SOX2蛋白或其编码基因在调控骨骼肌卫星细胞增殖和或成肌分化中的应用

专利2025-12-19  12


本发明涉及生物,具体地说,涉及sox2蛋白或其编码基因在调控骨骼肌卫星细胞增殖和/或成肌分化中的应用。


背景技术:

1、羊肉是一种极其重要的肉用产品,其蛋白质含量高、脂肪含量适中、是对人类健康很重要的肉类食物之一。在畜牧业中,羊肉产肉量是畜禽重要的经济性状之一,增加羊肉产肉性能和提高羊肉肉品质是动物育种领域的主要目标之一。因此,解析绵羊骨骼肌发育调控机制对于提高肉产品产量、质量及生物育种具有重要意义。

2、骨骼肌卫星细胞位于骨骼肌基底膜和质膜之间,是一类具有增殖和分化潜力的单核的成肌细胞。通常情况下骨骼肌卫星细胞处于相对静止状态,当肌肉组织损伤时,骨骼肌卫星细胞会被激活重新进入细胞周期,从而具备分化的潜能来代替受伤的肌肉组织。在这一过程中骨骼肌卫星细胞经过激活、增殖、迁移和分化为成肌细胞,成肌细胞先后经过终末分化、肌管融合和肌核重排形成多核的肌管细胞,最后肌管细胞形成新的骨骼肌纤维。因此,骨骼肌卫星细胞的增值和分化决定着肌纤维数量,进一步影响肌肉产量。

3、sox2(性别决定区y框蛋白2)是一种重要的转录因子,可以维持多种干细胞多向分化和自我更新,在调控细胞增殖分化方面也具有重要意义。研究报道sox2是神经系统发育的关键调节因子,在人类中sox2突变会导致眼睛发育缺陷、听力发育缺陷、中枢神经系统异常等。目前sox2研究主要集中于调节胚胎发育以及疾病的发生发展等,其对于调控肌肉发育的作用及具体调控机制尚不清楚。


技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种调节骨骼肌卫星细胞增殖与分化的新方法。

2、本发明提供了sox2蛋白(ncbi登录号为nm_001318074)或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在调控骨骼肌卫星细胞增殖和/或成肌分化中的应用。

3、本发明的应用中,当sox2基因的表达被降低,骨骼肌卫星细胞的增殖和/或成肌分化被抑制;当sox2基因的表达被提升,骨骼肌卫星细胞的增殖和/或成肌分化被促进。

4、本发明通过向骨骼肌卫星细胞转染sox2的sirna干扰剂后,发现绵羊骨骼肌卫星细胞增殖和分化被抑制;转染sox2的过表达质粒后,绵羊骨骼肌卫星细胞增殖和分化被促进,从而证明了sox2可以有效促进绵羊骨骼肌卫星细胞增殖和分化。本发明不仅为绵羊骨骼肌卫星细胞增殖和分化的调控提供了新的科学依据和方法,且为提高肉羊的产肉性能及基因组育种等提供了新的靶点。

5、本发明提供了sox2蛋白或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在调控骨骼肌卫星细胞中cdk1(ncbi登录号为nm_001142508)、pcna(ncbi登录号为xm_004014340)、myog(ncbi登录号为nm_001174109)、myhc(ncbi登录号为xm_004012706)蛋白中的一种或多种的表达中的应用。

6、本发明的应用中,当sox2基因的表达被降低,骨骼肌卫星细胞中cdk1、pcna、myog、myhc蛋白中的一种或多种的表达被抑制;当sox2基因的表达被提升,骨骼肌卫星细胞中cdk1、pcna、myog、myhc蛋白中的一种或多种的表达被促进。

7、本发明还研究发现,骨骼肌卫星细胞增殖相关标记物cdk1和pcna,以及骨骼肌卫星细胞成肌分化相关标记物myog和myhc的表达量也会随sox2基因的表达变化而改变,进而提出了改变上述蛋白表达的方法。

8、本发明提供了sox2蛋白或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在调控动物产肉性能中的应用。

9、本发明的应用中,当sox2基因的表达被降低,动物产肉性能下降;当sox2基因的表达被提升,动物产肉性能提升。

10、骨骼肌卫星细胞的增值和分化决定着肌纤维数量,进一步影响着肌肉的产量,故通过改变sox2基因的表达情况可调控动物的产肉(产肌肉)性能。

11、本发明的应用中,所述生物材料为表达盒、载体、宿主细胞或重组菌。

12、本发明的应用中,所述骨骼肌卫星细胞来源于绵羊。

13、本发明提供了一种促进骨骼肌卫星细胞增殖和分化的方法,通过转基因的方法,使骨骼肌卫星细胞过表达sox2基因。

14、本发明的方法中,所述转基因的方法包括利用携带sox2基因的载体转染骨骼肌卫星细胞的步骤。

15、本发明的有益效果至少在于:

16、本发明发现了sox2在骨骼肌卫星细胞增殖分化中的作用,揭示了sox2调控骨骼肌肌肉发育的功能及其分子机制,有助于进一步了解肌肉发育的分子机制,并有望加快产肉动物的改良进度,提高动物产肉性能,为优质高产肉的动物新品种的培育和肉质改良提供了新的方法。



技术特征:

1.sox2蛋白或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在调控骨骼肌卫星细胞增殖和/或成肌分化中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,当sox2基因的表达被降低,骨骼肌卫星细胞的增殖和/或成肌分化被抑制;当sox2基因的表达被提升,骨骼肌卫星细胞的增殖和/或成肌分化被促进。

3.sox2蛋白或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在调控骨骼肌卫星细胞中cdk1、pcna、myog、myhc蛋白中的一种或多种的表达中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,当sox2基因的表达被降低,骨骼肌卫星细胞中cdk1、pcna、myog、myhc蛋白中的一种或多种的表达被抑制;当sox2基因的表达被提升,骨骼肌卫星细胞中cdk1、pcna、myog、myhc蛋白中的一种或多种的表达被促进。

5.sox2蛋白或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在调控动物产肉性能中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,当sox2基因的表达被降低,动物产肉性能下降;当sox2基因的表达被提升,动物产肉性能提升。

7.根据权利要求1-6任一项所述的应用,其特征在于,所述生物材料为表达盒、载体、宿主细胞或重组菌。

8.根据权利要求1-6任一项所述的应用,其特征在于,所述骨骼肌卫星细胞来源于绵羊。

9.一种促进骨骼肌卫星细胞增殖和分化的方法,其特征在于,通过转基因的方法,使骨骼肌卫星细胞过表达sox2基因。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述转基因的方法包括利用携带sox2基因的载体转染骨骼肌卫星细胞的步骤。


技术总结
本发明涉及生物技术领域,具体公开了SOX2蛋白或其编码基因在调控骨骼肌卫星细胞增殖和/或成肌分化中的应用。本发明研究发现过表达SOX2后,绵羊骨骼肌卫星细胞的增殖能力与成肌分化能力显著上升;敲低SOX2后,绵羊骨骼肌卫星细胞的增殖能力与成肌分化能力显著下降,进而提出了SOX2蛋白或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在调控骨骼肌卫星细胞增殖和/或成肌分化中的应用。本发明为骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化能力的调控提供了新的途径,可用于提高动物产肉性能。

技术研发人员:赵倩君,陈倩,马月辉,浦亚斌,张嘉良
受保护的技术使用者:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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