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DNA甲基化调控牛AQP1基因的胎盘特异性印记

2021-08-23刘晓倩靳兰杰董艳秋李冬杰谷书凯李世杰

畜牧兽医学报 2021年8期

刘晓倩,靳兰杰,董艳秋,李冬杰,张 萃,谷书凯,李世杰*

(1.河北农业大学生命科学学院, 保定 071000; 2.河北科技大学生物科学与工程学院, 石家庄 050018)

在哺乳动物细胞中,绝大多数位于常染色体上的基因在子代中表现为双等位基因表达,且亲本等位基因的表达水平相同。然而,一部分基因表现为只在母源染色体上表达或只在父源染色体上表达,此现象称为基因组印记[1]。根据亲本等位基因的表达状态,分为母源印记基因和父源印记基因。基因印记不仅调控胚胎和胎盘的生长,而且在胎儿出生后的生长,以及在大脑功能方面均有重要作用[2-3]。印记基因的表达紊乱还与癌症的发生和发展有关[4]。

水通道蛋白1(aquaporin 1,AQP1)基因编码质膜水运输蛋白[5],在小鼠(Musmusculus)6号染色体的Mest-Nap1l5印记区域内被鉴定为胎盘特异性的父源印记基因[6]。AQP1基因的表达与肿瘤的发生发展有关。AQP1基因表达上调会使细胞膜电位发生变化,并激活Wnt[7]、FAK[8]等一系列下游信号通路,从而促进细胞增殖及血管生成,影响肿瘤的发生发展[9]。AQP1基因的DNA甲基化调控与唾液腺腺样囊性癌、结肠癌等恶性肿瘤密切相关[10-11]。AQP1基因的缺失可以保护脑外伤,降低肿瘤生长[12]。AQP1基因在其他物种中的印记状态尚未被揭示,本研究首先对AQP1基因在牛(Bostaurus)中的印记状态进行分析。

调控印记的表观遗传修饰方式有多种,其中DNA甲基化最为重要,其中差异甲基化区(differentially methylated region, DMR)起调控作用,位于启动子区的DMR发生甲基化异常会直接导致印记基因出现双等位表达或沉默[13]。……

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