Έλεγχος της έκφρασης και φυσιολογική ανάλυση του γονιδίου ACAA2 (Acetyl-CoA acyltransferase 2) του προβάτου της φυλής Χίου

Abstract

Οι Orford et al., (2012), μελέτησαν για πρώτη φορά την ανίχνευση πολυμορφισμών ενός νουκλεοτιδίου (SNPs) στο γονίδιο ακέτυλ-συνένζυμο Α ακυλοτρανσφεράση 2 (Acetyl-CoA acyltransferase 2, ACAA2) και ερεύνησαν για πιθανόν συσχετισμό τους με τα παραγωγικά χαρακτηριστικά του πρόβειου γάλακτος σε πρόβατα της φυλής Χίου. Το ένζυμο ACAA2 που κωδικοποιείται από το αντίστοιχο γονίδιο καταλύει το τελευταίο στάδιο της μιτοχονδριακής β-οξείδωσης των λιπαρών οξέων. Κατά το πρώιμο στάδιο της γαλουχίας, η γλυκονεογένεση στο ήπαρ αυξάνεται 2-3 φορές, με σκοπό να ικανοποιήσει τις αυξημένες απαιτήσεις του μαστικού αδένα για την σύνθεση λακτόζης. Οι αυξημένες ενεργειακές απαιτήσεις του ήπατος για γλυκονεογένεση ικανοποιούνται κυρίως από τη αυξημένη β-οξείδωση των λιπαρών οξέων, που οδηγεί στην αύξηση του ακέτυλο CoA (Orford et al., 2012). Μετά από αλληλούχιση και γονοτύπηση του γονιδίου ACAA2 σε πρόβατα Χίου, βρέθηκε ένα SNP (C/T) στο εξώνιο 10 στην 3’ αμετάφραστη περιοχή (Untraslation region, UTR) του γονιδίου ACAA2, που σχετίζεται σημαντικά με την συνολική παραγωγή γάλακτος. Συγκεκριμένα, οι προβατίνες Χίου με ομόζυγο γονότυπο CC βρέθηκε να παράγουν σημαντικά λιγότερο γάλα, σε αντίθεση με τις προβατίνες Χίου με ετερόζυγο γονότυπο CT και ομόζυγο γονότυπο ΤΤ οι οποίες συνδέονται με υψηλή γαλακτοπαραγωγή. Η πιθανότητα ότι το γονίδιο ACAA2 είναι ένας γενετικός τόπος που επηρεάζει την γαλακτοπαραγωγή, έδωσε τη βάση για περαιτέρω έρευνα του γονιδίου ACAA2 των προβάτων της φυλής Χίου. Ο πολυμορφισμός αυτός πιθανόν να επηρεάζει το επίπεδο έκφρασης του γονιδίου τόσο στο ήπαρ όσο και στο μαστό των προβάτων. Η παρούσα εργασία έχει ως στόχο την ημιποσοτική μελέτη της έκφρασης των τριών διαφορετικών γονοτύπων CC, CT και TT στο ήπαρ και στο μαστό των προβάτων της φυλής Χίου, καθώς και τη φυλογενετική ανάλυση του γονιδίου ACAA2 σε οργανισμούς εξελικτικά κοντινούς με το πρόβατο. Πραγματοποιήθηκαν κυρίως, αντιδράσεις γονοτύπησης και αλληλούχισης του γονιδίου ACAA2 σε δείγματα μαστού και ήπατος από προβατίνες της φυλής Χίου. Τα αποτελέσματα μας δείχνουν ότι υπάρχει διαφορά έκφρασης των δύο αλληλομόρφων στο cDNA των ετεροζυγωτών προβάτων, ενώ στο DNA δεν φαίνεται να υπάρχει προτίμηση στην έκφραση των δύο αλληλομόρφων. Από τη φυλογενετική ανάλυση προκύπτει ότι υπάρχει υψηλός βαθμός ομολογίας κυρίως εντός των μυρηκαστικών. Ο βαθμός ομολογίας είναι χαμηλότερος όταν εξετάζονται πιο απομακρυσμένα εξελικτικά είδη από το πρόβατο. Όσον αφορά το SNP, στους περισσότερους οργανισμούς εμφανίζεται το Τ αλληλόμορφο, με εξαίρεση τα πρόβατα στα οποία υπάρχει και C αλληλόμορφο και τις εξελικτικά απομακρυσμένες καμήλες και νυχτερίδες που απέκτησαν το G αλληλόμορφο. Ωστόσο, είναι απαραίτητο να γίνουν περαιτέρω μελέτες για τον προσδιορισμό του μοριακού μηχανισμού στον οποίο οφείλεται η διαφορετική έκφραση των γονοτύπων, καθώς και για τον προσδιορισμό του κατά πόσο αυτός ο πολυμορφισμός επηρεάζει την έκφραση του ενζύμου.