赖氨酸蛋氨酸配比模式和葡萄糖水平影响酪蛋白合成关键基因表达--《中国农业科学院》2015年硕士论文
赖氨酸蛋氨酸配比模式和葡萄糖水平影响酪蛋白合成关键基因表达
【摘要】：乳蛋白的合成需要有效的氨基酸和大量的能量。体内实验证明赖氨酸,蛋氨酸和葡萄糖可以调节泌乳奶牛乳蛋白的产量。不仅如此,赖氨酸和蛋氨酸的比例及绝对含量通过细胞信号转导通路JAK2-STAT5和m TOR调节乳蛋白合成。本试验采用体外乳腺上皮细胞培养模型,研究赖氨酸蛋氨酸配比模式和葡萄糖水平对乳蛋白合成的影响,主要关注对蛋白质酪氨酸激酶2(Janus Kinases 2,JAK2)-信号转换和转录激活因子5(signal transducers and activators of transcription 5,STAT5)和哺乳动物雷帕霉素标靶(mammalian target of rapamycin,m TOR)信号通路的调节。原代奶牛乳腺上皮细胞来源于荷斯坦奶牛乳腺组织培养,细胞培养在含10%胎牛血清的DMEM/F12培养基中。本试验为2×2因子设计,其中两因素分别为赖氨酸蛋氨酸配比(3﹕1和2.3﹕1,即平衡和非平衡)和葡萄糖水平(17.5 mmol/L和2.5 mmol/L,即高糖和低糖)。试验重复三次。研究包括三方面:试验一采用MTT法研究不同赖氨酸蛋氨酸配比模式和葡萄糖水平对奶牛乳腺上皮细胞增殖的影响。结果表明:与低糖处理组相比,高糖处理组的OD值显著提高(P0.05),即高糖处理组对乳腺上皮细胞的增殖效果显著高于低糖处理组。HB和HU组相比没有显著差异(P0.05),LB和LU组相比没有显著差异(P0.05)。赖氨酸蛋氨酸配比模式与葡萄糖水平之间对乳腺上皮细胞增殖没有交互作用的影响。试验二采用ELISA法研究不同赖氨酸蛋氨酸配比模式和葡萄糖水平对奶牛乳腺上皮细胞酪蛋白含量的影响。结果表明:不同赖氨酸蛋氨酸配比模式和葡萄糖水平对奶牛乳腺上皮细胞酪蛋白的合成具有显著的影响(P0.01)。HB组酪蛋白的合成量最高,HU、LB、LU各组的酪蛋白合成量依次降低。与赖氨酸蛋氨酸失衡组相比,赖氨酸蛋氨酸平衡组显著提高了酪蛋白的表达水平(P0.01)。与低糖组相比,高糖组显著提高了酪蛋白的表达水平(P0.01)。试验三采用Real Time-PCR法研究不同赖氨酸蛋氨酸配比模式和葡萄糖水平对酪蛋白合成关键基因表达的影响。结果表明:不同赖氨酸蛋氨酸配比模式和葡萄糖水平对奶牛乳腺上皮细胞酪蛋白合成的关键基因有显著的影响(P0.05)。与赖氨酸蛋氨酸失衡组相比,赖氨酸蛋氨酸平衡组显著上调了αs2-酪蛋白(αs2-casein,CSN1S2),β-酪蛋白(β-casein,CSN2),α-乳清蛋白(α-lactalbumin,LALBA),JAK2,STAT5,ets结构域转录因子5(ets domain transcription factor,ELF5),m TOR(P0.01)和αs1-酪蛋白(αs1-casein,CSN1S1),κ-酪蛋白(κ-casein,CSN3)(P0.05)基因的表达,同时下调真核翻译起始因子4E结合蛋白1(Eukaryotic translation initiation factor 4E binding protein 1,EIF4E-BP1)基因的表达(P0.05)。与低糖组相比,葡萄糖水平提高显著上调了CSN1S2,CSN2,LALBA,STAT5,ELF5,m TOR(P0.01)和CSN1S1(P0.05)基因的表达。赖氨酸蛋氨酸配比模式与葡萄糖水平之间存在交互作用的影响,但是,赖氨酸蛋氨酸配比模式对酪蛋白基因及其合成关键信号通路上的相关基因的表达更敏感,葡萄糖水平对基因表达的调节较弱。综上所述,提高葡萄糖水平与赖氨酸蛋氨酸配比平衡的组合方式可能直接通过促进乳腺上皮细胞增殖和调节酪蛋白合成转录水平相关基因表达,从而提高乳蛋白的合成。
【关键词】：
【学位授予单位】：中国农业科学院【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2015【分类号】：S816【目录】：
摘要5-6Abstract6-10英文缩略表10-11第一章 绪论11-19 1.1 前言11 1.2 乳腺中乳蛋白合成的营养调控11-14
1.2.1 营养调控11-13
1.2.2 乳腺细胞内蛋白质代谢的调控途径13-14 1.3 乳腺对基础营养物质的吸收利用14-15
1.3.1 乳腺对氨基酸的吸收利用14-15
1.3.2 乳腺对葡萄糖的吸收利用15 1.4 氨基酸对乳蛋白合成的影响15-16 1.5 葡萄糖对乳蛋白合成的影响16-17 1.6 奶牛乳腺上皮细胞体外培养及其应用17 1.7 研究内容和技术路线17-19
1.7.1 研究目的17
1.7.2 研究内容和技术路线17-19第二章 赖氨酸蛋氨酸配比模式和葡萄糖水平对奶牛乳腺上皮细胞增殖的影响19-23 2.1 试验材料与方法19-20
2.1.1 试验材料19
2.1.2 试验方法19-20
2.1.3 统计分析与方法20 2.2 结果与分析20-21 2.3 讨论21-22 2.4 结论22-23第三章 赖氨酸蛋氨酸配比模式和葡萄糖水平对细胞内酪蛋白合成的影响23-27 3.1 试验材料与方法23-25
3.1.1 试验材料23
3.1.2 试验方法23-25
3.1.3 统计分析与方法25 3.2 结果与分析25-26 3.3 讨论26 3.4 结论26-27第四章 赖氨酸蛋氨酸配比模式和葡萄糖水平对酪蛋白合成关键基因表达的影响27-32 4.1 试验材料与方法27-30
4.1.1 试验材料27-28
4.1.2 试验方法28-29
4.1.3 统计分析与方法29-30 4.2 结果与分析30 4.3 讨论30-31 4.4 结论31-32第五章 全文结论32-34 5.1 结论32 5.2 创新点32 5.3 有待进一步研究的问题32-34参考文献34-41致谢41-42作者简历42
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