干扰FADS2基因对奶山羊乳腺上皮细胞脂肪酸组成的影响

作者：邬娇; 赫秋亚; 李壮; 李聪; 王会; 史怀平; 罗军^*

来源：农业生物技术学报, 2019, 27(11): 1973-1984.

• 山羊乳腺上皮细胞(GMECs)
• 脂肪酸去饱和酶2基因(FADS2)
• 克隆
• siRNA
• 二十二碳六烯酸(DHA)

脂肪酸去饱和酶2 (fatty acid desaturation 2, FADS2)作为多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids, PUFAs)如花生四烯酸(arachidonic acid, AA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA)等合成过程中的限速酶,可在脂肪酸链的第6、7位将其底物脱氢形成双键。本研究以原代奶山羊(Capra hircus)乳腺上皮细胞(goats mammary epithelial cells, GMECs)为材料,利用PCR及siRNA介导的干扰技术研究奶山羊FADS2的生物学特性及功能。本实验克隆得到FADS2基因(GenBank No. MK292654)的CDS区为1 335 bp,编码444个氨基酸,与绵羊(Ovis aries, XM015103138.2)和牛(Bos taurus, NM001083444.1)具有高度同源性;利用siRNA介导的干扰技术,在GMECs中转染si-FADS2时,FADS2自身mRNA水平下调60%～70%(P<0.01),同时蛋白水平下降15%～18%(P<0.05);干扰FADS2,显著上调与多不饱和脂肪酸合成相关的基因超长链脂肪酸延伸酶2基因(elongase of very long chain fatty acids 2, ELOVL2)、ELOVL6 (P<0.01)和脂肪酸去饱和酶1基因(fatty acid desaturation 1, FADS1)(P<0.05)表达;同时促进转录因子固醇调节元件结合蛋白1a基因(sterol regulatory element-binding transcription protein, SREBP1a)(P<0.01)、从头合成相关基因脂肪酸合酶基因(fatty acid synthase, FASA)和乙酰辅酶A羧化酶基因(acetyl-CoA carboxylase, ACACA)及硬脂酰辅酶A去饱和酶1基因(stearoyl-CoA desaturase1, SCD1)的表达(P<0.05);干扰FADS2,显著降低细胞中AA及DHA比例(P<0.05),导致细胞中PUFAs含量降低;并且抑制二酰基甘油转移酶基因1 (diacylglycerol acyltransferase 1, DGAT1)(P<0.01)及DGAT2 (P<0.05)表达,降低细胞中甘油三酯(triacylglyceride, TAG)(P<0.05)含量。因此,FADS2具有调控奶山羊乳腺PUFAs合成及甘油三酯代谢的重要功能。本研究为羊奶PUFAs代谢研究提供了实验依据。

• 单位
  西南民族大学; 西北农林科技大学; 动物科技学院