香猪CTSV基因3'-UTR插入/缺失结构变异介导的基因表达差异研究

来源：中国畜牧兽医杂志2025年第11期北京时间：

作者：龙菊烟, 田姣, 岑晓丽, 陈霞, 牛熙, 黄世会, 王嘉福, 冉雪琴

单位：1. 贵州大学生命科学学院/农业生物工程研究院, 山地植物资源保护与保护种质创新教育部重点实验室, 贵阳 550025;2. 贵州大学动物科学学院, 高原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室, 贵阳 550025

摘要：【目的】组织蛋白酶V(cathepsins V，CTSV)是一种溶酶体半胱氨酸蛋白酶，在多种疾病中表达异常，而结构变异(structural variation，SV)是基因组多样性及基因表达差异的重要原因。试验旨在探究CTSV基因3'-UTR 517 bp插入/缺失SV在香猪群体中的遗传多样性及对基因表达的影响，为香猪的优良遗传选育提供潜在的分子标记。【方法】选取319头香猪作为试验动物，245头大白猪作为对照猪种，通过PCR扩增进行基因分型，分析CTSV基因3'-UTR SV在香猪和大白猪中的基因型分布情况及群体遗传特性；采用UCSC、miRanDa、PITA及RBPsuite等软件分析该SV包含的重复元件、miRNA结合位点和RNA结合蛋白(RNA binding protein，RBP)结合位点。应用实时荧光定量PCR检测CTSV基因不同基因型在香猪肺脏组织中的表达差异，并利用Western blotting技术检测CTSV蛋白表达水平。【结果】通过PCR基因分型检测，在香猪和大白猪中均检测到了野生型(WW)、杂合型(WD)、缺失型(DD)，且WW均为优势基因型，但香猪群体中缺失型(D)等位基因频率(32.29%)极显著高于大白猪D等位基因频率(8.57%)(P＜0.01)。经群体遗传特性分析，CTSV基因3'-UTR SV在香猪群体中为中度多态，在大白猪群体中为低度多态；χ2检验发现，该SV在2个猪群中均偏离Hardy-Weinberg平衡状态(P＜0.05)。生物信息学分析结果显示，香猪CTSV基因3'-UTR SV含有1个短散在元件(short interspersed nuclear element，SINE)重复序列、18个miRNA和22个RBP结合位点。实时荧光定量PCR和Western blotting结果显示，在香猪肺脏组织中CTSV基因WD和DD基因型的mRNA和蛋白表达量显著或极显著高于WW基因型(P＜0.05；P＜0.01)。【结论】香猪CTSV基因3'-UTR的517 bp缺失，导致该SV中含有SINE元件，miRNA和RBPs结合位点缺失或改变，并使CTSV基因异常表达和积累。

关键词：香猪;CTSV基因')">CTSV基因;结构变异;多态性;表达

基金资助：国家自然科学基金(32360810、31960641)；贵州省农委项目(HQDPPI-2022)；贵州省科技创新人才团队项目(黔科合平台人才[2019]5615)