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        基于轉(zhuǎn)錄組學(xué)的牦牛不同部位嫩度差異研究

        2024-12-31 00:00:00林青吳海玥胡蓉閆忠心劉云娜
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2024年11期
        關(guān)鍵詞:生物信息學(xué)分析

        摘要:為比較牦牛肉不同部位嫩度的差異,以及研究嫩度涉及的基因和途徑的運(yùn)輸與合成之間的平衡,以牦牛外脊肉(WJR)、肩肉(JR)、黃瓜條(HGT)3個(gè)部位為模型,利用Illumina Hiseq 4000高通量轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù),分析3個(gè)部位中的共同高表達(dá)基因及顯著差異基因。結(jié)果顯示,JR/HGT/WJR中共同高表達(dá)基因?yàn)?31個(gè),JR/HGT、WJR/HGT和WJR/JR等3組中差異表達(dá)基因分別為607、713、295個(gè)。通過(guò)對(duì)3個(gè)部位的共同高表達(dá)基因聚類(lèi)分析,初步篩選出11種與嫩度相關(guān)候選的基因:肌球蛋白輕鏈(MYL1、MYL2),肌凝蛋白家族(TPM1、TPM2),編碼橫紋肌凝蛋白輕鏈亞基(MYLPF),肌球蛋白重鏈(MYH1、MYH2、MYH7),肌球蛋白結(jié)合蛋白(MYBPC2)、肌結(jié)蛋白(MYOT),Cal-sarcin-2基因(MYOZ1)。通過(guò)對(duì)3個(gè)部位差異基因的生物信息學(xué)分析,發(fā)現(xiàn) 6 種與嫩度相關(guān)的基因:肌凝蛋白β基因(TPM2)、肌凝蛋白γ基因(TPM3),肌球蛋白輕鏈2(MYL2),肌球蛋白輕鏈激酶(MYLK3、MYLK4),肌球蛋白重鏈(MYH6)。最終從3個(gè)不同部位中共挖掘出15 種影響嫩度的候選基因,這些基因主要通過(guò)氧化磷酸化、MAPK信號(hào)通路和氮代謝等途徑調(diào)控嫩度。

        關(guān)鍵詞:青海牦牛;轉(zhuǎn)錄組學(xué);不同部位;嫩度品質(zhì);生物信息學(xué)分析

        中圖分類(lèi)號(hào):S823.8+51文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        文章編號(hào):1002-1302(2024)11-0172-08

        牦牛主要分布在我國(guó)海拔3 000~5 000 m的青藏高原上[1],因其高蛋白、低脂肪而長(zhǎng)期受到消費(fèi)者的喜愛(ài)。然而,牦牛的肉卻不如安格斯牛、赫里福德牛、夏洛萊牛、西門(mén)塔爾牛和和牛嫩[2-3],牦牛品質(zhì)的提高受到肌纖維粗、嫩度差等問(wèn)題的限制[4-5]。

        影響牛肉嫩度的主要因素有3個(gè)。首先,肌肉中肌纖維的類(lèi)型和比例可顯著影響肌肉嫩度,嫩度與肌肉中快速氧化糖酵解纖維的比例呈負(fù)相關(guān)[6];其次,與葡萄糖代謝途徑和肌內(nèi)的脂肪酸合成有關(guān),直接影響肌肉嫩度[7];最后,無(wú)氧糖酵解和產(chǎn)生相關(guān)的乳酸可改變屠宰后的肌肉張力和體積變化,從而影響其嫩度[8]。骨骼肌的基本成分是肌纖維,它會(huì)直接影響骨骼肌的質(zhì)量[9],動(dòng)物出生后骨骼肌肌纖維數(shù)量基本不變,但肌纖維類(lèi)型在生長(zhǎng)過(guò)程中可發(fā)生轉(zhuǎn)化,受物種、遺傳、環(huán)境等因素的影響。目前,人們認(rèn)為肌肉纖維的有限降解是影響肉嫩度的主要原因[10]。骨骼肌是由多種功能性肌纖維組成的、復(fù)雜而多功能的組織,肌肉的整體特征在很大程度上是由其不同肌纖維類(lèi)型及其比例的個(gè)體特征組成的。骨骼肌纖維類(lèi)型可用各種參數(shù)來(lái)描述,如肌球蛋白亞型、代謝酶特性、結(jié)構(gòu)和收縮特性,它們不是固定的單位,而能夠根據(jù)功能需求和各種信號(hào)的變化而改變其表型。以牦牛為例,生牛肉由粗纖維組成[11],成熟過(guò)程中的嫩度變化一般與死后早期肌肉代謝和肌原纖維蛋白降解有關(guān)。目前,關(guān)于影響牛肉成熟和嫩度的研究多集中在背最長(zhǎng)肌、腰肌大肌、半腱肌等部位,對(duì)其他部位的研究鮮少。因此,有必要從其他部位取外脊肉(WJR)、肩肉(JR)、黃瓜條(HGT)來(lái)研究牦牛肉嫩度的差異,探討形成差異的機(jī)制。

        本研究通過(guò)高通量轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析青海牦牛WJR、HGT和JR等3個(gè)部位嫩度的差異,并通過(guò)共同高表達(dá)基因的聚類(lèi)分析和差異基因的GO功能注釋及KEGG通路分析,研究嫩度涉及的基因和途徑的運(yùn)輸與合成之間的平衡,為改善牦牛肉嫩度提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 樣本收集

        選取青海省環(huán)湖牦牛(36±2) 月齡的健康放牧公牛9頭,活體重(248.6±16.7)kg/頭。以清真屠宰后放血處理開(kāi)始計(jì)時(shí),宰后1 h內(nèi)取肩肉(前肩胛部,前腿上部;用JR表示)、外脊肉(第12~13肋至最后腰椎處;采用WJR表示)、黃瓜條(股骨后部,坐骨外側(cè);采用HGT表示)各200 g,置于-80 ℃液氮儲(chǔ)存,帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。本試驗(yàn)于2022年12月至2023年2月在青海省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院高原特色動(dòng)物產(chǎn)品加工實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

        1.2 儀器與設(shè)備

        設(shè)備:CT-3質(zhì)構(gòu)儀,美國(guó)博勒飛;Thermo Fisher冷凍離心機(jī),美國(guó)賽默飛世爾科技公司;UV 1900紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),北京瑞利分析儀器公司;Agilent 2100生物分析儀,德國(guó)安捷倫;Sonics超聲破碎儀,美國(guó)SONICS公司;Themomixer熱混合儀,德國(guó)艾本股份公司;Bio-rad PCR儀,美國(guó)BIO-RAD;3100 ABI基因測(cè)序儀,美國(guó);Illumina Hi Seq 2000測(cè)序系統(tǒng);Bio-rad凝膠成像儀,美國(guó)BIO-RAD。

        試劑:RNA 提取試劑盒;RNA 純化試劑盒;DNALadderMark(100 bp);RNAse-free;aPCR 試劑盒;RNA-seq試劑盒;其他試劑等。

        1.3 試驗(yàn)方法

        1.3.1 蒸煮損失的測(cè)定 參考Zhang等的方法[11],并稍作修改。取牦牛肉樣稱(chēng)重(ma),采用蒸煮袋密封,在80 ℃水浴中蒸煮,當(dāng)中心溫度達(dá)到 70 ℃ 后,解袋,擦拭表面水,冷卻后測(cè)重(mb),重復(fù)3次。蒸煮損失計(jì)算如下:

        式中:ma為蒸煮前牦牛肉樣品重;mb為蒸煮后牦牛肉樣品重。

        1.3.2 剪切力的測(cè)定 參考Zhang等的方法[11-12],蒸煮條件與“1.3.1”節(jié)相同。將蒸煮后冷卻的樣品沿肌肉纖維切成20 mm×10 mm×10 mm的肉柱,采用CT3質(zhì)構(gòu)分析儀TA-SBA燕尾剪切探頭測(cè)定剪切力,重復(fù)3次。

        1.3.3 TPA分析 參考Zhang等的方法[11-12],蒸煮條件與“1.3.1”節(jié)相同,將蒸煮后的冷卻樣品修剪至20 mm×10 mm×10 mm的長(zhǎng)方體,使用CT3質(zhì)構(gòu)分析儀的P50探頭,測(cè)量前速度2.0 mm/s,測(cè)量時(shí)1.0 mm/s,測(cè)量后10.0 mm/s。壓縮比為50%,2次按壓間隔為5 s。測(cè)定樣品的硬度、彈性和咀嚼性,重復(fù)3次。

        1.4 總RNA提取及轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的文庫(kù)構(gòu)建

        轉(zhuǎn)錄組測(cè)序文庫(kù)構(gòu)建均參考Yu等的方法[13],采用總RNA提取試劑盒按照提取方法說(shuō)明從牦牛肉不同部位中提取RNA,并采用瓊脂糖凝膠電泳(agarose gel electrophoresis)分析不同部位牦牛肉RNA完整性和是否存在DNA污染;采用Nano Photometer spectrophotometer方法檢測(cè);采用總RNA提取試劑盒提取的RNA純度是否合格(D260 nm/280 nm、D260 nm/230 nm);采用Agilent 2100 Bioanalyzer方法檢測(cè)其完整性。

        1.5 數(shù)據(jù)分析

        采用SPSS 22.0比較重復(fù)測(cè)定3次的牦牛肉不同部位的剪切力、TPA值和蒸煮損失的差異。采用LSD法檢驗(yàn)顯著性,數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。對(duì)牦牛肉不同部位樣本比較組合間的差異表達(dá)基因的分析使用DESeq2軟件,為了調(diào)整P值和控制精度,使用Benjamini和Hochberg法。采用校正后的Plt;0.05和| log2Fold Change |gt;1.0作為顯著差異表達(dá)的閾值。利用聚類(lèi)分析器軟件進(jìn)行GO差異表達(dá)基因功能富集分析(http://www.geneontology.org),以及差異表達(dá)基因在KEGG通路分析通路(http://www.genome.jp/kegg/)中的功能,得到基因注釋列表。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 牦牛肉不同部位的嫩度分析

        剪切力和蒸煮損失可反映牦牛肉的嫩度、保水性等特征,是分析和評(píng)價(jià)牦牛肉品質(zhì)的重要指標(biāo)[14]。研究表明,肌纖維的直徑與肌肉的硬度、咀嚼性和剪切力呈正相關(guān)[15]。由表1可知牦牛肉嫩度品質(zhì)的差異。在蒸煮損失方面,JR顯著高于WJR和HGT(Plt;0.05),HGT顯著低于WJR和JR(Plt;0.05),但HGT的剪切力、硬度和彈性高于WJR。JR的剪切力和彈性顯著低于WJR和HGT(Plt;005),但咀嚼性顯著高于WJR和HGT(Plt;0.05);HGT的蒸煮損失明顯低于WJR和JR(Plt;0.05),但剪切力、硬度和彈性均高于WJR和JR。 以上結(jié)果表明,JR嫩度優(yōu)于WJR和HGT,其中HGT的嫩度最較差。

        2.2 共同高表達(dá)基因

        為深入研究牦牛肉不同部位嫩度差異中基因的特定表達(dá),在每個(gè)樣本比較組的高表達(dá)含量前150個(gè)基因中篩選出131個(gè)共同基因,采用層次聚類(lèi)對(duì)131個(gè)共同高表達(dá)基因的FPKM值進(jìn)行層次聚類(lèi)分析。由圖1可知,3個(gè)部位之間的共同高表達(dá)基因存在明顯不同,其中JR和WJR的差異最大。在熱圖中,不同的顏色代表不同的表達(dá)水平。紅色代表較高的表達(dá),綠色代表較低的表達(dá)。通過(guò)3個(gè)部位的共同高表達(dá)基因,初步篩選出與嫩度相關(guān)的共同高表達(dá)基因:肌球蛋白輕鏈(MYL1、MYL2)、肌凝蛋白家族(TPM1、TPM2),編碼橫紋肌凝蛋白輕鏈亞基(MYLPF)、肌球蛋白重鏈(MYH1、MYH2、MYH7)、肌球蛋白結(jié)合蛋白(MYBPC2)、肌結(jié)蛋白(MYOT)、Cal-sarcin-2基因(MYOZ1)。

        2.3 差異基因的分析

        2.3.1 差異基因 利用DESeq2軟件對(duì)牦牛肉不同部位樣品間比較組間的差異表達(dá)基因進(jìn)行分析,利用Benjamini和Hochberg方法調(diào)整P值,控制準(zhǔn)確率。對(duì)比較組間的差異表達(dá)分析采用edgeR軟件包進(jìn)行分析,采用Benjamini和Hochberg方法調(diào)整P值,控制準(zhǔn)確率。校正后的P值(Padj)lt;0.05和 |log2Fold Change|gt;1.0作為顯著差異表達(dá)的閾值,具體結(jié)果見(jiàn)表2。

        在3個(gè)牦牛肉不同部位中共檢測(cè)到差異基因1 261個(gè)(含16個(gè)共有差異基因)。由表3可知,WJR和JR相比共檢測(cè)到差異基因295個(gè),其上調(diào)、下調(diào)差異基因分別為132、163個(gè);WJR和HGT相比共檢測(cè)到差異基因713個(gè),其上調(diào)、下調(diào)差異基因分別為445、268個(gè);JR和HGT相比共檢測(cè)到差異基因607個(gè),其上調(diào)、下調(diào)差異基因分別為419、188個(gè)。

        2.3.2 差異基因的生物信息學(xué)分析 為了確定差異基因的功能,對(duì)上述差異基因根據(jù)細(xì)胞成分、分子功能和生物學(xué)過(guò)程進(jìn)行GO功能注釋分類(lèi),以矯正P值(Padj值)作為顯著性富集的閥門(mén)。由圖2可知,牦牛肉不同部位的差異表達(dá)基因的生物學(xué)功能不同,不同生物學(xué)功能所包含的差異表達(dá)基因數(shù)量和表達(dá)方式也不同。由圖2-a可知,在JR/HGT比較組差異基因主要GO條目有28種,其中,GO功能富集的差異基因多數(shù)為上調(diào)基因,重要的差異功能有離子轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)胞質(zhì)部分、胞內(nèi)非膜結(jié)合的細(xì)胞器和非膜有界細(xì)胞器。由圖2-b可知,在WJR/HGT比較組差異基因主要GO條目有29種,其中,GO功能富集的差異基因上調(diào)基因居多,重要的GO功能有細(xì)胞骨架、胞外區(qū)和核。由圖2-c可知,在WJR/HGT比較組差異基因主要GO條目有30種,其中,GO功能富集的差異基因上調(diào)基因居多,重要的GO功能有胞外區(qū)、核、生長(zhǎng)因子活性、金屬羧肽酶活性和受體結(jié)合。以上分析表明,牦牛肉不同部位的生物學(xué)功能有一定差異,對(duì)牦牛肉品質(zhì)有不同的影響。因此,不同部位嫩度的差異可能是由于差異基因信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的生物學(xué)功能和轉(zhuǎn)錄調(diào)控基因的表達(dá)發(fā)生了變化。

        KEGG通路富集采用Padj低于0.05為顯著性富集閾值,選擇最顯著的20個(gè)KEGG通路繪制散點(diǎn)圖,若lt;20個(gè)則繪制出全部通路。牦牛肉不同部位差異表達(dá)基因KEGG通路分析,由圖3可知,不同牦牛肉部位中差異表達(dá)基因的KEGG通路差異較大,在JR/HGT比較組中KEGG富集主要的代謝通路中具有顯著差異的有8 個(gè),在WJR/HGT比較組中KEGG富集的通路均不顯著,差異也較小,在WJR/JR比較組中KEGG富集的通路差異均不顯著,但差異較大。由圖3-a可知,氧化磷酸化、帕金森病、亨廷頓病、阿爾茨海默病、熱生成、非乙醇性脂肪肝疾?。∟AFLD)、逆行內(nèi)源性大麻素信號(hào)傳導(dǎo)和心肌收縮通路是造成JR和HGT品質(zhì)差異的主要通路,其中氧化磷酸化和熱生成對(duì)JR和HGT品質(zhì)的影響最大。由圖3-b可知,富集差異表達(dá)基因較多的重要通路有心肌細(xì)胞中的腎上腺素能信號(hào)通路、癌癥中的蛋白多糖、細(xì)胞因子與細(xì)胞因子受體的相互作用和MAPK信號(hào)通路,其中MAPK信號(hào)通路對(duì)WJR和HGT品質(zhì)的影響較大。由圖3-c可知,細(xì)胞因子與細(xì)胞因子受體的相互作用、氮代謝和氧化磷酸化造成WJR和JR品質(zhì)的影響較大。綜上表明,牦牛肉不同部位的差異表達(dá)基因的代謝通路不同,這種代謝通路可能是造成差異表達(dá)基因生物學(xué)功能不同和肉品質(zhì)不同的重要因素,其中熱生成、氧化磷酸化、MAPK信號(hào)通路、細(xì)胞因子與細(xì)胞因子受體的相互作用和氮代謝對(duì)不同部位肉品質(zhì)的影響較大。

        在所有比較中,本試驗(yàn)選取3個(gè)比較組中影響較大的KEGG通路,將重點(diǎn)放在如圖3所示的KEGG通路途徑,以進(jìn)行下一步研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了6 個(gè)與嫩度相關(guān)的差異基因,即肌凝蛋白家族TPM2(β基因)、TPM3(γ基因),肌球蛋白輕鏈2(MYL2),肌球蛋白輕鏈激酶(MYLK3、MYLK4),肌球蛋白重鏈(MYH6)。通過(guò)共同高表達(dá)基因聚類(lèi)分析以及差異基因的生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn),TPM2與MYL2重復(fù)出現(xiàn)。

        2.4 RT-qPCR定量驗(yàn)證

        為了驗(yàn)證RNA-Seq數(shù)據(jù)的可靠性,隨機(jī)選擇4個(gè)DEGs進(jìn)行RT-qPCR進(jìn)行表達(dá)檢測(cè),包括2個(gè)上調(diào)基因和2個(gè)下調(diào)基因。由圖4可知,RT-qPCR的結(jié)果與RNA-Seq數(shù)據(jù)的結(jié)果一致,WJR中HOXC8和LOC112446667的表達(dá)水平高于JR和HGT,JR中BARX2、HOXA13和HOXA11的表達(dá)水平高于WJR和HGT,HGT中LOC112441511的表達(dá)水平高于WJR和JR。這些結(jié)果證實(shí)了RNA-Seq結(jié)果的可靠性和重復(fù)性。

        3 討論

        通過(guò)嫩度品質(zhì)差異比較發(fā)現(xiàn)JR嫩度最好,WJR次之,HGT最差,這與劉艷霞研究的牦牛不同部位制作肉干所得出的HGT剪切力大于JR一致[16],也與牛蕾研究不同部位黃牛肉干時(shí)得出的剪切力結(jié)果(前肢lt;后肢)[17]一致。MYHC的亞型基因MYH1、MYH2、MYH7主要決定肌原纖維的ATP酶活性,因此肌纖維的類(lèi)型與MYHC亞型有關(guān)[18]。成年家畜的骨骼肌纖維根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)、收縮、代謝和形態(tài)特征可分為Ⅰ型、ⅡA型、ⅡB型和ⅡX型等4種類(lèi)型,它們分別對(duì)應(yīng)MYH7、MYH2、MYH1和MYH4等4個(gè)基因編碼,其收縮速率呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)[19]。MYLPF為快肌纖維的標(biāo)記基因,劉瑞莉等研究證實(shí)了MYLPF是骨骼肌中的高表達(dá)基因,可能參與骨骼肌的生長(zhǎng)發(fā)育及其他調(diào)節(jié),是影響肉品質(zhì)的候選基因[20]。TPM1、TPM2在與肌鈣蛋白復(fù)合物的結(jié)合中及在脊椎動(dòng)物橫紋肌收縮的鈣依賴(lài)性調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用,這與Yu等的研究結(jié)果[21]一致。肌球蛋白輕鏈(MYL)是肌小節(jié)粗肌絲的組成成分,起著維持機(jī)體不同狀態(tài)發(fā)育的肌球蛋白重鏈構(gòu)想的重要作用。葉幼榮等的研究證實(shí)了MYL1與肌球蛋白重鏈的相關(guān)性均在0.970以上[22]。推測(cè)MYL1是調(diào)節(jié)肌纖維類(lèi)型的重要基因。MYBPC2是與肌肉收縮相關(guān)的關(guān)鍵因子,Chang等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)MYBPC2在肌肉生長(zhǎng)起著重要作用[23]。由此推測(cè)MYBPC2通過(guò)對(duì)肌肉生長(zhǎng)及收縮的調(diào)控,進(jìn)而影響嫩度。MYOT是參與肌肉發(fā)育的多功能基因,Adoligbe克隆了牛的MYOT基因,揭示了該基因在骨骼肌中的高表達(dá),發(fā)現(xiàn)下調(diào)的MYOT顯著抑制Ⅰ型(慢速氧化型)和ⅡA型(快速氧化型)肌纖維的表達(dá),使ⅡX型(快氧化型)肌纖維的表達(dá)增加,表明MYOT基因可能影響肌肉纖維的特性[24]。MYOZ1在肌纖維類(lèi)型分化中具有不可替代的作用,通過(guò)抑制鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶的活性,而作用于活化T細(xì)胞核因子(CaN-NFAT)信號(hào)傳導(dǎo)通路,從而促進(jìn)快肌纖維向慢肌纖維轉(zhuǎn)化[25]。MYL2是一種屬于肌球蛋白輕鏈家族的一種調(diào)節(jié)輕鏈,在調(diào)節(jié)肌纖維活性、肌纖維類(lèi)型和肌纖維生長(zhǎng)中起著重要作用[26]。TPM主要調(diào)節(jié)ATP 酶的活性,參與肌肉收縮的調(diào)節(jié),穩(wěn)定肌細(xì)胞的骨骼結(jié)構(gòu)[18]。與HGT和JR相比,MYL2、TPM3和TPM2在WJR中表達(dá)上調(diào),這與劉吉娟等的研究結(jié)果[27]一致。MYLK及其家族成員不僅是肌肉收縮所必需的,而且可以影響細(xì)胞骨架,從而調(diào)節(jié)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性、分泌、上皮通透性和血小板形狀改變,或促進(jìn)軸突生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)和細(xì)胞纖維張力發(fā)生凋亡,從而影響胞質(zhì)分裂和細(xì)胞修復(fù)[28]。與WJR相比,MYLK4在HGT和JR中表達(dá)下調(diào);與JR和HGT相比,MYLK3在WJR中表達(dá)下調(diào)。肌球蛋白重鏈(MyHC)是含量最豐富的肌肉結(jié)構(gòu)蛋白,約占蛋白的35%[29]。與WJR相比,MYH2在JR中表達(dá)下調(diào),依據(jù)JR的嫩度優(yōu)于WJR,可以推斷MYLK4和MYH2對(duì)調(diào)控嫩度具有促進(jìn)作用,這與Sakakibara等的研究結(jié)果[30]一致。WJR與HGT相比,MYLK4在HGT中表達(dá)下調(diào),這與Yu研究的晉江牛早期死后肌肉特異性分子差異的結(jié)果[21]一致。與HGT相比,TPM2和MYH2在JR中表達(dá)上調(diào),JR的嫩度也優(yōu)于HGT,由此可以推斷上述基因?qū)φ{(diào)控嫩度也具有促進(jìn)作用。根據(jù)上述纖維類(lèi)型可知,JR的纖維類(lèi)型為Ⅱa。以上15 種與嫩度相關(guān)的候選基因中僅有MYLK4是在WJR、JR和HGT中存在顯著差異的基因(Plt;0.05),而CAPN1、MYL6B等與嫩度相關(guān)的基因并未在本研究結(jié)果中出現(xiàn),這與CAPN1、MYL6B是影響嫩度的主要基因的說(shuō)法不一致??梢?jiàn),嫩度的差異可能是由不同的品種、年齡、性別、屠宰方式和飼養(yǎng)條件等造成的,未表達(dá)的這些基因可能在年齡、性別和品種上差異更顯著,但在WJR、JR和HGT等3個(gè)部位的表達(dá)差異并不顯著。以上15種與嫩度相關(guān)的候選基因的分子機(jī)制及作用機(jī)制尚不清楚,需要進(jìn)一步研究,分析其對(duì)嫩度的具體調(diào)控。

        4 結(jié)論

        通過(guò)高通量轉(zhuǎn)錄組學(xué)測(cè)序,首先對(duì)共同高表達(dá)基因進(jìn)行聚類(lèi)分析,鑒定出高表達(dá)量的共同基因11 種;再對(duì)差異基因進(jìn)行生物信息學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)6 種與嫩度相關(guān)的候選基因,TPM2和MYL2重復(fù)出現(xiàn),共計(jì)發(fā)現(xiàn)15 種與嫩度相關(guān)的候選基因:TPM1、TPM2、TPM3、MYL1、MYL2、MYH1、MYH2、MYH6、MYH7、MYLK3、MYLK4、MYLPF、MYOZ1、MYBPC2、MYO4T1,其中MYLK4表達(dá)出很高的轉(zhuǎn)錄水平。這些基因主要通過(guò)熱生成、氧化磷酸化、MAPK信號(hào)通路、細(xì)胞因子與細(xì)胞因子受體的相互作用和氮代謝的途徑調(diào)控嫩度。本試驗(yàn)為改善牦牛肉嫩度提供理論依據(jù),其具體的調(diào)控機(jī)制還需進(jìn)一步探究。

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