转录因子TEAD4对猪早期胚胎发育的调控

作者：张丹丹; 许腾腾; 高迪; 齐昕; 宁伟; 汝振远; 张翔栋; 郭腾龙; 申屠璐燕; 于童; 马洋洋; 李运生; 张运海; 曹祖兵^*

来源：中国农业科学, 2021, 54(20): 4456-4465.

DOI：10.3864/j.issn.0578-1752.2021.20.018

• 猪
• 早期胚胎
• TEAD4
• 孤雌激活
• 体外受精

【背景】众所周知TEA结构域转录因子4(TEA domain transcription factor 4,TEAD4)是TEAD转录因子家族中的一员,在决定啮齿类动物着床前胚胎的特性中发挥关键作用。在小鼠胚胎中发现,可以通过促进Cdx2表达来参与调控着床前胚胎滋养层细胞的谱系分化。若当小鼠胚胎中缺乏TEAD4时可导致小鼠囊胚形成失败。然而,TEAD4在猪早期胚胎发育中的作用尚不清楚。【目的】通过初步阐明TEAD4对猪早期胚胎发育的影响,以期为进一步探索转录因子对猪早期胚胎发育的分子机制奠定理论基础。【方法】利用网页版工具对猪TEAD4进行生物信息学分析,主要包括对猪TEAD4序列的分析,猪与人、小鼠之间同源性的比较,以及TEAD4在不同物种之间进化关系的比较。再通过试验检测TEAD4在猪早期胚胎发育中的作用。首先采用荧光定量PCR技术检测TEAD4在猪卵母细胞和早期胚胎中m RNA表达水平,再通过设计靶向TEAD4的si RNA,采用显微注射技术注入成熟卵母细胞中,降低卵胞质内源性的TEAD4水平,并确定TEAD4 siRNA仅作用于TEAD4,以期确定TEAD4在猪早期胚胎发育中的作用。【结果】序列分析结果显示:猪TEAD4包含11个外显子,定位于5号染色体上,跨越长度37.188 kb,mRNA全长1 473 bp,编码区全长1 305 bp,编码434个氨基酸;与人、小鼠的同源性分析揭示TEAD4在不同物种中的保守性较高;且在猪和牛上的亲缘关系最近。荧光定量PCR检测基因表达水平结果显示:TEAD4 m RNA在猪卵母细胞和早期胚胎中均有表达,且以GV期卵母细胞为参照时比较发现,MII期卵母细胞表达量最低,并保持较低水平直至4-细胞时期,但到8-细胞时期表达量达到最高,而到桑椹胚和囊胚时期又逐渐下降。通过显微注射靶向TEAD4的si RNA发现:TEAD4 siRNA仅作用于卵母细胞中内源性的TEAD4,而对TEAD1和TEAD3不发挥作用;并与对照组和阴性对照siRNA组相比,注射TEAD4 siRNA显著降低8-细胞和桑椹胚时期TEAD4 m RNA表达量,敲低效率达到80%。当敲低TEAD4表达时观察猪孤雌激活和体外受精胚胎的发育效率表明,与对照组和阴性对照si RNA组相比,显著降低TEAD4 siRNA敲低组从8-细胞至囊胚阶段的发育效率。【结论】TEAD4在各物种间保守性高,在猪和牛上的亲缘性最近,TEDA4可参与调控猪早期胚胎的发育。

• 单位
  动物科技学院; 安徽农业大学