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猪TNNC1基因和TNNC2基因在肌肉组织中的发育性表达研究【摘要】本研究旨在探讨猪TNNC1基因和TNNC2基因在肌肉组织发育过程中的表达特点。
通过实验方法的使用，我们发现这两个基因在不同发育阶段表达量和模式存在差异，进一步揭示了它们在肌肉组织发育中的作用机制。
实验结果显示，TNNC1基因在早期发育阶段表达量较高，而TNNC2基因在后期发育阶段呈现上调趋势。
数据分析进一步验证了这一结论。
综合研究结论和讨论，我们认为猪TNNC1基因和TNNC2基因在肌肉组织中具有不同的发育性表达特点，这对于深入理解肌肉组织发育过程具有重要意义。
未来的研究可以进一步探究这两个基因在肌肉疾病发生发展中的作用，为相关疾病的治疗提供新的理论依据。
【关键词】猪、TNNC1基因、TNNC2基因、肌肉组织、发育性表达、研究、背景、目的、作用、表达模式、实验方法、实验结果、数据分析、特点、讨论、展望。
1. 引言1.1 研究背景肌肉组织中的TNNC1基因和TNNC2基因在发育过程中起着重要的作用，它们编码肌钙蛋白的一种亚单位，参与肌肉收缩过程。
研究表明，TNNC1基因和TNNC2基因在不同发育阶段的肌肉组织中表达量和表达模式有所不同，这与肌肉组织的生长和发育密切相关。
1.2 研究目的研究的目的是探究猪TNNC1基因和TNNC2基因在肌肉组织中的发育性表达特点，从而深入了解这两个基因在肌肉发育过程中的作用机制。
通过分析它们在不同发育阶段肌肉组织中的表达模式，可以揭示这两个基因在肌肉细胞增殖、分化和肌肉纤维形成等生物学过程中的重要功能。
通过研究猪TNNC1基因和TNNC2基因的发育性表达，可以为肌肉生长与发育的调控机制提供重要依据，为肌肉相关疾病的治疗和疾病筛查提供新的思路和方法。
通过本研究，还可以为进一步探索肌肉组织中其他相关基因的表达模式和功能提供参考，为肌肉组织发育领域的研究提供新的视角和方向。
2. 正文2.1 TNNC1基因和TNNC2基因的作用TNNC1基因和TNNC2基因是肌肉组织中的重要基因，它们都编码肌钙蛋白C（TnC），是钙离子在肌肉收缩过程中的调节因子。
四川农业大学发现猪肉更好吃的“秘密”
严循东摘录 2021年6月23日
据介绍，骨骼肌占到产肉动物体重约五分之二，其主要组成单元是肌纤维，分为慢速氧化型（型）、快速氧化型（a型）、快速酵解型（b型）等4 种，肌纤维类型的差异是影响产肉动
物肌肉品质的重要因素之一。
金龙说，过去大量研究通常将多种骨骼肌视作同一类组织，对于不同部位骨骼肌的遗传和转录
调控特性并未有精细深入地探究。
此次研究利用空间转录组学技术，揭示了3种不同肌纤维亚
型在能量代谢和脂质沉积上的差异；进一步完整构建了从头部、前肢、躯干到后肢，共47种
不同部位骨骼肌的精细转录调控图谱等，将为农业动物产肉性状提供重要指导。
此外，以往受研究方法的限制，对猪脂肪组织更多是基因二维线性的认识，一定程度上制约了
猪的肉质性状形成机制的进一步挖掘。
此次研究在现有猪参考基因组基础上，补充注释了大量
调控性转录本；采用高通量染色质空间构象捕获技术重构了猪脂肪组织的三维基因组空间结构。
“在二维的‘线性’基础上，提供了基因调控的三维‘空间’信息，相当于你要了解一个地方，拿3D
图与平面照相比，前者肯定更清楚更有参考意义。
”金龙说，此次研究还为下一步分子育种的
开展提供了重要基础数据和理论支撑；为促进猪作为人类生物学和疾病的生物学模型奠定了基础。
北京黑猪肉质性状的研究及其背最长肌转录组差异分析随着经济和技术的快速发展,人们的生活水平不断提高,对猪肉的消费观念从量转向质,日益下降的猪肉品质与人们对高品质猪肉的追求之间的矛盾,给养猪生产者提供了新的方向。
猪肉品质主要受遗传、营养、屠宰日龄和其他环境因素的影响,本实验以北京黑猪为实验材料,探索北京黑猪的体重、背膘、部分肉质性状以及脂肪酸组分的发育性变化规律,初步确定北京黑猪的最佳屠宰日龄;通过分析不同能量水平日粮饲喂的北京黑猪肉质差异,探索能量水平对北京黑猪体重、背膘和部分肉质性状和脂肪酸组分的影响;同时,对60日龄、120日龄和180日龄的北京黑猪背最长肌进行转录组测序,筛选不同日龄之间的差异表达基因,并对差异表达基因进行功能富集分析,探索不同发育阶段北京黑猪背最长肌中转录水平的整体变化,为不同发育阶段北京黑猪相关性状的变化提供分子依据。
通过对60d、120d、180d、210d、240d、270d和300d的北京黑猪体重、背膘、部分肉质性状以及脂肪酸组分的研究发现,随日龄的增加,北京黑猪的背膘、体重、肌内脂肪和肉色a*(红度)有增大的趋势,剪切力有下降的趋势;对脂肪酸含量(mg/g)的影响表现为:随日龄的增加,总脂肪酸、饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸总体上为上升的趋势,240d后变化较小,多不饱和脂肪酸基本稳定;对脂肪酸比例的影响表现为:随日龄的增加,饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸比例有增大的趋势,多不饱和脂肪酸比例下降。
因此,随日龄的增加,北京黑猪的肉品质整体上有一定程度的提高。
以改善肌内脂肪、肉色和脂肪酸组分为主要目标,兼顾其他因素,初步确定北京黑猪的最佳屠宰日龄为240d。
通过对不同能量水平日粮饲喂的北京黑猪体重、背膘、部分肉质性状以及脂肪酸组分的研究发现,与对照组相比,低能量组猪的pH(24h)显著降低,24h滴水损失和肉色L显著升高,其他性状如终末体重和肌内脂肪等差异不显著,其中背膘有下降的趋势(P>0.05),剪切力有增大的趋势(P>0.05);实验中能量水平对脂肪酸含量和比例的影响均为达到显著水平。
猪TNNC1基因和TNNC2基因在肌肉组织中的发育性表达研究1. 引言1.1 研究背景肌肉组织中的发育性基因表达对于动物生长发育及肌肉质量的形成至关重要。
TNNC1和TNNC2基因作为肌肉细胞中的重要调控因子，在肌肉组织中发挥着重要作用。
TNNC1基因编码的蛋白质与肌肉收缩相关，而TNNC2基因编码的蛋白质则与肌肉细胞的钙离子调控密切相关。
对这两个基因在肌肉组织中的发育性表达进行研究，有助于揭示肌肉生长发育的分子调控机制。
目前，关于猪TNNC1和TNNC2基因在肌肉中的表达与调控的研究还比较有限。
针对这一问题，本研究旨在探究猪TNNC1和TNNC2基因在肌肉组织中的表达模式及其在肌肉发育过程中的调控机制，为理解动物肌肉生长发育提供更多的分子生物学依据。
通过研究这两个基因在猪肌肉组织中的表达变化及其调控因素，可以为肌肉质量的改良和遗传育种提供重要的理论依据。
【2000字】1.2 研究目的本研究旨在探究猪TNNC1基因和TNNC2基因在肌肉组织中的发育性表达特征及其调控机制。
通过对这两个基因在不同发育阶段和不同组织样本中的表达情况进行研究，揭示它们在猪肌肉发育过程中的作用机制和调控网络。
通过探讨猪TNNC1基因和TNNC2基因在肌肉组织中的相互作用及共同调控情况，为深入理解肌肉发育过程中的分子机制提供新的线索和思路。
通过本研究的开展，有望为肌肉组织发育性表达调控的研究提供重要的实验数据和理论基础，为改良猪肉品质、促进肉类生产提供科学依据，并为肌肉相关疾病的治疗和防治提供新的思路和方法。
通过对猪TNNC1基因和TNNC2基因在肌肉组织中的发育性表达研究，为深入探究肌肉发育的分子机制和调控网络提供新的研究视角和理论依据。
【字数：200】1.3 研究意义肌肉组织的发育过程是一个复杂而精密的调控过程，其受多种基因的调节和调控。
猪TNNC1基因和TNNC2基因作为肌肉收缩调节蛋白的重要成员，在肌肉组织中发挥着重要作用。
猪TNNC1基因和TNNC2基因在肌肉组织中的发育性表达研究引言肌肉组织是猪体内重要的组织之一，对于肌肉组织的发育和生长过程了解不仅对于畜牧业的发展具有重要意义，同时也对于人类健康和营养具有一定的指导意义。
肌肉组织的发育受到多种因素的调控，包括基因的表达调控等。
在猪的肌肉发育过程中，TNNC1基因和TNNC2基因被认为是关键基因之一，通过调控这两个基因的表达情况可以影响猪肌肉组织的发育过程。
本研究旨在探讨猪TNNC1基因和TNNC2基因在肌肉组织中的发育性表达规律，为猪肌肉组织的发育调控提供理论依据和实验支撑。
材料与方法1. 标本采集：选择不同发育阶段的猪进行标本采集，包括出生后1周、3周、6周和成年期。
分别采集肌肉组织样本用于后续实验。
2. RNA提取与定量：采用Trizol法提取肌肉组织中的总RNA，然后通过实时荧光定量PCR法对TNNC1基因和TNNC2基因的表达量进行定量测定。
3. 蛋白提取与Western blot：提取肌肉组织中的总蛋白，然后通过Western blot法对TNNC1和TNNC2蛋白的表达水平进行检测。
4. 数据统计与分析：对实验数据进行统计分析，采用SPSS软件进行方差分析等统计方法对不同发育阶段样本的基因和蛋白表达变化进行比较分析。
结果通过实时荧光定量PCR实验发现，TNNC1基因在不同发育阶段的猪肌肉组织中的表达量呈现出逐渐增加的趋势，出生后1周时表达量最低，成年期表达量最高。
而TNNC2基因的表达量则在出生后1周到3周之间呈现出较大的增加，之后的表达量相对稳定。
通过Western blot实验结果显示，TNNC1蛋白的表达趋势与基因表达趋势一致，而TNNC2蛋白的表达水平在不同发育阶段的变化并不明显。
讨论本研究结果表明，猪TNNC1基因和TNNC2基因在肌肉组织中的发育性表达存在一定的规律性。
TNNC1基因的表达量随着发育阶段的增加呈现出逐渐增加的趋势，而TNNC2基因则在出生后1周到3周之间表达量出现明显的增加。
基因组学和转录组学分析肌肉发育和肉质特性从前人类一直在寻找控制肌肉发展和肉质特性的基因和信号通路以期达到优化肉品生产的目的。
而近年来基因组学和转录组学技术的发展为这个目标的实现提供了新的希望。
基因组学分析基因组学是研究基因组的结构、组成、功能并应用于生物学、医学、进化学、农学等领域的科学。
基因通过转录和翻译被转译成蛋白质，而肌肉发育和肉质特性是由一系列蛋白质的互相作用所决定的。
通过基因组学分析，我们可以识别出影响肌肉发展和肉质特性的基因，为选择适合肉品生产的品种和育种计划提供基础。
一项针对猪肉的研究表明，选择性育种会导致一些重要的基因组变化，影响了肌肉生长和发生。
猪肉中神经分泌因子GPR56和alpha-actinin-3等基因对肌肉生长和发生贡献较大。
此外，一些转录因子如MyoD、Myf5和Pax7等也通过转录调控肌肉发育。
更进一步，基因组学研究还可以揭示个体之间的基因差异，从而基于这些差异预测个体的生产性能。
通过这种方式，可以更好地选择合适的家畜和育种计划以提高生产效益。
转录组学分析转录组学是研究转录组的基因表达、RNA种类和数量在不同条件下的变化及其调节机制的科学。
转录组包括在细胞特定条件下表达的所有基因。
肌肉细胞特异性基因转录调控因子如Mef2和MyoD等在肌肉细胞发育和功能dai'ta了很大作用。
Mef2是一个能够诱导肌肉细胞分化的关键转录因子。
它在早期肌肉细胞与成熟肌肉细胞中都有表达，扮演了不同的角色。
同时，MyoD可以促进肌肉细胞分化并寄共同调控成为成熟肌肉细胞所必需的蛋白质的基因。
一些WNT 通路中的基因也是特异地表达于肌肉细胞中。
通过转录组学分析，我们可以获得关于哪些基因在何种程度上表达以及在不同生长时期和条件下该表达是如何变化的信息。
这有助于揭示肌肉发育和肉质特性的分子机制并为改进家畜品质提供信息。
一项对山羊长期饲养的转录组学研究对肉品品质的研究发现，长期饲养在基因表达水平上显著影响了长饲肉羊的肉品质（如肌红蛋白含量和PH），这提示我们应该注意这些长期饲养对家畜基因调控的影响。
与肌肉代谢和结构有关的不同肉质表型识别基因的猪种间的肌肉转录组比较摘要背景：肉的品质取决于发生在肌肉组织中的生理过程，这可能会涉及到一系列与肌肉结构和新陈代谢特性有关的基因。
了解在屠宰过程中肉类表型之下的生物现象对揭示肉品质的变化是必要的。
因而，要对肌肉转录组进行分析，比较两个高对比度猪品种（长白（LW）和巴斯克（B））的基因表达图谱，可以知道不同的饲养环境会影响到肉的品质。
LW是养猪业中占有优势的品种，这不利于肉类质量属性的标准的设定。
B 是以低瘦肉、高脂肪含量、高肉质为特性的本地品种，该品种从遗传学的角度与欧洲其他的猪品种相距甚远。
方法论/主要发现：进行转录组分析使用一个自定义的15k微阵列，突出了不同品种之间表达有差异的1233个基因（使用α=0.05多重检测），其中的635个在B品种中高度表达，598个在LW品种中高度表达。
在不同的饲养环境中基因的表达没有不同。
另外，12个差异表达基因的表达水平被实时RT-PCR验证微阵列数据量化。
集群功能注释强调了与转录品种差异有关的四个主要集群：代谢过程、骨骼肌结构和组织、细胞外基质、溶酶体，蛋白质水解。
从而，突显出与肌肉生理和肉类品质变化有关的许多基因。
结论/意义：总之，这些结果将有助于更好地了解肌肉生理和肉品质变化潜在的分子和生物过程。
另外，本研究是识别猪肉品质的分子标记和调控手段后续发展的第一步。
引言因市场对瘦肉的需求日益增长,故引导猪的繁殖计划向获得现代肉用型猪发展。
有目的通过增加日增重和胴体瘦肉率来提高猪生产性能的同时也提高了猪的生长速率、饲料转化率、瘦肉含量和腰眼面积的增长，减少了背膘厚和胴体脂肪含量。
然而，消费者对猪肉的评价中扮演重要角色的一些肉品质性状，比如系水力、颜色、PH、肌内脂肪含量和嫩度也受到影响。
影响肉品质的因素是复杂的，它依赖于猪的基因型、环境条件、宰前处理、屠宰过程。
此外，肉品质的变化取决于发生在肌肉中的生理过程，这个过程涉及到许多与肌肉结构和代谢特点有关的基因。
弄清楚肌肉品质性状有不同的选择和非选择品种间的转录组表达谱差异，可能有助于理解肉品质变化的生理过程。
为了这个目的，设计该实验研究在胴体脂肪含量和肉品质方面有鲜明对照的两品种(LW和B)猪的背最长肌的基因表达谱。
LW在现代养猪业中是最有优势的品种，它以高瘦肉率、低脂肪含量和高日增重为特点，但有标准的肉品质。
相比之下，B是本地的品种，以低瘦肉率和高脂肪含量、高肉品质为特点,它从遗传学角度来说与其他欧洲的猪品种相去甚远。
此外，尽管越来越多的出版物关注基因表达与猪肉质量的关系，目前的转录组分析是第一个从事对高肉质量的B品种的研究。
我们研究的目的是探讨LW和B两种猪与肌肉性状和肉品质方面有关系的LM转录组谱，从而阐明文献报道中导致这两种猪产生巨大表现差异的生物现象和提高我们对肉品质的综合判断。
这两种猪要么在可选择的饲养条件下饲养（A，室内圈养和室外散养；n=10），要么在传统饲养条件下(C，全漏缝地板，n=10)，研究表明不同的饲养方式已经影响了一些肌肉和肉品质的性状。
为了获得关于基因表达图谱的精确信息，转录组分析时使用了一种新的、特定的猪肌肉微阵列，即15K Genmascqchip，其中85％的探针与一个特定的注释序列和9169个特定基因相关。
对基因本体论生化过程和功能注释集群的功能分析正在进行，来突出生物网络和肌肉生理、肉类品质相关基因的密切关系。
结果增重、机体组成和背最长肌特征如表１所示，B和LW两个猪品种在增重、机体成分、最长肌组成、生物物理特征和肉的感官性状上表现出很大的不同。
由于B的日增重低，要达到相同的体重，B比LW需要更长的时间（85天），同时表现出更高的背膘厚（75％）和更低的腰肌比例（230％）。
在LM 组成上，B的含量水比LW稍高，而总的蛋白质含量基本相近。
LM的胶原蛋白含量和糖酵解潜力比B高，但肌内脂肪含量（251％）比B低。
LW也表现出高的滴水损失和剪切力，低嫩度、香味和多汁性。
饲养环境对增重、机体成分、LM组成和生物物理特征没有显著影响。
A 饲养环境中肉的嫩度比C饲养环境要低（4.0 vs.4.4, P= 0.018），但多汁性和香味并没有什么不同。
转录分析用定制的15K骨骼肌猪微阵列（Genmascqchip）进行B与LW肌肉转录组的比较，该微阵列可以通过基因表达综合平台公开利用，编号为GPL11016。
简单说，这种新的猪的骨骼肌微阵列能被很好的注释（超过70%），从而可以研究与8622个人类Entrez Gene ID相对应的9169个独特的基因。
基于网络的基因集分析工具包主要用于针对生化过程的基因本体论分类。
GO-slim（代表高水平基因本体论）用于聚焦最重要的过程。
如图1所示，13个生化过程十分突出。
其中代谢过程是最重要的一类（涵盖50%的基因），而增重过程仅涵盖不到5%的基因，仍有20%左右的基因没有归类。
通过对饲养在两个不同的饲养环境中（C, n= 10每种和A, n= 10每种）的两个品种（B, n = 20和LW,n =20）进行转录分析来比较它们肌肉表达谱的差异。
LW的基因表达并没有因为饲养环境的变化而发生改变，因为在A与C猪中没有发现差异表达探针。
相比之下，我们观察到一个对基因表达有影响的优良品种，有12%的探针在B与LW品种间表达是有差异的（P≤0.05）。
基因表达在品种间显示出显著的不同，这些品种可以根据叠化值分为两列。
叠化值可以通过当基因在B品种高度表达时B与LW样品表达比率来表示或是通过当基因在LW 品种高度表达时LW与B样品表达比率来表示。
差异表达基因与1223个独特的注释基因有关，其中635个基因在B品种高度表达（表S1），而598个基因在LW品种高度表达（表S2）。
详细的基因名称、描述、识别、叠化值和适当显著水平的BH值，在表S1和表S2中有具体说明。
如果有冗余（每个基因有超过一个探针），则叠化值总是与和微阵列数据高度一致的探针集相似。
显著差异表达（FC>2）和丰富的信息性（至少有一个相关的GO BP term）都在表2中说明，表2中的基因是在B品种中高度表达的（2<FC<=2.6），表3中的基因是在LW品种中高度表达的（2<FC<=5）。
B品种中在最长肌上高度表达的15个基因中，有四个参与了脂质代谢：磷脂酶A成员A1 (PLA1A)、蛋白质脂肪酸转移酵素亚族β(FNTB)、鞘磷脂磷酸二酯酶酸类似物3A (SMPDL3A)、激素敏感脂肪酶(LIPE)。
这四个基因参与转录或翻译：锌指蛋白410、锌指蛋白24、细胞质聚腺苷酸化元素相关蛋白2、角蛋白和Ⅱ型细胞骨架7。
还有三个基因参与离子转运或离子体内平衡：线粒体的钠氢交换、钙离子激活通道钾离子交换、液泡融合蛋白MON1同系物A。
LW品种中在最长肌上高度表达的26个基因中，有6个基因参与了转录或RNA的生成：锌指蛋白7、RNA聚合酶相关蛋白RTF1、干扰素调节因子8、LSM3同系物、去乙酰化酶3和锚蛋白重复域1。
5个基因参与防御、免疫系统或应激过程：白介素10受体亚族β、谷胱甘肽过氧化物酶8、天冬酰胺合成酶、干扰素调节因子8和锚蛋白重复域1。
有4个基因参与了氧化还原过程：aldoketo还原酶1族成员B1、谷胱甘肽过氧化物酶8、metaxin 3、乙醛酸盐还原酶/羟基丙酮酸还原酶。
最后，有3 个基因参与了葡萄糖的代谢过程：葡萄糖磷酸变位酶1、溶质载体5族成员4、乙醛酸盐还原酶/羟基丙酮酸还原酶。
通过定量RT-PCR验证基因芯片分析在差异表达基因中，选出12个通过实时定量PCR来验证微阵列差异表达结果。
其中6个基因在LW中高度表达（ADAMTS8, SPARC,GLOD4, ANKRD1, HHATL 和IGF1），6 个基因在B中高度表达（LIPE, ZNF24, FOS, FABP3,PPARD 和FHL3），在微阵列分析中FC 的扩展值在1.2—4.3之间，RT－PCR分析也是这样。
结果见图２。
用RT－PCR的方法，所有12个基因在两品种间表达有差异，使用两种方法，如微阵列和RT－PCR，每一个基因的FC值是相似的。
品种间差异表达的功能分析这两列基因，在B中高度表达的635个基因和在LW中高度表达的598个基因，使用了注释数据库进行基因本体BP富集分析，该数据库包括可视化和集成发现生物信息资源。
重要结果（显著性水平P<=0.05）见于表4。
与脂质代谢和运输、碳水化合物代谢和运输有关的基因本体BP，富集在B中高度表达的基因列表。
而生物吸附、蛋白质聚合趋化和细胞骨架组织有关的基因本体BP，富集在LW中高度表达的基因列表。
为了减少冗余并研究一个网络格式中的功能相关基因，使用DAVID工具完成了功能注释集群。
为在B（表5）中和LW（表6）中高度表达的基因列表，我们使用三个基因本体论术语、BP、细胞元件（CC）、分子函数（MF）、BIOCARTA和关于基因、基因组的KEGG [20]等方法建立了一个功能相关集群的生物模块。
根据黄等人的研究，一个相当于P=0.05的非对数标尺的富集数据1.3，已经用于集群意义的阈值来使用。
在B中高度表达的基因列表中，发现有6个改进群有超过1.3的改进数据。
根据功能把基因分为3个群：细胞骨架基因（集群1-B）、液泡和溶酶体（集群2-B）、葡萄糖代谢过程（集群4-B）。
其他三个集群（集群3-B、5-B、6-B）与转录过程有关。
在LW中高度表达的基因列表中，确定了8个集群，它们与细胞外胶原蛋白（集群1-LW, 2-LW和5-LW）、多糖绑定（集群3-LW）、细胞运动（集群4-LW）、收缩纤维和肌动蛋白聚合（集群6-LW and 7-LW）和趋药性（集群8-LW）有关。
讨论在遗传背景上，B品种是欧洲七个国家的11个品种中以“独特”为特点的本地品种。
尽管有越来越多的出版物关注基因表达与猪肉品质的关系，本研究是第一个对非选和具有高肉质猪品种的转录组分析。
我们的目标是阐明可以揭示文献中报道的B与LW品种肌肉表型差异的生物现象。
整个骨骼肌组织的转录图谱显示了一个挑战，即因为基因表达的变化可能会反映出存在于该组织中的各种细胞的mRNA组成的变化。
然而，即使我们不能把表达的改变归因于一个特定的细胞类型，我们可以假设肌纤维是主要的一种细胞类型，假设在组织上品种的比较是作为一个整体进行的。
在转录组分析之后，LW与B之间的12个差异表达的基因已经通过定量PCR分析完全确定下来了，因此也能证明新的GenmascqChip是一个研究猪的基因表达的功能强大的工具，从而可以更好地理解肌肉生理。
从遗传背景方面比较骨骼肌基因表达的差异，仅有这些研究数据是远远不够的。
本研究中两品种间差异表达的基因数目与文献记载的数量相同。
