The myostatin gene of seven important meat (Beltex (Australia), Beltex$\times$Huyang (F1), Meat and Multi-Prolific Chinese Merino Fine Wool, Meat Chinese Merino Fine Wool and Dorper (South Africa)) and non-meat (Huyang and Kazak) sheep breeds was analyzed to study the genetic basis of muscular hypertrophy (double muscling) phenotype in sheep. SNPs, four in regulatory regions and several in the introns in the myostatin gene, were identified, and the former four SNPs were used for further studies. Twelve haplotypes were predicted by PHASE program, of which four main haplotypes (1, 3, 7, 9) were present in 90% of the 364 sheep in the study. Haplotypes 1-4 were mainly present in meat breeds while haplotypes 7 and 9 dominated the non-meat breeds. The association between haplotypes and average daily gain (ADG) was analyzed among 116 sheep with production data, Haplo2 (CGAA) and Haplo8 (TGAA) were identified to have significant (p<0.05) effect on ADG by the model (JMP5.1 software) taking into account the effects of breed, family background, haplotype, birth weight and sex. ADG of these haplotype groups also correlated well (r = 0.82) with hypertrophic phenotype scores. In conclusion, the mutations -956 (T$\rightarrow$C), -41 (C$\rightarrow$A) and 6223 (G$\rightarrow$A) involved in Haplo2 and 8 may be associated with the double-muscling trait by influencing myostatin function and be suitable markers in selecting meat sheep.
Castration of male pig produces significant negative effects on skeletal muscle development. The androgen receptor (AR), two splice variants of insulin-like growth factor-I (IGF-I Ea and MGF) and the myostatin gene may play important roles in this process. In the present study, the expression of AR, IGF-I Ea, MGF and myostatin genes in three skeletal muscles, the brachialis, longissimus and semitendinosus, were studied using real-time quantitative RT-PCR. Our experimental design used 14 pairs of male Landrace sire${\times}$Yorkshire dam piglets. The two piglets in each pair were full sibs, one of which was castrated at 21 d of age; the other remained intact. The study group was divided into subgroups of equal size. Animals in the first subgroup were slaughtered at 147 d and those of the second at 210 d of age. Carcass weight and lean meat yield were similar between boars and barrows at 147 d of age (p>0.05), whereas barrows had lower carcass weight and less lean meat yield at 210 d of age (p<0.05). Castration caused down-regulation of AR gene expression at both 147 and 210 d of age (p<0.05). The two splice variants of the IGF-I gene from porcine skeletal muscle were cloned using RT-PCR, and it was found that MGF differs from IGF-I Ea in having a 52-base insert in the last coding exon of the mRNA. Both splice variants were down-regulated by castration only at 210 d of age (p<0.05). No differences in expression of the myostatin gene were observed between boars and barrows at either 147 or 210 d of age (p>0.05). These results suggest that the downregulation of AR, IGF-I Ea and MGF gene expression following castration helps to explain the negative effect of castration on skeletal muscle development.
Myostatin (growth differentiation factor (GDF)-8), is one member of the transforming growth factor $\beta$ superfamily. Investigations of GDF-8 null mice and double-muscled cattle revealed that GDF-8 has a profound influence upon skeletal muscle growth. Therefore, the GDF-8 effect upon the productive performance of pigs is worth exploring. In the present study, the nucleotide sequences and expression levels of GDF-8 genes in European pigs (Landrace and Duroc) and Asian pigs (Taoyuan and Small-ear) were evaluated. Based upon their genetic background these breeds possess significantly distinct growth rate and muscle productionphenotypes. Our sequence data showed that the nucleotide sequences of European and Asian pigs were 100% similar. Postnatal expression of GDF-8 gene in skeletal muscles, from birth to 12 mo of age, among different breeds was measured. GDF-8 expression levels in the longissimus muscle of neonatal European breed littermates were the highest, however it declined significantly (p<0.05) at 1 and 3 mo, and then increased gradually at 6 to 12 mo. The Asian breeds, however, GDF-8 expression level increased markedly at 3 mo and maintained a constant level thereafter. The results indicate that rather than polymorphism within the GDF-8 functional sequence between European and Asia breeds, it was relative to the gene regulation in postnatal muscle growth.
To generate expressed sequence tags for genomics research involving genetic linkage analysis, to examine gene expression profiles in muscles of channel catfish in a non-normalized muscle cDNA library, to compare gene expression in young and mature channel catfish muscles using the EST reagents and gene filters to demonstrate the feasibility of functional genomics research in small laboratories. 102 randomly picked cDNA clones were analyzed from the catfish muscle cDNA library. Of the sequences generated, 90.2% of ESTs was identified as known genes by identity comparisons. These 92 clones of known gene products represent transcriptional products of 24 genes. The 10 clones of unknown gene products represent 8 genes. The major transcripts (70.1% of the analyzed ESTs) in the catfish muscle are from many major genes involved in muscle contraction, relaxation, energy metabolism and calcium binding such as alpha actin, creatine kinase, parvalbumin, myosin, troponins, and tropomyosins. Gene expression of the unique ESTs was comparatively studied in the young and adult catfish muscles. Significant differences were observed for aldolase, myostatin, myosin light chain, parvalbumin, and an unknown gene. While myosin light chain and an unknown gene (CM 192) are down-regulated in the mature fish muscle, the aldolase, myostatin, and parvalbumin are significantly up-regulated in the mature fish muscle. Although the physiological significance of the changes in expression levels needs to be further addressed, this research demonstrates the feasibility and power of functional genomics in channel catfish. Channel catfish muscle gene expression profiles provide a valuable molecular muscle physiology blueprint for functional comparative genomics.
Melanocortin 4 receptor: (MC4R) and Myostatin (MSTN) are two important growth trait-related genes in animals. In this study, we showed that two SNPs, MC4R-719A>G and MSTN-519C>T, found in the promoters of the MC4R and MSTN genes, respectively, are both associated with growth traits in Spinibarbus hollandi. Furthermore, we observed that there were significant associations between the expression levels of the MC4R and MSTN genes and these two growth trait-related SNPs. The expression level of MC4R gene in brain was lower in GG genotype fish with extremely high growth performance than that in AA genotype fish with extremely low growth performance. Expression level of the MSTN gene in muscle was lower in TT genotype fish with extremely high growth performance than that in CC and CT genotype fish with lower growth performance. The results indicated that these SNPs located in the promoters of MC4R and MSTN are associated with growth-related traits through modification of gene expression levels. The MSTN and MC4R SNPs may have useful application in effective marker-assisted selection aimed to increase output in S. hollandi.
생활습관 개선을 통한 근육량향상은 대사 증후군의 위험을 줄이는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 갈조류인 고리매(Scytosiphon lomentaria) 에탄올 추출물이 골격근 성장억제조절 단백질인 마이오스타틴 신호전달을 억제하는지와 고 급식으로 유도된 비만 제브라피시의 대사 항상성에 대한 효과를 확인하였다. 고리매 에탄올 추출물(10 ㎍/ml)은 pGL3- (CAGA) 12-루시퍼라제 분석에서 마이오스타틴(1 nM/ml) 신호를 완전히 차단하였다. 또한 웨스턴 블롯 분석에서 마이오스타틴 신호를 차단하여 Smad2 인산화가 억제되는 것을 확인하였다. 제브라피쉬의 치어에 대한 연구는 고 급식 대조군 그룹의 체내 포도당 농도는 정상 급식 대조군 그룹보다 유의하게 높았지만, 12.5 ug의 고리매 에탄올을 처리한 고 급식 그룹과 18.75 ug의 고리매 에탄올로 처리한 고 급식 그룹의 체내 포도당 수준은 정상 급식 대조군 그룹과 유사하였다. 고 급식 그룹의 GLUT2 유전자의 mRNA 발현 수준은 정상 급식 대조군 그룹에 비해 현저히 낮았다. 하지만, 고리매 에탄올 추출물을 처리한 실험군 그룹의 GLUT2 유전자의 발현은 정상 급식 대조군 그룹의 GLUT2 유전자의 발현과 거의 유사하게 나타났다. 그러므로 고리매 에탄올 추출물은 GLUT2유전자의 발현 조절을 통하여 체내 포도당 조절이 가능함을 보여준다. 본 연구의 결과는 고리매 에탄올 추출물이 대사 증후군 치료에 도움을 주는 소재 및 마이오스타틴 억제제로서의 가능성을 시사합니다.
Wu, Hongzhi;Sun, Hao;Ma, Chengzhan;Lian, Lina;Lu, Lei;Xu, Liangmei;Xu, Li
Animal Bioscience
/
제34권11호
/
pp.1829-1838
/
2021
Objective: The effects of maternal dietary energy levels on breast muscle fibre development in offspring of broiler breeders were investigated. Methods: A total of 480 20-week-old Arbor Acres (AA) healthy female broiler breeders, with an average body weight of 2.33±0.01 kg, were randomly divided into 4 treatment groups with 6 replicates and 20 broiler breeders for each replicate and fed a corn and soybean meal diet with 100%, 80%, 70%, and 50% energy levels, respectively. Approximately 300 eggs per treatment were collected for incubation for 6 days. Then, 120 0-day-old female broilers at each energy level were randomly selected and divided into 6 replicates with 20 broilers for each replicate, with this experimental phase with the offspring lasting for 49 days. Results: Compared with the 100% energy group, the breast muscle fibre diameter at embryonic day 21 in the 80% energy group was significantly reduced (p<0.05). In the 80% energy group, the muscle fibre density of the breast increased significantly (p<0.05) at embryonic days 15 and 21. The breast muscle fibre diameter of the offspring in each group was significantly decreased (p<0.05) on the 1st day. The breast muscle sarcomere length of the embryos in the 80% energy group was significantly higher (p<0.05) than those in the 70% and 50% energy groups. Compared with the 100% energy group, the expression of the myostatin gene in the offspring was significantly decreased (p<0.05). Conclusion: In conclusion, the effects of a maternal dietary energy level of 80% in this study were found to be optimal for breast muscle fibre development in offspring, which indicated that the metabolic energy level of AA broilers of 9.36 MJ/kg for the mid-term diet for laying eggs has a more practical significance.
제주마는 한국의 말 품종으로 제주도에서 오랜 기간 자생하여 왔다. 제주마의 기원은 몽골마에서 유래한 것으로 추정되었다. 그러나 최근 연구에서 제주마와 몽골 토종마를 비교 한 결과, 유전적으로 가까우나 제주마가 몽고마와 독립적으로 진화해 온 것으로 보고되었다. 제주마는 경주마로 이용되어 경주 능력이 주요한 경제 형질로 활용되고 있다. Myostatin (MSTN) 유전자는 다양한 포유류에서 골격근량에 영향을 미치는 것으로 연구되었다. Thoroughbred에서 MSTN 유전자 내 존재하는 변이가 경주 능력 및 스태미너에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 우리는 제주마 1,433두를 포함하여 여러 말 품종의 MSTN 유전자내 변이 빈도를 비교하였다. MSTN 유전자의 g.66493737 변이 중 장거리 적성 유전자형(TT)의 경우 제주마에서 빈도가 0.826으로 한라마(0.285) 및 Thoroughbred (0.252)보다 높은 것으로 확인되었다. 또한 다른 연구를 참고하여 8종 말에서 g.66493737 빈도를 비교하였다. 그 결과, 경주마로 활용되는 품종은 CC형의 빈도가 높았으나, TT형의 빈도는 낮은 것으로 확인되었다. 반대로 승용마 및 역용마 등의 품종은 TT형의 빈도가 높은 것으로 확인되었다. 제주마의 경주 거리(400 m, 800 m, 900 m, 1,000 m, 1,110 m, 1,200 m)별로 유전자형과 도착 기록을 비교 분석했다. 그 결과 1,000 m 이하의 경주에서는 CT형이 TT형보다 더 빠른 도달 기록을 보였다. 그러나 1,110 m 이상의 경주에서는 거의 동일한 결과가 확인되었다. 본 연구에서는 제주마의 MSTN 유전자 변이가 경주 거리 적성과 관련이 있을 수 있음을 시사하였다. 이러한 결과는 추후 연구를 통해 제주마에서 경주 거리 적성 및 경주 능력과 연관된 마커 개발을 위한 자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.
Biotechnology will play critical role in improving animal productivity. Animal growth rate and muscle deposition potential can be greatly improved by the application of biotechnology and biotechnological products. Administration of recombinant somatotropin (ST) or other compounds such as IGF-1 and growth hormone-releasing peptides (GHRPs) can enhance growth rate and carcass lean percentage. Gene transfer offers a powerful approach to manipulate endocrine system and metabolic pathways toward faster growth and better feed efficiency. Biotechnology is also extensively used for improving metabolism and activity of gut microorganisms for better nutrient digestibility. Knockout of growth-inhibiting genes such as myostatin results in considerable acceleration of body weight and muscle growth. Animal growth can also be improved by the use of gene therapy. Immunomodulation is another approach for efficient growth through controlling the activity of endogenous anabolic hormones. All the above aspects will be discussed in this review.
Genetic modification enables modification of target genes or genome structure in livestock and experimental animals. These technologies have not only advanced bioscience but also improved agricultural productivity. To introduce a foreign transgene, the piggyBac transposon element/transposase system could be used for production of transgenic animals and specific target protein-expressing animal cells. In addition, the clustered regularly interspaced short palindromic repeat-CRISPR associated protein 9 (CRISPR-Cas9) system have been utilized to generate chickens with knockout of G0/G1 switch gene 2 (G0S2) and myostatin, which are related to lipid deposition and muscle growth, respectively. These experimental chickens could be the invaluable genetic resources to investigate the regulatory pathways and mechanisms of improvement of economic traits such as fat quantity and growth. The gene-edited animals could also be applicable to the livestock industry.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.