)含量。然而SCD5在脂滴(Lipid droplet,LD)生物发生过程中具体影响尚不明确。三元基序蛋白家族成员15(Tripartite Motif Containing15,TRIM15)通过调节TAG代谢影响脂滴生物发生,并且在SCD5缺失后其表达量显著下降,两者之间的调控关系及其在脂滴形成过程中的作用机制仍有待深入探讨。【目的】探究SCD5对脂滴生物发生的调控作用以及SCD5是否通过TRIM15介导脂滴的形成与积累,进一步揭示SCD5在脂质代谢中的作用机制,为猪肉品质性状的遗传改良提供理论支持。【方法】本研究通过猪肾细胞(porcine kidney-15,PK-15)系利用CRISPR/Cas9技术构建PK-15 SCD5敲除细胞系,通过转染SCD5过表达载体构建PK-15 SCD5过表达细胞系,以及在小鼠成肌细胞(C2C12)中过表达SCD5。利用Bodipy染色流式细胞术分析脂滴含量;利用Bodipy染色、共聚焦成像和油红O染色观察脂滴数量,探究SCD5对脂滴生物发生过程的作用。随后对PK-15 SCD5缺失细胞进行RNA-seq测序发现TRIM15显著下调,通过RT-q PCR和Western blot验证TRIM15的表达量,并构建TRIM15过表达载体在PK-15 SCD5缺失细胞中过表达TRIM15,探讨SCD5和TRIM15在LD生物发生过程中的作用。【结果】Bodipy染色流式细胞术结果表明在PK-15 SCD5缺失细胞中脂滴含量显著降低,过表达SCD5显著增加脂滴含量;在C2C12中过表达SCD5结果相同。Bodipy染色共聚焦成像和油红O染色结果显示,SCD5缺失显著降低了PK-15细胞LD的数量而过表达SCD5后LD的数量显著增加;在C2C12细胞中异位表达SCD5则结果与之相同;对PK-15 SCD5缺失细胞进行RNA-seq测序后分析,GO和KEGG富集分析揭示SCD5与多细胞生物发育和脂质代谢途径相关,表明SCD5调控脂质代谢。通过对调控脂质代谢的基因进行分析发现TRIM15下调最为显著,这表明SCD5可能通过TRIM15调控脂质代谢。在PK-15 SCD5缺失细胞中过表达TRIM15,Bodipy染色流式细胞术以及Bodipy染色和油红O染色结果表明TRIM15增加了PK-15 SCD5缺失细胞的脂滴含量同时PK-15 SCD5缺失细胞中的LD数量显著增加。【结论】SCD5通过调控TRIM15的表达来介导LD生物发生进而调控LD的数量,调控脂肪沉积,这为猪肉品质改良提供了理论支持。 展开更多
关键词 scd5 TRIM15 脂滴 脂质代谢
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猪SCD5基因缺失对脂肪酸组成的影响研究 被引量:3
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作者 方钱海 白文哲 +2 位作者 李志敏 陈洪波 毕延震 《中国畜牧杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期224-231,共8页
本实验旨在通过探究SCD5基因缺失后对脂肪酸种类与组成的影响,为猪肉品质的改良提供新靶标。利用CRISPR/Cas9技术对SCD5基因进行定点敲除,筛选获得纯合缺失单克隆细胞系,验证其敲除效率后,利用GC-FID对其脂肪酸含量进行检测分析。结果显... 本实验旨在通过探究SCD5基因缺失后对脂肪酸种类与组成的影响,为猪肉品质的改良提供新靶标。利用CRISPR/Cas9技术对SCD5基因进行定点敲除,筛选获得纯合缺失单克隆细胞系,验证其敲除效率后,利用GC-FID对其脂肪酸含量进行检测分析。结果显示:SCD5基因缺失降低了其介导的限速反应产物C16:1和C18:1的相对含量;在几种重要的多不饱和脂肪酸中,SCD5缺失在降低二十碳五烯酸(EPA)含量的同时引起了二十二碳五烯酸(DPA)升高;细胞中的单不饱和脂肪酸(MUFAs)含量也随着SCD5的缺失而降低,但多不饱和脂肪酸(PUFAs)含量上调。同时,SCD5基因缺失下调了对线粒体脂肪酸β-氧化具有重要影响的芥酸含量。综上,SCD5对脂肪酸的种类与组成具有重要的调控作用,也提示了其在脂质合成及代谢、脂肪沉积方面的重要作用。 展开更多
关键词 CRISPR/Cas9技术 scd5 脂肪酸代谢 脂质 基因编辑
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梯度敲除MSTN对SCD5表达量的影响
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作者 蔡刚志 华再东 +1 位作者 毕延震 陈彬 《黑龙江畜牧兽医》 CAS 北大核心 2019年第6期29-31,共3页
为了改善猪肉品质,探究肌肉抑制素(MSTN)通过硬脂酰辅酶A去饱和酶5(SCD5)调控脂质代谢的分子通路,试验采用qPCR和Western-blot方法检测MSTN野生型细胞系PK15、单等位基因敲除型细胞系PK3108及双等位基因敲除型细胞系L18中SCD5的表达量... 为了改善猪肉品质,探究肌肉抑制素(MSTN)通过硬脂酰辅酶A去饱和酶5(SCD5)调控脂质代谢的分子通路,试验采用qPCR和Western-blot方法检测MSTN野生型细胞系PK15、单等位基因敲除型细胞系PK3108及双等位基因敲除型细胞系L18中SCD5的表达量变化。结果表明:在mRNA水平,MSTN单等位基因和双等位基因敲除引起SCD5 98%和96%的下调;在蛋白质水平,MSTN单等位基因敲除对SCD5影响较小,双等位基因敲除引起SCD5大幅下调。说明在细胞水平上,失活MSTN可引起SCD5表达量下调。 展开更多
关键词 肉质 肌肉抑制素(MSTN) 敲除 硬脂酰辅酶A去饱和酶5(scd5) 下调
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miR-1307-3p在不同猪种肌肉和脂肪中的差异表达研究与靶基因验证
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作者 胡紫惠 顾以韧 +9 位作者 陶璇 杨雪梅 杨跃奎 王言 陈晓晖 龚建军 吕学斌 朱淋 何志平 梁艳 《中国畜牧杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期137-140,共4页
为研究miR-1307-3p对不同猪种脂肪酸代谢的影响,试验采用RT-qPCR技术对中外7个猪种/类群(成华猪、藏猪、内江猪、青峪猪、丫杈猪、雅南猪和大约克夏猪)的肌肉和脂肪中miR-1307-3p的表达量进行比较分析,利用miRBase、Starbase和RNAhybri... 为研究miR-1307-3p对不同猪种脂肪酸代谢的影响,试验采用RT-qPCR技术对中外7个猪种/类群(成华猪、藏猪、内江猪、青峪猪、丫杈猪、雅南猪和大约克夏猪)的肌肉和脂肪中miR-1307-3p的表达量进行比较分析,利用miRBase、Starbase和RNAhybrid等生物信息学网站对miR-1307-3p进行靶基因预测,并在细胞水平通过双荧光素酶报告系统对其进行靶标关系验证。结果表明:除藏猪以外的其他地方猪肌肉组织中miR-1307-3p的表达量均高于大约克夏猪,丫杈猪的表达量最高。miR-1307-3p在不同猪种脂肪组织中的表达水平相似。生物信息学预测显示硬脂酰辅酶A去饱和酶5(Stearoyl-CoA desaturase 5,SCD5)为miR-1307-3p的潜在靶基因。双荧光素酶活性检测显示,miR-1307-3p与SCD5基因存在极显著靶向调控关系,表明miR-1307-3p可能通过潜在靶基因SCD5调控不同猪种肌内脂肪酸代谢,SCD5可作为影响猪肉质的候选基因。本研究为猪重要经济性状的遗传改良提供了重要基因资源。 展开更多
关键词 miR-1307-3p scd5 脂肪酸代谢
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