牛CART基因核心启动子鉴定及转录调控分析

摘要

旨在筛选牛CART基因核心启动子区并鉴定调控CART表达的转录因子,探究其转录调控机制。本研究采集3头健康母牛下丘脑组织,提取基因组DNA,通过PCR扩增、测序获得牛CART启动子序列,EMBOSS、MethPrimer、New PLACE数据库分析启动子结构特征;构建4个包含不同截短长度的CART启动子报告基因载体,双荧光素酶报告基因活性检测鉴定核心启动子区;应用DNA pull down结合质谱分析(n=3),功能聚类及结合位点预测分析筛选核心启动子区候选转录因子;构建转录因子过表达载体,转染至293T细胞,分析转录因子对牛CART核心启动子区的转录调控功能(n=3)。结果表明,牛CART基因-1200 bp~+22 bp区域存在CpG岛和TATA box、CAAT box等顺式作用元件;构建的4个截短启动子报告基因载体均具有转录起始活性,-292 bp~+22 bp片段转录起始活性最强,为牛CART基因核心启动子区;转录因子RFX5、CREB、RFX1、JUND、TEAD4、TFAP2D、RELA可与牛CART基因核心启动子区特异性结合;进一步研究证实RFX5、RFX1、TEAD4抑制CART转录(P<0.01),CREB与RELA激活CART转录(P<0.001)。本研究成功扩增获得牛CART启动子区域,筛选鉴定-292 bp~+22 bp为牛CART基因的核心启动子区,证实RFX5、RFX1、TEAD4为CART转录抑制因子,CREB、RELA为CART转录激活因子。研究结论为丰富牛下丘脑CART表达调控机制,深入研究CART调控卵泡发育机理提供依据。