黑素细胞分布规律及基因差异表达

【摘要】本试验通过组织化学染色和实时荧光定量PCR方法,研究乌骨山羊黑色素细胞的分布规律、形态以及与黑色素沉积密切相关基因在乌骨山羊不同组织器官中的表达含量差异,以探讨乌骨山羊乌质性状的形成原因,为进一步研究乌骨山羊黑色素沉积的细胞学基础提供依据,为研究骨山羊黑色素合成相关基因的分子遗传机理提供参考。我们采用免疫组织化学染色、多巴组织化学染色和HE染色法对乌骨山羊组织器官中的黑色素细胞进行染色定位,确定乌骨山羊黑色素细胞的分布及形态特点；采用实时荧光定量PCR对乌骨山羊组织器官中小眼畸形转录因子(MITF)、黑皮质素受体-1(MC1R)、内皮素3(EDN3)、酪氨酸酶(TYR)及其家族基因酪氨酸关联蛋白1(TYRP1)和酪氨酸关联蛋白2(TYRP2)基因的转录水平进行测定。免疫组织化学结果显示,黑素细胞主要分布在乌骨山羊的表皮基底层和毛囊中；其他组织中未见黑色素细胞的分布。多巴组化染色结果显示黑色素细胞主要分布在黑色被毛毛球部及外根鞘部位并且黑色被毛毛球部及外根鞘部位的黑色素细胞能合成黑色素颗粒,其他组织中未见黑色素细胞的分布。HE染色结果显示,黑色素细胞主要分布在乌骨山羊黑色被毛的毛囊外毛根鞘部位中,形态为空泡状,细胞的周围存在着许多黑色素颗粒,而在白色被毛毛囊外根鞘部位的黑素细胞则呈现出椭圆形状,并且没有黑色素产生,相比之下和周围细胞难以区分,这是首次检测到毛囊外根鞘部位的黑色素细胞呈现出活化的状态且能够分泌黑色素,由此推测乌骨山羊乌色的形成原因可能和乌骨山羊毛囊外根鞘的黑色素细胞活化相关。基因差异表达结果：用SYBRGreenI染料法,对黑色素合成密切相关的6个基因进行荧光定量PCR检测其在乌骨山羊不同组织中的表达含量,每组试验独立重复三次,数据结果用平均数±标准误表示,采用SPASS16.0统计软件,数据处理用LSD多重比较法进行数据分析。试验结果显示：黑色素相关基因在不同颜色皮肤中基因的转录水平明显不同：TYRP1在黑色被毛皮肤中的转录水平是白色被毛的皮肤的22.7倍,差异极显著P<0.01,而其他基因在两种颜色被毛皮肤中则无显著性差异；且在黑色被毛皮肤中,TYRP1的mRNA的转录水平分别是MITF、EDN3、MC1R、TYR、TYRP2mRNA转录量的的1.57、52.6、1.4、11.9、14.8倍,和EDN3、TYRP2差异极显著P<0.01,和TYR差异显著P<0.05,TYRP1的转录水平显著性高于其他和黑色素合成密切相关的基因。由于TYRP1在真黑色素的合成过程中扮演了重要角色,因此我们推测TYRP1可能对乌骨山羊毛色和肤色的形成发挥了重要作用,对于乌骨山羊这种特殊的乌质性状的形成具有密切相关,但是TYRP1的分子遗传机理及其影响因素还需要进一步研究。
【作者】谢光跃；
【导师】姜勋平；
【作者基本信息】华中农业大学，动物遗传育种与繁殖，2014，硕士
【关键词】黑色素细胞；TYRP1基因；皮肤；毛囊；乌骨山羊；

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