动科学院在猪脂肪沉积分子机制方面取得重要进展

2023-06-15 17:16:03作者:动科学院 审稿:何桦 来源:动科学院 点击数:

  

近日,我校动科学院猪遗传育种团队与中科院北京基因组所团队合作在《NatureCommunications》发表了题为“Dynamic chromatin architecture of the porcine adipose tissues with weight gain and loss”(猪增重和减肥过程中脂肪三维基因组动态变化)的研究论文。该研究在三维基因组层面系统揭示了家猪在增重与减肥过程中不同部位脂肪组织的转录调控特征,结果为深入解析猪脂肪性状形成的分子机理、利用分子育种技术改良脂肪性状进而培育优质高效猪新品种提供了重要数据和理论支撑。动科学院金龙副教授为第一作者,博士生王丹阳和张佳满为共同第一作者,李明洲教授和中科院张治华研究员为共同通讯作者。

我国是猪肉生产和消费第一大国,生猪存栏和出栏量常年稳居世界第一,猪肉产量接近全球一半(~44%)。解析产肉性状遗传决定机制,鉴定影响脂肪沉积的育种靶点是开展分子育种的理论基础。染色质三维空间构象是调控基因表达的重要因素之一,但其在猪脂肪沉积过程中对基因转录的动态调控知之甚少。

我校动科学院团队的研究通过高脂日粮催肥和节食减肥的方式成功建立了猪增重和减重模型,针对不同解剖学部位的脂肪组织(包括皮下脂肪、大网膜脂肪、肠系膜脂肪和板油脂肪),利用Hi-C技术构建了高分辨率染色质互作图谱,联合RNA-seq和ChIP-seq等多组学技术系统揭示了猪体重变化过程中不同部位脂肪组织染色质空间构象动态改变规律(包括染色质区室重排、拓扑结构关联域的重构和启动子-增强子互作的动态变化)及其介导的基因转录调控;同时,研究还系统评估了脂肪组织的启动子-增强子在人和猪之间的进化保守性和物种特异性,探索了物种特异性脂肪沉积的潜在遗传机制。

猪增重和减肥过程中脂肪组织的动态变化

据了解,我校课题团队长期聚焦农业动物经济性状开展功能基因组学研究。该团队的博士研究生王誉杰和刘鹏亮不久前也分别作为第一作者在自然指数期刊PLoS Genetics和Journalof Biological Chemistry发表了关于家禽嗉囊三维基因组和动物脂肪比较三维基因组学的研究论文。

此次的研究受到国家重点研发计划(蛋白质机器与生命过程调控重点专项)、中科院A类战略先导专项、四川省“十四五”川猪重大科技专项等项目资助。




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