牛KLF14和PDE10A基因的印记鉴定和甲基化分析

作者：董艳秋; 靳兰杰; 杨欣怡; 李冬杰; 霍浩楠; 苏红; 李世杰^*

来源：农业生物技术学报, 2023, 31(04): 776-783.

• 牛
• 基因组印记
• DNA甲基化
• KLF14(Kruppel like factor 14)
• 磷酸二酯酶10a(PDE10A)

在哺乳动物中，印记基因与胎盘发育和胎儿生长密切相关。印记基因的表达变化会通过各种生理反应和信号通路导致哺乳动物生长发育异常并引发相关疾病。KLF14(Kruppel like factor 14)和磷酸二酯酶10a(phosphodiesterase 10a, PDE10A)基因在人(Homo sapiens)和小鼠(Mus musculus)中被鉴定为印记基因。目前，关于KLF14和PDE10A基因在牛(Bos taurus)中的印记研究还未见报道。本研究首先应用RTPCR方法分析KLF14和PDE10A基因在牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、大脑和胎盘中的表达，发现KLF14基因只在胎盘中表达；而PDE10A基因在被检测组织中均有表达。进一步应用基于SNP的RT-PCR产物直接测序方法，分析KLF14和PDE10A的等位基因表达状态。结果显示，KLF14基因在胎盘中为单等位基因表达，通过对其双亲的基因型进行分析，确定KLF14基因在牛胎盘中为母源印记基因；而PDE10A基因在胎盘和其他组织中均呈现双等位基因表达，为非印记基因。应用亚硫酸盐测序方法分析KLF14基因启动子区的甲基化状态，发现其在牛胎盘和精子中均为轻甲基化，不存在差异甲基化区，说明KLF14基因启动子区的甲基化修饰不参与调控KLF14基因的印记表达。上述结果表明牛KLF14基因为胎盘特异的母源印记基因，PDE10A基因为非印记基因。本研究为深入探讨KLF14和PDE10A基因功能提供参考依据。

• 单位
  中国地质大学长城学院; 生命科学学院; 河北农业大学; 河北科技大学