广西麻鸡m6A甲基转移酶基因表达与肌纤维类型及成肌分化的关系

[目的]肌纤维类型及其转化的调节是改善肉质的重要途径,最新研究表明,m6A RNA甲基化修饰在肌肉的分化中发挥着重要作用.以优良的地方品种——广西麻鸡作为研究对象,研究其性成熟日龄不同部位肌纤维类型的组成差异,探究m6A甲基化转移酶相关基因甲基化转移酶样蛋白3/14(methyltransferase like 3/14,METTL3/14)、Wilm肿瘤1-相关蛋白(Wilms'tumor 1-associating protein,WTAP)和病毒样m6A甲基转化酶(vir like m6A methyltransferase associated,VIRMA,也称KIAA1429)在不同部位肌肉组织和成肌细胞分化前后的表达差异,为阐明肌纤维类型组成及转换的调控机理提供参考.[方法]采用ATPase染色法比较广西麻鸡胸部、腿部和背部肌肉群7个部位肌纤维类型、直径和密度等肌纤维性状差异,采用比色法检测成肌细胞分化前后不同时间点内源性m6A甲基化水平,采用实时荧光定量PCR方法检测上述4个基因在广西麻鸡7个部位肌肉以及成肌细胞分化前后的表达差异,并将其与肌纤维性状和m6A甲基化水平进行相关性分析.[结果]广西麻鸡性成熟日龄胸部肌肉群的胸大肌和胸小肌全部由白肌纤维组成,腿部肌肉群的耻坐骨肌内侧头、腓肠肌内侧头和缝匠肌均以红肌纤维为主,而髂胫外侧肌以白肌纤维为主,背部肌肉群的背阔肌则以红肌纤维为主;总体上,红肌纤维比例多的肌肉肌纤维密度显著高于白肌纤维比例多的肌肉.METTL3、METTL14、WTAP和KIAA1429基因表达存在显著的组织和时间特异性,总体上,在红肌纤维为主的肌肉中的表达量高于白肌纤维为主的肌肉,在分化期成肌细胞中的表达量要显著高于增殖期成肌细胞.肌肉中METTL3、METTL14和WTAP具有相似的表达模式,均在背阔肌中表达量最高,显著高于其他肌肉组织;在耻坐骨肌内侧头和腓肠肌内侧头的表达量次之,显著高于缝匠肌、胸大肌、胸小肌和髂胫外侧肌.KIAA1429基因在腓肠肌内侧头的表达量最高,显著高于其他组织;在背阔肌中的表达量次之,显著高于耻坐骨肌内侧头、缝匠肌、胸大肌、胸小肌和髂胫外侧肌;在胸大肌中表达量最低,但与在胸小肌和髂胫外侧肌中的表达量差异不显著.在鸡成肌细胞中,METTL3和METTL14基因表达变化趋势较为一致,均表现出先持续升高后下降的趋势,在刚分离0 h细胞中的表达量最低,在诱导分化后2 d(D2)细胞中的表达量最高,显著的高于增殖期和诱导分化当天(D0)细胞中的表达量.WTAP和KIAA1429基因表达变化趋势也较为一致,均呈现持续上升的趋势,在刚分离细胞中的表达量最低,显著低于其他时间点,至19 h显著上升,D0天略有增加,接着显著上升至D5天达到高峰.同时发现,随着成肌细胞的分化,内源性RNA m6A甲基化水平逐步上升,分化期的水平显著高于增殖期,在D2天甲基化水平最高,显著高于其他各时间点,随后在D5天显著下降,但略高于D0天.肌肉和成肌细胞中,METTL3、METTL14、WTAP和KIAA1429基因的表达两两之间均表现出极显著的正相关关系;肌肉中4个基因的表达与红肌纤维比例存在显著的正相关关系,与白肌纤维比例则呈显著的负相关关系;成肌细胞中4个基因的表达与m6A甲基化水平之间也存在正相关关系.[结论]广西麻鸡不同部位肌肉肌纤维类型组成存在差异,所研究的m6A甲基化转移酶4个基因之间协同表达,并可能对鸡肌纤维类型组成、维持及成肌细胞分化具有一定的调控作用.