哈尔滨和湛江雄性褐家鼠Gsκ3β差异甲基化区域DNA序列多态性分析与调控功能鉴定

• 作者: 刘晓辉 周钰芳 宋英 宋铭晶 李夕萱 李宁 王大伟 田林 马晓慧
• 来源期刊: 中国生物化学与分子生物学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 糖原合成酶激酶-3β(Gsk3β) 差异甲基化区域 群体遗传 荧光素酶报告系统
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 316-323
• 页数: 8页
• 分类号: Q7|Q75
• 语种: 中文
• DOI: 10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.03.12

摘要

糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,Gsk3β)基因能够参与多条细胞周期信号传导通路,从而通过调控细胞分裂过程,影响组织与器官的发育.本实验室前期研究发现,与湛江褐家鼠种群相比,哈尔滨褐家鼠种群在秋冬季存在睾丸发育受抑制的现象,并通过基因组与甲基化组联合分析,在Gsk3β基因内含子区域筛选到1个差异甲基化区域(differentially methylated region,DMR).为分析该DMR的DNA序列多态性及其在Gsκ3β基因表达调控中的可能作用,本研究选取了哈尔滨(n=52)和湛江(n=39)共91个性成熟褐家鼠睾丸样品.采用PCR测序方法在群体水平上分析了该DMR的DNA序列多态性,在2个褐家鼠亚种的分化特征,并选取2个群体中具有代表性的单倍型,通过荧光素酶基因报告系统在293T细胞中检测该DMR不同单倍型的调控活性.结果 表明,该DMR存在2个SNP位点,共组成3个单倍型、6个基因型.卡方检验表明,其频率在2个群体间发生显著分化(单倍型,P=1.13E-29;基因型,P=1.15E-14).Gsk3β基因的-2 218/+238 bp区具有明显启动子活性(P＜0.05);哈尔滨和湛江2个单倍型都显示显著的沉默子活性(P＜0.05),同时表现显著的调控活性差异(P＜0.05),表明这2个单倍型可以在293T细胞中作为沉默子抑制Gsκ3β基因的启动子活性.2个单倍型调控活性差异,可能与SNP导致的转录因子结合位点的获得/丢失,以及2个单倍型在不同种群中甲基化状态差异有关.本研究结果表明,该DMR可能通过调控褐家鼠Gsk3β基因表达,在睾丸发育过程中发挥作用.2个种群主要单倍型的调控活性差异,及其甲基化状态差异可能是2个种群睾丸发育表型差异的重要调控因素之一.