羊Leptin基因与GHR基因多态性的研究进展

赵明燕

（西北民族大学 生命科学与工程学院，甘肃 兰州 730030）

1 羊Leptin基因与GHR基因的结构与功能

1.1 羊Leptin基因的结构与功能

瘦素基因是脂肪组织中表达的一种蛋白质，由167个氨基酸残基构成，分子质量为16 000 ku，其受体主要存在于下丘脑中。绵羊瘦素基因位于O AR 4q 32上，由2个内含子和3个外显子组成。瘦素基因通过绵羊下丘脑的体重调节中心提供调节信号，进而降低食欲，增加绵羊的能量消耗，通过减少食物摄入量来增加代谢率，从而限制脂肪储存。瘦素基因通过下丘脑对绵羊体重、繁殖、泌乳的调节是通过神经肽Y(NPY)及YS受体和黑色素皮质素4受体(MC4R)及其配体黑色素细胞刺激激素(MSH)而起作用的[1]。目前,瘦素基因被用作影响国内外动物生长发育的功能基因，是科研工作者的重要研究对象[2]，是研究家畜生产性能等经济性状的最佳标记基因之一。

1.2 羊GHR基因的结构与功能

GHR基因由634个氨基酸组成，由脑下垂体前部合成并分泌的一种蛋白激素。GHR基因的分子量为70 ku。GHR基因分布在家畜各组织中，如肝脏、脂肪细胞、淋巴细胞等。在基因核苷酸及其相应氨基酸序列的比较分析中，绵羊具有较高的稳固性。能促进肌肉和骨骼的生长，降低脂肪含量，促进绵羊的生长发育，提高饲料利用率等[3]。

2 有关羊Leptin 基因和GHR基因多态性的研究

目前，在瘦素基因和GHR基因的研究中，绝大多数是关于牛和猪的，对绵羊的研究相对较少。最近几年，科研工作者在绵羊的Leptin基因和GHR基因的多个位点上发现了不同的品种或者不同的个体之间均存在着较为丰富的多态性，并且从Leptin基因和GHR基因的结构与功能的角度进行分析，科研工作者对Leptin 基因和GHR基因多态性的研究，侧重点主要是分析Leptin 基因和GHR基因多态性与绵羊的生长发育之间是否存在相关性。

关于绵羊瘦素基因和GHR基因的多态性与生长发育的相关性分析，已经有了较多的报道。有许多的科研工作者将滩羊、甘南欧拉羊、杜寒杂交羊（引进的杜泊羊和本地的小尾寒羊杂交而得到的绵羊品种）、欧拉型藏羊、湖羊、兰州大尾羊等绵羊品种作为研究对象，因为候选基因的存在，选择了Leptin基因和GHR基因。利用PCR-SSCP和DNA测序技术分析了上述绵羊品种Leptin基因或GHR基因的单核苷酸多态性（SNPS），分析了不同基因型与生长发育的关系。通过试验，寻找影响绵羊生长性状的最佳基因型组合，作为绵羊生长性状的遗传标记。

滩羊、甘南欧拉羊、杜寒杂交羊、欧拉型藏羊、湖羊、兰州大尾羊等绵羊品种均是我国各地有名的绵羊品种，具有生长快、易育肥、饲料利用率高、抗病能力强等特点。进行多态性分析的研究，主要是为了从分子水平提高绵羊的繁殖力、改良肉用性能、确定Leptin基因与GHR基因是否可作为选育绵羊生长发育性状的分子遗传标记等。

马青等将滩羊作为研究对象，选择GHR基因作为候选基因，考虑到GHR基因碱基序列突变时，可能影响GHR基因的生理功能,进而导致滩羊的生长发育模式发生改变。因此，希望能通过实验和分子标记来了解滩羊生长发育的相关机制。经过试验，他们在GHR基因的第4外显子上发现了DD、CD共两种基因型、在GH基因第2内含子上发现了BB、AB共两种基因型。影响滩羊生长发育的最佳基因型组合是双杂交基因型ABCD。因此，GHR基因多态性与滩羊的生长发育存在一定的相关性。GH基因和GHR基因的SNP位点可以作为滩羊生长发育的分子标记，对加快滩羊的分子遗传育种过程具有指导意义。

刘秀[4]等将甘肃高山细毛羊作为研究对象，选择瘦素基因作为候选基因。本实验主要分析了甘肃高山细毛羊瘦素基因第3外显子的多态性与生长速率的相关性。试验表明在Leptin基因第3外显子上存在4个等位基因和2个SNP，同时，试验证明Leptin基因第3外显子具有丰富的遗传多样性。结合甘肃高山细毛羊的生活环境，推测Leptin基因不仅可以影响甘肃高山细毛羊的生长速度，还可以提高甘肃高山细毛羊对于寒冷低氧的生存环境的适应性能力。

叶禄林[5]等以杜寒杂交羊为研究对象，选定瘦素基因作为候选基因，以确定瘦素基因外显子3的多态性与杜寒杂交羊的生长发育是否存在多态性。经过试验检测到一个突变位点（G/T突变），该突变位点对提高杜寒杂交羊的体重、体尺、体高等指标有显著影响。

3 小结

以上研究表明，瘦素基因和GHR基因对绵羊生长发育有显著影响，同时，GHR基因结构的突变可能影响生长和发育模式的变化，进而导致生长受到抑制。因此，利用GHR基因作为候选基因，研究GHR基因多态性与绵羊生长发育的关系具有重要的现实意义。虽然对Leptin基因和GHR基因的研究较多，但是将Leptin基因和GHR基因作为分子遗传标记还存在一些问题。第一，大多数的研究是在小群体中进行的，由此可能导致一些错误的试验结果。对于某些突变位点是否真正的存在以及是否具有遗传性，则需要经过大规模的群体检验；第二，试验方法不应该仅仅是从DNA水平筛查突变，应通过表型进行相关性的分析，还应该从RNA和蛋白质水平筛查突变是如何导致表型改变的。

尽管目前对于Leptin基因和GHR基因多态性的研究还存在一些问题，但可以肯定的是，瘦素基因和GHR基因是生长发育的候选基因存在着较大的研究空间。如果对Leptin基因和GHR基因进行更深层次的研究，一定会有助于绵羊品种的一些重要生产性状的改良。