科學家探明DNA甲基化如何調控豬肉性狀

   近日，中國農業科學院（深圳）農業基因組研究所豬基因組設計育種創新團隊在豬產肉性狀形成的表觀遺傳研究方面取得重要新進展，相關研究成果在線發表于國際期刊《核酸研究》（Nucleic Acid Research）。

生豬是我國農業支柱產業，我國的生豬養殖和豬肉消費量均占全球50%以上，但優良種豬核心種質依賴進口。因此，培育擁有自主知識產權、性狀優良的種豬是保障我國生豬養殖業可持續健康發展的關鍵，而揭示產肉性狀的遺傳機制是品種改良的基礎。

表觀遺傳，如DNA甲基化等在生命活動中發揮著重要的角色，但是其調控產肉性狀的機制尚不清楚。

論文通訊作者唐中林介紹，該研究以瘦肉型長白豬為對象，系統繪制了妊娠前33天至出生后180天共27個生長發育時間點的骨骼肌全基因組甲基化和轉錄組圖譜，并基于關鍵DNA甲基化位點構建了豬骨骼肌生長發育的分子時鐘。

通過多組學整合分析，他們揭示了骨骼肌生長發育過程中DNA甲基化的動態調控，鑒定到4萬多個與發育相關的甲基化位點，發現這些位點雖然在啟動子區域缺失，但在增強子和染色質可及區域高度富集，提示這些DNA甲基化位點在調控骨骼肌生長發育中發揮重要作用。

有意思的是，研究發現，啟動子和基因區的甲基化均對胰島素信號通路相關基因表達起抑制作用，該發現首次從甲基化角度系統揭示了胰島素信號通路在肌肉發育過程中的重要調控機制。

同時，他們發現IGF2BP3是調控肌肉生長發育的一個關鍵基因。DNA甲基化通過影響轉錄因子SP1結合調節IGF2BP3的表達，進而影響骨骼肌發育，表明IGF2BP3可以作為豬產肉性狀改良新的候選基因。

該成果對挖掘產肉性狀關鍵功能基因具有重要意義，并為豬產肉性狀的遺傳改良提供重要理論基礎。據悉，這是目前動物中最系統的肌肉甲基化和轉錄組數據集，不僅對動物品種改良具有重要價值，也為人類肌肉相關疾病的研究提供了寶貴的信息。

該研究得到國家自然科學基金重點項目、中國農業科學院科技創新工程、廣東省基礎與應用基礎研究重點項目等的資助。