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摘要
肌肉生长抑制素(myostatin, MSTN)主要在骨骼肌中表达，参与调控骨骼肌的生长发育。MSTN基因突变引起肌肉过度发育，出现双肌表型。本研究以MSTN基因编辑的鲁西牛(Bos taurus)骨骼肌为材料，探究MSTN敲除后对牛肌肉表型的影响，通过转录组挖掘MSTN基因调控肌肉发育的机制。分别取比目鱼肌、腓肠肌、半腱肌和最长肌4种典型的骨骼肌，通过4种骨骼肌的苏木精-伊红染色(hematoxylineosin staining, HE)切片，观察MSTN基因敲除后对骨骼肌的影响，qRCR、Western blot检测4种骨骼肌中MSTN mRNA和蛋白表达量，最后通过转录组分析，探究MSTN敲除后对鲁西牛骨骼肌作用机制的靶基因。结果表明，与普通鲁西牛相比，MSTN基因编辑牛骨骼肌的肌纤维横截面积显著增大，肌间脂肪显著减少。转录组测序结果显示，MSTN基因编辑牛和普通牛的骨骼肌之间共鉴定出5 945个差异表达基因表达(FC>1.5, P<0.05)，其中在MSTN基因编辑牛骨骼肌中表达量上调基因有672个，有表达量下调基因5 273个；这些差异基因主要集中在PI3K-Akt、MAPK、p53和AMPK等信号通路，参与肌卫星细胞增殖与分化等发育过程。研究表明，MSTN基因缺失促进了肌肉发育与分化相关基因的表达调控，增加了骨骼肌纤维的横截面积，由此产生肌肉肥大的表型。本研究为探究MSTN基因缺失牛骨骼肌肥大机制提供数据支持。
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