胡 玲 潘曉星 何澤霞 歐陽衛(wèi)民
(宜賓市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,四川 宜賓 644000)
脂肪酸結(jié)合蛋白(Fatty acid binding protein,F(xiàn)ABP) 是小的細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì),廣泛存在于脊椎動(dòng)物和非脊椎動(dòng)物的細(xì)胞質(zhì)中,分子量為14~16kDa,包含126~134個(gè)氨基酸序列,迄今為止,已發(fā)現(xiàn)9種類型的FABP。各種不同類型的脂肪酸結(jié)合蛋白分布具有組織特異性,但都是對(duì)脂肪酸具有高親和力的可溶性蛋白質(zhì)。在機(jī)體的脂肪代謝過程中起重要的生理作用,它參與細(xì)胞內(nèi)脂肪酸的運(yùn)輸,可將脂肪酸從細(xì)胞膜上運(yùn)送到脂肪酸氧化和甘油三酯及磷脂合成的位置。脂肪酸結(jié)合蛋白能起到對(duì)脂肪酸的運(yùn)輸作用,并在細(xì)胞內(nèi)與脂肪酸結(jié)合,造成細(xì)胞內(nèi)外脂肪酸濃度差,從而促進(jìn)細(xì)胞攝取脂肪酸。因此,推測(cè)它可能對(duì)不同組織中脂肪的沉積與代謝有著很重要的作用,并且這一點(diǎn)在哺乳動(dòng)物中已經(jīng)得到了初步證實(shí)。所以FABP已經(jīng)成為調(diào)控動(dòng)物脂肪代謝的重要研究對(duì)象,其基因的多態(tài)性也成為近年來動(dòng)物肉脂性狀分子改良研究的熱點(diǎn),原因是動(dòng)物肌內(nèi)脂肪含量(Intramuscular fat,IMF)是影響肌肉品質(zhì)的很重要的組織成分,其含量影響肌肉的嫩度、風(fēng)味和多汁性。研究表明,哺乳動(dòng)物FABP廣泛分布在脂肪組織、腦、心肌、小腸、肝臟、表皮等組織細(xì)胞中。FABP家族一共包括九個(gè)成員,分別為脂肪型、腦型、細(xì)胞外型、心臟型、腸型、回腸型、肝臟型,髓磷脂和睪丸型脂肪酸結(jié)合蛋白。目前在家禽上對(duì)FABP家族的研究主要集中在脂肪型、表皮型、心臟型和肝臟型上。
脂肪型脂肪酸結(jié)合蛋白是影響肌內(nèi)脂肪含量的主要候選基因。A-FABP定位于雞的第2號(hào)染色體,主要包括4個(gè)外顯子,分別編碼24、58、34和16個(gè)氨基酸。Ye等對(duì)矮腳雞和北京油雞研究表明,A-FABP基因第一外顯子和第一內(nèi)含子上單堿基變異對(duì)脂肪沉積有顯著影響。Shi等通過高低脂肪資源家系發(fā)現(xiàn)A-FABP的表達(dá)水平差異能顯著影響腹部脂肪沉積。Li等發(fā)現(xiàn)不同雞種胸肌和腿肌組織中A-FABP基因mRNA隨日齡的增長(zhǎng)表達(dá)量顯著升高,并表現(xiàn)出顯著的品種效應(yīng)。劉琛等采用PCR-SSCP技術(shù)進(jìn)行單基因和多基因組合效應(yīng)分析,P4位點(diǎn)的突變純合BB基因型和PB位點(diǎn)的突變純合NN基因型分別是多態(tài)位點(diǎn)上IMF和IMP含量的優(yōu)勢(shì)基因型;組合效應(yīng)分析結(jié)果表明,在9種組合中,BBNN和BBMN組合基因型個(gè)體的組合效應(yīng)顯著,其中BBMN基因型個(gè)體的IMF含量、腹脂率(AFP)和平均脂帶寬(WFS)比組合前P4位點(diǎn)BB基因型和PB位點(diǎn)MN基因型個(gè)體的均值分別增加了7.80%、50.74%和4.92%,組合效應(yīng)顯著(P<0.05)。因此,可將BB與NN或MN基因型聚合,進(jìn)行分子標(biāo)記聚合育種,以提高雞肉IMP和IMF含量。目前有大量的文章報(bào)道A-FABP可以調(diào)控家禽的肉品質(zhì)。
細(xì)胞外脂肪酸結(jié)合蛋白基因是脂肪酸結(jié)合蛋白家族的另一成員,參與脂肪酸、肌纖維、骨骼等調(diào)控過程。雞細(xì)胞外脂肪酸結(jié)合蛋白發(fā)現(xiàn)于雞胚發(fā)育早期新形成的肌管中,特異性結(jié)合體液和血清中的長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸和硬脂酸,并將其運(yùn)送到靶器官上,是影響IMF含量的主要候選基因。EX—FABP 基因在胚胎發(fā)育早期即開始在各種肌肉組織中表達(dá),雞的EX-BP基因,序列全長(zhǎng)5148 bp,包括 2696 bp的5 調(diào)控區(qū)和6個(gè)外顯子、5個(gè)內(nèi)含子 及 157 bp的3 非翻譯區(qū),共編碼 178個(gè)氨基酸。為了研究脂肪酸結(jié)合蛋白對(duì)雞脂肪沉積和代謝的作用,王啟貴等將雞的細(xì)胞外脂肪酸結(jié)合蛋白(EX—FABP)基因作為影響雞脂肪性狀的候選基因,以肉雞和烏骨雞雜交產(chǎn)生的F2代雞群為試驗(yàn)材料,根據(jù)GenBank提供的序列設(shè)計(jì)引物,應(yīng)用PCR—SSCP法對(duì)該基因5調(diào)控區(qū)及全部編碼區(qū)和部分內(nèi)含子進(jìn)行 SNPs檢測(cè),尋找與脂肪代謝相關(guān)的基因型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)4處堿基突變,其中在第3內(nèi)含子中,9244C—T、968CA—TG 產(chǎn)生的HH基因型個(gè)體與其他基因型個(gè)體相比有較低的腹脂重和腹脂率,差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01),而其他屠體性狀(屠體重、胸肌重、腿肌重、肝重)在這些基因型個(gè)體間沒有顯著差異。仇雪梅等研究了不同品種雞腹脂性狀與EX-FABP基因的關(guān)系,利用PCRSSCP技術(shù)找出3個(gè)SNP位點(diǎn),突變基因型BB型與腹脂性狀存在顯著相關(guān)。Ex-FABP可作為雞腹脂性狀主要候選基因進(jìn)行進(jìn)一步深入研究。
H-FABP主要在心肌和骨骼肌細(xì)胞中表達(dá),并被認(rèn)為是骨骼肌中最主要的一類FABP. 對(duì)雞H-FABP基因突變位點(diǎn)的研究發(fā)現(xiàn),基因型對(duì)IMF的含量存在影響,但影響程度存在品種差異。張學(xué)余等采用PCR-SSCP法在A-FABP基因外顯子1和H-FABP基因內(nèi)含子2處分別檢測(cè)到C51T和C1523T突變,突變均產(chǎn)生3種基因型(TT/TC/CC)。關(guān)聯(lián)分析和基因型效應(yīng)分析結(jié)果表明多態(tài)位點(diǎn)與胸肌IMF含量顯著相關(guān)(P<0.05),A-FABP基因和H-FABP基因不同基因型對(duì)白耳雞胸肌IMF含量的加性效應(yīng)分別為0.265和0.207,顯性效應(yīng)分別為0.042和0.021,主效應(yīng)指數(shù)(MEI)分別為8.99%和6.93%。TT為兩種有利單基因型,對(duì)胸肌IMF含量具有顯著的正向貢獻(xiàn)率(CP:8.23%, 6.17%,P<0.05),其對(duì)應(yīng)的個(gè)體胸肌IMF含量為3.350%和3.286%。兩種有利單基因型聚合個(gè)體TT/TT的胸肌IMF含量為3.660%,顯著高于其他基因型聚合個(gè)體(P<0.05)。目前,在家禽上對(duì)H-FABP的研究相對(duì)較少,需深入研究。
肝臟脂肪酸結(jié)合蛋白(L-FABP)是大量存在禽類肝臟中,能夠結(jié)合疏水性脂肪酸形成復(fù)合物。有研究報(bào)道,雞的L-FABP基因多態(tài)性與腹部脂肪體質(zhì)量有關(guān),此基因可作為影響雞脂肪性狀的主效基因有關(guān)位點(diǎn)或候選位點(diǎn)。石慧等制備了雞肝臟脂肪酸結(jié)合蛋白(L-FABP)的多克隆抗體血清,研究雞L-FABP的組織表達(dá)特性結(jié)果表明,該基因在肝臟和小腸組織中有較高表達(dá),但在心臟、脂肪、肌肉、肌胃、脾、肺和腎中沒有檢測(cè)到表達(dá)信號(hào)。He等在鴨上也發(fā)現(xiàn)L-FABP外顯子3上一個(gè)新的單核苷酸突變位點(diǎn)影響鴨的肌間脂肪含量。
畜禽的FABP基因影響IMF沉積的研究還剛剛起步,F(xiàn)ABP改善畜禽的肉品質(zhì)的作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。目前在家禽上對(duì)FABP家族的研究主要集中在以上幾個(gè)成員,其他成員是否也可以調(diào)控家禽的肉品質(zhì),還需要大量的研究來證實(shí)。但隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,會(huì)有越來越多的與肉質(zhì)性狀相關(guān)新基因和新的QTL被發(fā)現(xiàn),人們就會(huì)發(fā)現(xiàn)雞的肉質(zhì)性狀是多個(gè)基因構(gòu)成的基因網(wǎng)絡(luò)作用的結(jié)果,同時(shí)也還取決于遺傳、環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)因素三個(gè)方面的互作。研究FABP基因的多態(tài)性與畜禽肉質(zhì)之間的關(guān)系及作用機(jī)制,這對(duì)改善畜禽肉質(zhì)具有重要意義。