[發(fā)明專利]一種肌內(nèi)脂肪沉積FTO基因

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110418492.2
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102586254A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高士爭;黃英;楊明華;趙素梅;王靜;潘洪彬
• 申請（專利權(quán)）人: 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12N15/12
• 分類號: C12N15/12;C07K14/47;C12Q1/68
• 代理公司: 昆明祥和知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 53114
• 代理人: 唐德林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及動物分子育種的基因工程技術(shù)，特別是一種與豬肌內(nèi)脂肪沉積相關(guān)的脂肪沉積與肥胖相關(guān)（fat?mass?and?obesity?associated,?FTO）基因技術(shù)。

背景技術(shù)

近年來，由于豬的選育工作中過度追求高瘦肉率，導(dǎo)致豬肉品質(zhì)的嚴重下降。隨著生活水平的不斷提高，人們對豬肉顏色、嫩度、風味等肉品質(zhì)特性的要求也越來越高。肌內(nèi)脂肪（intramuscular?fat,?IMF）是影響肉品質(zhì)的重要因素，目前已得到越來越多的認識和重視。肌內(nèi)脂肪的沉積是一個復(fù)雜的生理生化過程，主要涉及肌肉內(nèi)甘油三酯的代謝，包括甘油三酯的合成、分解及轉(zhuǎn)運等過程。因此，肌內(nèi)脂肪細胞內(nèi)的脂類代謝是肌內(nèi)脂肪沉積的基礎(chǔ)。

FTO基因(Fat?Mass?and?Obesity?Associated,?FTO)是一種與肥胖相關(guān)的等位基因，也稱肥胖基因。2007年英國牛津大學(xué)馬克·麥卡錫等研究人員首先鑒別出了等位基因FTO基因，定位在人16號染色體上，一個副本來自父體，另一副本來自母體，呈雙螺旋結(jié)構(gòu)。體內(nèi)FTO基因變異的人，如果兩個副本均變異，其肥胖的幾率會比那些無變異副本的人高出70％之多。小鼠實驗表明，F(xiàn)TO基因過度活躍會造成小鼠飲食過度，從而導(dǎo)致體重大幅增加。對人類的研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)TO基因使人缺乏對食欲的控制。正常的“一日三餐”無法消除FTO基因攜帶者的饑餓感，導(dǎo)致他們不停進食，并導(dǎo)致肥胖。且FTO基因?qū)κ秤挠绊懪c年齡、性別、社會經(jīng)濟背景或身高體重指數(shù)無關(guān)。因此，F(xiàn)TO基因是與肥胖相關(guān)的重要基因。德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)TO基因受到抑制的老鼠出生后生長較慢，脂肪組織和瘦肉組織較少。出生6周之內(nèi)，這些老鼠體重比其它同類輕30％至40％。研究人員認為，F(xiàn)TO基因會抑制新陳代謝，降低能量消耗效率而導(dǎo)致肥胖。因此，這些FTO基因受到抑制的老鼠消耗能量較快。此外，F(xiàn)TO基因也可能通過影響內(nèi)分泌激素，如瘦素、脂聯(lián)素、腎上腺素等來調(diào)控食欲和能量代謝過程。

FTO基因位于染色體16q12.2，基因全長約400kb，包括9個外顯子，全部編碼蛋白質(zhì)。FTO基因在人、鼠、豬以及其他哺乳動物中高度保守。FTO基因?qū)儆诜茄t素雙加氧酶超家族，編碼２-酮戊二酸依賴型核酸脫甲基酶，是一種核酸修復(fù)酶，能作用于下丘腦弓狀核，調(diào)節(jié)食欲和能量代謝。FTO基因mRNA在大腦內(nèi)，尤其下丘腦mRNA的表達最豐富，但在其他組織也有表達。動物實驗研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)TO基因能夠使DNA去甲基化，并參與DNA修復(fù)、脂肪酸代謝和翻譯后修飾。基因組關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)：FTO基因內(nèi)有許多單核苷酸多態(tài)性位點，這些單核苷酸多態(tài)性位點與肥胖和胰島素敏感性有關(guān)，F(xiàn)TO基因的變異增加肥胖和2型糖尿病的風險。

目前FTO基因的功能仍然還是一個謎。FTO基因與肥胖存在顯著相關(guān)性毋庸置疑，但體育鍛煉程度、飲食習(xí)慣、能量攝入對FTO基因表達的影響尚無定論。從目前的研究可以看出，F(xiàn)TO基因影響肥胖和2型糖尿病，然而FTO基因在很多組織中的廣泛表達，是否預(yù)示著FTO功能的普遍性；FTO參與肥胖的同時，是否還參與其他生物過程，因此，F(xiàn)TO基因的功能鑒定及其作用機制需要進一步的研究。迄今為止，F(xiàn)TO基因的表達對豬肌內(nèi)脂肪沉積和脂類代謝的影響及調(diào)節(jié)機理，國內(nèi)外尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

?本發(fā)明的目的是提供一種肌內(nèi)脂肪沉積FTO基因，采用基因芯片技術(shù)和生物信息學(xué)分析方法，在對豬肌肉組織和肌內(nèi)脂肪細胞基因表達譜的研究中發(fā)現(xiàn)FTO基因參與肌內(nèi)脂肪細胞脂類代謝過程，并首次從版納微型豬肌肉組織中克隆了FTO基因。

具體為：

?一種肌內(nèi)脂肪沉積FTO基因，是從版納微型豬肌肉組織中分離、克隆的與肌內(nèi)脂肪沉積相關(guān)的脂肪沉積與肥胖相關(guān)(FTO)基因，基因的CDS序列全長為1518bp,?其CDS核苷酸序列如SEQ.ID.NO.1。并且，CDS核苷酸序列編碼505個氨基酸，氨基酸序列如SEQ.ID.NO.2。?對上述特征的肌內(nèi)脂肪沉積FTO基因設(shè)計引物，進行PCR擴增，檢測FTO基因在豬心、肝、脾、肺、腎、肌肉和脂肪七個組織的組織表達譜，結(jié)果顯示FTO基因在脂肪組織中大量表達，初步表明FTO基因在脂肪細胞中調(diào)控脂肪沉積的功能。