项目名称:畜禽肌肉和脂肪发育的分子调控机制研究首席科学家:袁立厦门大学起止年限:2009.1至2013.8依托部门:教育部一、研究内容(一)项目的总体设想动物骨骼肌和脂肪细胞的分化、生长和组织发育的调控过程实际上是内在的遗传和表观遗传基础和外在的各种信号分子互作的结果。目前在该研究中存在的主要问题包括:(1)对组织器官的发育学研究还多半停留在单个基因或单个分子调控作用的水平,从系统、多层次和调控分子之间网络联系开展的研究不足,因而不利于对组织器官的发育从整体和完整过程的角度解析其发育的分子机制;(2)一些调控层次,如表观遗传学、RNA、信号分子、内在代谢与微环境等层次上的研究尚属新兴,缺乏深入研究的资料,因而难以客观把握组织器官系统发育多重控制的机制;(3)对骨骼肌和脂肪发育的研究大多集中在人和实验鼠上,由于有限的物种资源,难以从比较生物学角度全面揭示细胞分化调控网络的发生、发展机制。而且已有的研究多是针对骨骼肌和脂肪代谢疾病有关的发病机理,研究存在一定的局限性。(4)近年来,通过干细胞技术和基因敲除等手段,在大小鼠等经典模式动物的骨骼肌和脂肪发育研究方面取得了一系列的进展,揭示了控制干细胞分化及骨骼肌和脂肪发育的多种重要基因和调控通路。但在猪和鸡上,相应的手段和资料相对不足,尤其是猪、鸡骨骼肌和脂肪的胚胎干细胞技术还不够成熟,因而多能胚胎干细胞分化为猪、鸡骨骼肌和脂肪前体细胞的分子机制认识不足;其他模式动物大许多数据尚未在猪和鸡上印证,因而不够明了猪和鸡骨骼肌与脂肪发育机制的特点;骨骼肌和脂肪发育表观遗传学方面的研究尚属新兴,因而不能能解析猪和鸡品种品系发育差异的机制。(5)虽然转基因猪和鸡都有成功的报道,但技术方法尚未能达到实际生产应用的要求,也未见涉及针对调控发育基因方面的研究。本项目运用干细胞、功能基因组、非编码RNA、RNA和蛋白组学、信号传导等先进研究手段,采用比较生物学研究策略,分别从基因转录与转录后沉默、DNA与蛋白质修饰,外周信号转导通路等层次深入研究猪和鸡的肌肉和脂肪组织发生、细胞生长和分化过程中,DNA、RNA、蛋白质以及外周信号分子之间互作的调控网络关系和系统发生机制,并在miRNA鸡的培育方面进行攻关,填补发育研究领域的一些不足,可望在猪和鸡等畜禽肌肉和脂肪发育的分子调控理论1及其应用方面取得重要突破。基于上述设想,本项目重点解决下列关键科学问题:1、阐明骨骼肌和脂肪胚胎与成体...