梅花鹿茸生长过程中顶端不同组织COL1A1基因启动子DNA甲基化模式及差异分析

作者：张芙蕊; 韩若冰; 郭梦雅; 赵洵武; 李和平^*

来源：中国农业大学学报, 2022, 27(10): 153-163.

• 梅花鹿(Cervus nippon)
• 鹿茸
• COL1A1基因
• DNA甲基化
• BSP技术

为探究COL1A1基因表达的Ⅰ型胶原蛋白α1链在组成生物体结构和骨发育中的重要作用，以梅花鹿茸生长过程的小鞍子（前期）、二杠（中期）和三杈茸（后期）3个典型时期鹿茸顶端组织及其茸皮、间充质、前软骨和软骨4个组织层为试验材料，采用亚硫酸氢盐测序法（BSP技术），从时空角度研究鹿茸生长过程中顶端不同组织COL1A1基因启动子区DNA甲基化模式及其相互间DNA甲基化差异。结果显示：1)COL1A1基因在前、中、后期的茸皮组织中的甲基化率分别为（9.73±0.92）%、（7.60±0.69）%和（3.73±0.23）%；间充质组织中的甲基化率分别为（3.20±0.40）%、（1.33±0.23）%和（1.60±0.69）%；前软骨组织中的甲基化率分别为（4.67±0.83）%、（2.53±0.46）%和（2.67±0.23）%；软骨组织中的甲基化率分别为（5.60±0.40）%、（2.80±0.40）%和（2.27±0.61）%。2)COL1A1基因启动子区的甲基化区域共有25个CG位点，在17个CG位点上均发生了不同程度的甲基化。3）对COL1A1基因启动子区DNA甲基化差异分析发现，相同时期中，茸皮组织甲基化率最高，间充质组织甲基化率最低；相同组织中，中期比前期显著下调；CG位点的比较中，前期与中期的CG位点差异程度较大。综上，COL1A1基因在快速生长期，以及在间充质组织、前软骨组织、软骨组织中对鹿茸生长具有促进作用。在DNA甲基化水平上探究梅花鹿鹿茸不同组织的时空表观遗传差异，为鹿茸快速生长与骨化机制的研究，以及哺乳动物组织再生和器官修复等领域的研究提供了科学参考。

• 单位
  东北林业大学