猪胎儿生长受限的研究

北卡罗莱纳州立大学的研究人员发现，宫内生长限制(IUGR)会导致克隆猪出生时体重过低，并对健康造成长期的有害影响，这种情况与一种名为印迹基因的基因类型有关，这种基因只存在于胎盘哺乳动物中。印迹基因在所有哺乳动物的正常胎儿发育中都发挥着重要作用，本研究对人类IUGR的研究具有重要意义。

在人体的2万到2万5千个基因中，只有不到1%(约100到200个)的基因是“印迹”的。大多数基因都包含母亲和父亲的遗传信息的副本，并表达来自两个副本的蛋白质。印迹基因只能从母亲或父亲的副本中制造蛋白质。这一基因家族通常在胎盘哺乳动物中发现，并与母亲和胎儿之间的营养流动有关。

“理论是，父方表达的基因从母亲那里提取有利于胎儿的资源，而母方表达的基因则保护母亲不被剥夺太多的资源，”北卡罗来纳州立大学基因组学教授豪尔赫·皮德拉希塔博士说。“只要保持平衡，一切都没问题，但如果一组基因工作不好，后代的体型和健康就会受到影响。”在克隆猪的案例中，我们看到宫内生长受限的发生率很高，而且这些后代表现不好。”

虽然克隆猪有异常高的IUGR发病率，但在其他克隆哺乳动物，如牛，会发生相反的效果，后代往往太大。由于克隆过程不分物种，Piedrahita和来自北卡罗来纳州和美国农业部的同事们开始研究后代大小差异的原因，并发现猪身上的三个基因印迹不同。研究人员希望这些基因能够提供印迹基因影响胎儿生长方式的关键，并帮助他们解释克隆过程中出现的问题。

他们的研究结果发表在《科学》杂志的7月刊上生物的繁殖。

“我们想知道为什么每种动物对克隆的反应如此不同，而这些猪特有的基因为我们的工作提供了一个起点，”Piedrahita说。“希望如果我们能发现这些基因帮助调节资源流向胎儿的方式，我们就能找到纠正问题的方法，并消除克隆中的IUGR。”

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编辑:本文摘要如下。

《猪保守和非保守印迹基因的鉴定》

作者:北卡罗来纳州立大学的Jorge Piedrahita、Steve Bischoff、Shengdar Tsai、Nicholas Hardison和Alison A. Motsinger-Reif;Brad A. Freking, Dan Nonneman，和Gary Rohrer，美国农业部
发表:2009年7月1日生物的繁殖

文摘:为了提高我们对猪印迹基因的认识，我们利用孤雌胎儿的表达和表型分析以及焦磷酸测序技术对该基因家族进行了全面的分析。孤子胎盘和胎儿均小于对照组，但在妊娠第28天无明显形态差异。然而，到D30时，与阶段匹配的对照组胎儿相比，孤雌胎盘的绒毛膜尿囊褶皱减少，绒毛膜粗糙化减少，胎儿-母体界面表面减少。利用Affymetrix猪基因芯片微阵列和/或半定量PCR，对30天胎儿的大脑、成纤维细胞、肝脏和胎盘进行了分析，发现25个印迹基因在四种组织类型中的至少一种中有差异表达:AMPD3、CDKN1C、COPG2、DHCR7、DIRAS3、IGF2 (isoform specific)、IGF2AS、IGF2R、MEG3、MEST、NAP1L5、NDN、NNAT、OSBPL1A、PEG3、APEG3、PEG10、PLAGL1、PON2、PPP1R9A、SGCE、SLC38A4、SNORD107、SNRPN和TFPI2。检测DIRAS3、PLAGL1、SGCE和SLC38A4的组织特异性差异。此外，我们通过定量等位基因焦磷酸测序(QUASEP)检测候选基因的印迹状态。样本采集于梅山和白种杂交产生的妊娠第30天，并在候选基因中鉴定出SNPs。确认DIRAS3、DLK1、H19、IGF2AS、NNAT、MEST、PEG10、PHLDA2、PLAGL1、SGCE和SNORD107的印迹。我们也没有在ASB4、ASCL2、CD81、COMMD1、DCN、DLX5和H13中发现印迹的证据。 Combined, these results represent the most comprehensive survey of imprinted genes in swine to date.