山羊胚胎骨骼肌发育关键调控因子CDK1的鉴定与功能分析

《BMC Genomics》：Regulation of embryonic skeletal muscle satellite cell proliferation by CDK1 expression levels in goats

　　

摘要

背景

骨骼肌发育是反刍动物生长和产肉性状的关键决定因素，但山羊胚胎肌发生的调控机制尚不清楚。

结果

本研究基于11个发育阶段背最长肌的RNA-seq数据，采用加权基因共表达网络分析（WGCNA）鉴定出一个在胚胎第65–90天特异性激活的橙色模块，该模块富集于细胞周期和DNA复制通路。细胞周期蛋白依赖性激酶1（CDK1）被鉴定为模块内连接度最高的枢纽基因。在山羊骨骼肌卫星细胞中，适度上调CDK1可促进细胞活力和增殖，而过度表达则诱导细胞周期阻滞并抑制增殖。整合转录组学和蛋白质组学分析表明，高CDK1水平抑制了DNA复制和细胞周期程序，并激活了检查点相关通路。这些变化与复制应激相关检查点信号传导的反馈响应一致，尽管复制应激本身未直接测量。

结论

这些结果支持一个时间和表达水平依赖性的调控模型，其中CDK1在生肌增殖与检查点调控之间维持平衡。我们将胚胎第65–90天定义为山羊肌肉发育中的关键增殖窗口，并鉴定CDK1为肌发生的关键敏感调控因子，为反刍动物肌肉发育提供了新的见解。