营养素对动物表观遗传的影响及其机制.pdf

《营养素对动物表观遗传的影响及其机制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、动物营养学报2014，26(9)：2463—2469ChineseJournalofAnimalNutritiondoi：10．3969／j．issn．1006—267x．2014．09．004营养素对动物表观遗传的影响及其机制王海超张乐颖。刁其玉(1．中国农业科学院饲料研究所，农业部饲料生物技术重点实验室，北京100081；2．河北工程大学农学院，邯郸056021)摘要：表观遗传是环境因素和细胞内的遗传物质相互作用的结果。表观遗传学是在DNA碱基序列不变的前提下引起的基因表达或细胞表观型变化的一种遗传现象，具体表现在以下3个既相互独立又相互作用的方面：DNA甲基化、组蛋白修饰和mic

2、roRNA(miRNA)调控。本文就表观遗传的研究进展及营养素对动物表观遗传的影响及其机制进行综述。关键词：营养素；表观遗传；DNA甲基化；组蛋白修饰；miRNA调控中图分类号：l41文献标识码：A文章编号：1006—267X(2014)09—2463—07生物体在生长发育过程中，遗传物质不断地情况下，基因的表达发生可遗传的变异，是环境进行着具有时问和组织特异性的基因表达或抑因素和细胞内的遗传物质相互作用的结果，具体制，这些过程最终引起特定蛋白质的合成。基因表现在3个方面：DNA甲基化、组蛋白修饰和mi—的表达不仅受到遗传物质的控制，而且还受到外croRNA(miRNA)调控。这3个方

3、面既相互独界环境信号的影响，而其中一个主要来源就是饲立又相互作用，在胚胎期及出生后的整个生命周料的营养成分，从而产生多重效应或多因一效，比期中共同调节着基因的表达。如生物体的生长发育、细胞分裂、组织分化、健康1．1DNA甲基化或疾病。机体在整个生命周期中不断进行生理和DNA甲基化是表观遗传学的重要组成部分，代谢的调整，表现型的变异能够使机体对环境应也是最早被发现与基因抑制相关的表观遗传机激做出正确的应答1-2]，从而提高机体对环境的适制。DNA甲基化是哺乳动物基因组在DNA甲基应能力，增强动物的抗逆能力。越来越多的研究转移酶(DNAmethyltransferase，DNMT)的作用表

4、明基因和环境的互作与生物的生长发育以及疾下，把S一腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine，病发生都有着非常重要的关联。。。基因与环境SAM)作为甲基供体，将胞嘧啶一鸟嘌呤二核苷酸的互作非常复杂，而且不遵守孟德尔遗传定律。(cytosine—phosphate—guanine，CpG)的胞嘧啶转变基因型相同的个体在不同的环境中往往有不同的为5一甲基胞嘧啶(5-methylcytosine，5mC)的一种表现型J。表观遗传学是研究基因与环境互作的共价修饰反应。在真核生物的基因组中，DNA甲一门学科，这门学科在动物营养与饲料科学领域基化主要发生在富含鸟嘌呤和胞嘧啶的CpG涉及

5、到营养素对表观遗传的影响。岛113。DNA甲基化既能在局部范围影响单个启动子和增强子的功能，又能在大范围如整条染色1表观遗传学的基本要素体和基因组水平影响许多基因的表达，这不仅能表观遗传学是指在基因组序列不发生改变的够对生物体的表观型产生影响，而且还能将这种收稿日期：2014—04—18基金项目：农业部公益性行业(农业)科研专项“南方地区幼龄草食畜禽饲养技术研究”(201303143)；国家肉羊产业技术体系建设专项资金(CARS·39)作者简介：王海超(1990一)，男，河北临漳人，硕士研究生，从事反刍动物营养学研究。E—mail：qiusuoba@163．com通讯作者：刁其玉，研究

6、员，博士生导师，E—mail：diaoqiyu@caas．cn动物营养学报26卷影响通过细胞分裂而遗传给后代¨。型。Rees等划分别用含酪蛋白18％(对照组)和1．2组蛋白修饰9％(低蛋白质水平组)的饲粮来饲喂小鼠。结果组蛋白于1834年由德国科学家科塞尔发现。发现，在饲喂低蛋白质水平饲粮小鼠的胎儿的肝组蛋白对染色体的结构起重要的作用。真核细胞脏中出现了DNA甲基化。该研究是最早阐释胚染色体的组蛋白通常含有HI、H2A、H2B、H3、H4胎发育过程中营养失衡对表观遗传的影响的研究等5种成分。除H1外，其他4种组蛋白均分别以之一。Carone等也发现，饲喂低蛋白质水平饲二聚体(共八聚体)

7、相结合，形成核小体核心。组粮的小鼠的后代基因表达发生了改变，肝脏中脂蛋白既是染色体结构的组成成分，又能够调节基肪和胆固醇的合成增加。之后，有多项研究o。船因表达。组蛋白八聚体的N端都暴露在核小体也证实，妊娠期间母体摄入低蛋白质水平的饲粮外，可进行多种类型的转录后修饰，包括甲基化、能够引起特定位点的基因发生DNA甲基化，从而乙酰基化、磷酸化和泛素化等修饰_lM]。组蛋白引起基因表达的改变。这些基因及位点包括脂肪经过一系列的修饰改变染色体的构象，从