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Animal genetics2021Oct01Vol.52issue(5)

マクログロシアとクローン豚の舌および上腕二頭筋の舌および上腕二頭筋におけるゲノム全体のDNAメチル化と転写分析

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

クローンされた動物は、舌の肥大、胎児の特大、子孫などの異常な表現型を起こしやすい。本研究では、マクログロシアの有無にかかわらず、クローンされた子豚の舌および上腕二頭筋の舌および上腕二頭筋の筋肉で、マクログロシアの表現型のエピジェネティックな原因を解明しようとして、全ゲノムのビスライトシーケンスとmRNAシーケンスを実施しました。マクログロシア子豚の舌および上腕二頭筋の大腿骨筋肉のそれぞれ14の958および18 752の差次的にメチル化された領域を特定しました。これらは、コントロール基(マクログロシアのない子豚)と比較して4574および4772の差次的にメチル化された遺伝子に対応しています。大腿骨筋よりも舌の筋肉に大きなメチル化の違いが見つかりました。合計で、舌の114の遺伝子と上腕二頭筋の72の遺伝子が2つのグループ間で示差的に発現することがわかった。舌の筋肉でこれらの差次的に発現した遺伝子のうち、31は差次的にメチル化された遺伝子であり、その中でdio3とZIC1は刷り込みまたは予測された遺伝子でした。これらの2つと6つのオーバーラップ遺伝子(ALDH1A2、MKX、MAB21L2、CA3、RANBP3L、およびMYL10)は、胚発生または組織および臓器の発達に関与する重要な要因です。濃縮分析は、これらのプロセスの可能性のある変更を示唆しました。私たちの研究は、クローン豚におけるマクログロシアの形成に関する新しい分子洞察を提供します。

クローンされた動物は、舌の肥大、胎児の特大、子孫などの異常な表現型を起こしやすい。本研究では、マクログロシアの有無にかかわらず、クローンされた子豚の舌および上腕二頭筋の舌および上腕二頭筋の筋肉で、マクログロシアの表現型のエピジェネティックな原因を解明しようとして、全ゲノムのビスライトシーケンスとmRNAシーケンスを実施しました。マクログロシア子豚の舌および上腕二頭筋の大腿骨筋肉のそれぞれ14の958および18 752の差次的にメチル化された領域を特定しました。これらは、コントロール基(マクログロシアのない子豚)と比較して4574および4772の差次的にメチル化された遺伝子に対応しています。大腿骨筋よりも舌の筋肉に大きなメチル化の違いが見つかりました。合計で、舌の114の遺伝子と上腕二頭筋の72の遺伝子が2つのグループ間で示差的に発現することがわかった。舌の筋肉でこれらの差次的に発現した遺伝子のうち、31は差次的にメチル化された遺伝子であり、その中でdio3とZIC1は刷り込みまたは予測された遺伝子でした。これらの2つと6つのオーバーラップ遺伝子(ALDH1A2、MKX、MAB21L2、CA3、RANBP3L、およびMYL10)は、胚発生または組織および臓器の発達に関与する重要な要因です。濃縮分析は、これらのプロセスの可能性のある変更を示唆しました。私たちの研究は、クローン豚におけるマクログロシアの形成に関する新しい分子洞察を提供します。

Cloned animals are prone to abnormal phenotypes such as enlarged tongue, fetal oversize, and progeria. In the present study, whole-genome bisulfite sequencing and mRNA sequencing were performed on tongue and biceps femoris muscles of cloned piglets with and without macroglossia, in an attempt to elucidate the epigenetic causes of the macroglossia phenotype. We identified 14 958 and 18 752 differentially methylated regions in the tongue and biceps femoris muscles, respectively, of macroglossia piglets and these correspond to 4574 and 4772 differentially methylated genes compared with the control group (piglets without macroglossia). Larger methylation difference was found in tongue muscle than in biceps femoris muscle. In total, 114 genes in tongue and 72 genes in biceps femoris muscles were found to be differentially expressed between the two groups. Of these differentially expressed genes in tongue muscle, 31 were also differentially methylated genes, among which DIO3 and ZIC1 were imprinting or predicted imprinting genes. These two and another six overlapping genes (ALDH1A2, MKX, MAB21L2, CA3, RANBP3L, and MYL10) are crucial factors involved in embryonic development or tissue and organ development. GO enrichment analysis suggested possible alteration of these processes. Our study provides novel molecular insights into the formation of macroglossia in cloned pigs.

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