妊産婦の栄養は,肉牛の子孫の骨格筋におけるmRNA単体形態の発現,使用,およびスプライシングのダイナミクスを変化させる
Guilherme Henrique Gebim Polizel1,2, Ángela Cánovas2, Germán D Ramírez-Zamudio1
1Department of Animal Science, Faculty of Animal Science and Food Engineering, University of São Paulo, Pirassununga, Brazil.
母親の栄養は,子孫の骨格筋の発達に大きく影響する. 妊娠中のタンパク質エネルギーサプリメントは,遺伝子とトランスクリプトの使用を変化させ,肉牛の長期的な適応メカニズムを示唆します.
科学分野:
- 動物科学 動物科学
- ゲノミクスゲノミクスとは
- 栄養科学とは,栄養科学である.
背景:
- 妊娠中の母親の栄養は,胎児の発達と代謝プログラムにとって極めて重要です.
- 子孫の骨格筋に対する長期的な分子効果は完全に理解されていません.
- 産前栄養は胎児の筋肉発達と代謝プログラムに影響する.
研究 の 目的:
- 肉牛の骨格筋における長期間の異なる遺伝子発現 (DGE),異なるmRNAトランスクリプト発現 (DTE),および異なるトランスクリプト使用 (DTU) に対する産前栄養の影響を調査する.
- 母親の食事が子孫の筋肉発達に影響を与える分子機構を理解する.
- 産前栄養の影響を受ける特定の遺伝子と経路を特定する.
主な方法:
- 126頭の妊娠中のネロール牛は,ミネラルのみ (NP),妊娠後半のタンパク質エネルギー (PP),および妊娠中のタンパク質エネルギー (FP) の3つの食事療法を割り当てられました.
- 子孫の筋肉のサンプルを約676日目にRNAシーケンシングのために採取した.
- 差異性遺伝子発現 (DGE),差異性mRNAトランスクリプト発現 (DTE),差異性トランスクリプト使用 (DTU) は,専門のバイオ情報学パッケージ (edgeR,IsoformSwitchAnalyzeR) を使用して分析されました.
主要な成果:
- トランスクリプトレベルの分析は,遺伝子レベルの分析よりも強力な効果を明らかにし,発現と使用の有意な変化がありました.
- 全妊娠期タンパク質エネルギー (FP) ダイエットは,14のDTEと87のDTUで,ミネラルサプリメント (NP) と比較して,遺伝子発現に最大の影響を及ぼしました.
- アイソフォームスイッチングは,重要な遺伝子 (SLC7A8,SLC25A30など) で観察され,アミノ酸輸送,細胞骨格組織,筋肉再生に影響を与えました.
- 機能的濃縮分析は,アミノ酸とバイオチン代謝,細胞内密輸,免疫調節に関与する代謝経路を強調した.
結論:
- 産前栄養,特に妊娠中のタンパク質・エネルギー補給は,子孫の筋肉を著しく調節する.
- これらの調節は,主にトランスクリプトの使用とスプライシングを通じて発生し,長期的な適応メカニズムを示しています.
- この発見は,母親の食生活が,単純な遺伝子レベルの調節を超えて,子孫の筋肉発達に影響を及ぼすことを示唆しています.
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