MiR-let-7家族调控猪甲状腺发育的分子机制研究

As the thyroid hormone synthesis gland, to study the miRNA regulation function of thyroid is possible to fully elucidate the molecular regulatory mechanisms of pig growth and meat quality. In this study, we detected the expression of miR-let-7 family in the process of porcine thyroid development, predicted their gene structure and target genes by bioinformatics. After verifying the potential miRNA targets by luciferase reporter system, we analyzed the roles of target genes in the thyroid development regulation by cell proliferation, apoptosis detection technology. At the same time, we analyzed the relationship between the miR-let-7 family polymorphisms and the pig growth and meat quality traits. Then we elucidate molecular mechanism of miR-let-7 family in regulation of porcine thyroid development. Our results reexplore the molecular mechanism of thyroid development from the epigenetics, provide comparative medical material of pathogenesis, prophylaxis and treatment for some human thyroid disease, is expected to get some break through in the aspects of reveal the molecular mechanism of thyroid miR-let-7 family mediated the target genes participating in the differentiation of skeletal muscle cell, differentiation and deposition of fat cell, and provide new ideas and useful clues for the molecular breeding of pig growth and meat quality regulation.

甲状腺作为甲状腺激素合成的腺体，研究其miRNA的调控作用才有可能充分阐明猪生长发育及肉质分子调控机制的全部内容。本研究通过对猪甲状腺发育过程中let-7家族miRNA进行表达检测，生物信息学分析猪let-7家族miRNA基因的结构、确定重要的候选靶基因；通过荧光素酶报告系统验证靶基因的正确性，并利用细胞增殖、凋亡检测技术分析靶基因对甲状腺发生发育的调控作用；分析了miR-let-7家族基因多态性与猪生长及肉质性状的相关性，阐明了miR-let-7家族调控猪甲状腺发育的分子机制。该研究结果可以从表观遗传学的角度重新探索甲状腺发育的分子机理；为某些人类甲状腺疾病的发生机理和防治提供比较医学资料，并有望揭示甲状腺miR-let-7家族介导靶基因参与机体骨骼肌细胞分化、脂肪细胞分化及沉积的分子机制等方面取得某些突破性发现和成果，为猪生长发育及肉质性状调控的分子改良提供新的思路和有益的线索。

miRNA是一类内源性的非编码RNA，广泛参与细胞的生长发育、增值和凋亡等生物学过程。本项目研究发现miR-let-7家族定位于猪甲状腺滤泡上皮细胞中，ssc-let-7c对体外培养的猪甲状腺细胞增值有抑制作用，而miR-let-7a促进猪甲状腺细胞的凋亡。研究发现ssc-let-7a的靶基因为IGF1-R，进而构建了荧光素酶报告基因载体进行了后续验证。利用高通量测序技术鉴定并比较了120日龄金华猪和大约克猪甲状腺中的miRNA的表达情况，共检测到473个已知猪miRNA，并发现了60个新的猪miRNA。miR-let-7家族属于高表达miRNA，其中ssc-let-7f、ssc-let7i和ssc-let7g属于在猪甲状腺中表达量最高的前10位，但在两个猪种间并没有发现表达差异。研究还掌握了猪甲状腺细胞的培养技术，包括细胞的原代与传代培养，细胞冻存与复苏等，并申报了猪甲状腺细胞3D培养的专利1项。综上所述，本研究为探讨miR-let-7家族调控猪甲状腺发育的分子机制取得了一些进展。在本项目资助下，发表了SCI收录论文 2篇，核心期刊论文6篇，国内会议论文5篇，国际会议论文摘要1篇。在本项目研究下，参加国际学术会议2人次，国内学术会议6人次。已培养出站博士后1名，博士研究生2名，硕士研究生4名。