探秘肉牛脂肪沉积机制：新疆褐牛与安格斯 × 和牛非编码 RNA 的差异解析

为探究肉牛脂肪沉积机制，研究人员对比新疆褐牛与安格斯 × 和牛背最长肌非编码 RNA，发现差异并构建调控网络，意义重大。

　　牛肉的品质很大程度上取决于其肌内脂肪（IMF）含量和大理石花纹，这些因素直接影响着牛肉的口感和风味。想象一下，一块鲜嫩多汁、充满浓郁香气的牛排，那丰富的脂肪在舌尖上融化，带来无与伦比的享受，而这背后的关键就在于肌内脂肪的沉积。然而，在现代肉牛养殖产业中，如何精准调控肌内脂肪的沉积一直是个棘手的难题。新疆褐牛虽然适应能力强，能在恶劣环境下生存，并且具备优质的肉奶生产潜力，但它的肌内脂肪含量较低，这使得其牛肉的风味大打折扣。与之形成鲜明对比的是，和牛及其杂交品种以高肌内脂肪含量和丰富的大理石花纹而闻名。揭示这两种牛之间肌内脂肪沉积差异的奥秘，对于深入理解脂肪形成过程、提升牛肉品质具有至关重要的意义。

在这样的背景下，新疆农业大学的研究人员展开了一项深入的研究，旨在探索新疆褐牛与安格斯 × 和牛背最长肌中与肌内脂肪沉积相关的非编码 RNA（ncRNAs），为提升牛肉品质提供理论依据。该研究成果发表在《BMC Genomics》上。

研究人员主要运用了以下关键技术方法：

1. 高通量 RNA 测序技术：对新疆褐牛和安格斯 × 和牛的背最长肌进行 RNA 测序，全面获取 ncRNAs 的表达信息。
2. Soxhlet 提取法：用于精确测定肌内脂肪含量。
3. 生物信息学分析：通过多种软件和数据库，对测序数据进行分析，挖掘差异表达的 ncRNAs 及其潜在的调控机制。

研究结果如下：

1. IMF 含量及形态差异：利用 Soxhlet 提取法，研究人员发现安格斯 × 和牛背最长肌的 IMF 含量约为 31.48%，显著高于新疆褐牛的 15.01%。对肌肉样本进行石蜡切片观察，也直观地显示出安格斯 × 和牛的脂肪丰富度明显更高。
2. ncRNAs 测序及表达差异：通过高通量 RNA 测序，研究人员在 miRNA 测序中获得了 109,343,831 - 117,258,577 条高质量 reads，鉴定出 673 种已知成熟 miRNA 和 121 种新的成熟 miRNA；在 lncRNA 和 circRNA 分析中，获得了 81,607,756 - 102,917,174 条 clean reads，鉴定出 2,199 种已知 lncRNA、481 种新的 lncRNA 和 8,648 种新的 circRNA。进一步比较发现，与新疆褐牛相比，安格斯 × 和牛中有 53 种 miRNA、176 种 lncRNA 和 234 种 circRNA 存在差异表达。
3. 富集分析结果：对差异表达的 ncRNAs 的靶基因进行 GO 和 KEGG 富集分析。结果显示，miRNA 靶基因显著富集在磷酸化和蛋白质磷酸化等过程；lncRNA 靶基因富集在 G 蛋白偶联受体信号传导、细胞死亡和凋亡调节等多个通路；circRNA 的相关通路包括 G 蛋白偶联受体信号通路、细胞骨架组织等。
4. ncRNA 相互作用网络：构建了包含 miRNA、lncRNA 和 mRNA 的调控网络，发现 AGBL1、THRB 和 S100A13 等在脂肪细胞形成和分化中可能起关键作用。当 miRNA 表达上调时，AGBL1 和 THRB 等关键节点会下调；当 miRNA 表达下调时，S100A13 等基因表达会发生显著变化。

在研究结论与讨论部分，研究人员指出，ncRNAs 在调节肉牛脂肪沉积中发挥着重要作用。例如，miR - 142 - 3p 可能通过抑制 Wnt/β - catenin 信号通路，影响脂肪细胞的成熟，是脂质合成和脂肪沉积的关键调节因子。虽然目前对于某些差异表达的 ncRNAs，如 bta - miR - 147、bta - miR - 217 等在脂肪组织积累中的具体作用还不明确，但它们为后续研究提供了方向。此外，研究还发现许多 ncRNAs 的靶基因参与细胞组成、信号传导和酶活性调节等过程，表明 ncRNAs 可能通过多种途径影响脂肪沉积。

总的来说，这项研究通过全面分析新疆褐牛和安格斯 × 和牛背最长肌中的 ncRNAs，揭示了它们在脂肪沉积过程中的差异表达和潜在调控机制，为深入理解肉牛脂肪代谢和沉积的分子机制奠定了基础，为肉牛育种和生产技术的改进提供了重要的理论依据，有望推动肉牛产业朝着提高牛肉品质的方向发展。