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RNA-Seq explores the functional role of the fibroblast growth factor 10 gene in bovine adipocytes differentiation
저자
Kaster Nurgulsim (College of Animal Science and Technology, Northwest A&F University, Yangling 712100, China) ; Khan Rajwali (College of Animal Science and Technology, Northwest A&F University, Yangling 712100, China) ; Ahmad Ijaz (Department of Livestock Management, Breeding and Genetics, Faculty of Animal Husbandry and Veterinary Sciences, The University of Agriculture Peshawar, 25130, Pakistan) ; Zhigerbayevich Kazhgaliyev Nurlybay (Candidate of Sciences in Agriculture, Researcher of Scientific and Production Centre for Animal Husbandry and Veterinary Limited Liability Partnership, Astana 010000, Kazakhstan) ; Seisembay Imbay (Faculty of Veterinary and Livestock Technology, S. Seifullin Kazakh Agro Technical University, Astana 010000, Kazakhstan) ; Nurbolat Akhmetbekov (Faculty of Veterinary and Livestock Technology, S. Seifullin Kazakh Agro Technical University, Astana 010000, Kazakhstan) ; Hamitovna Shaikenova Kymbat (Faculty of Veterinary and Livestock Technology, S. Seifullin Kazakh Agro Technical University, Astana 010000, Kazakhstan) ; Mirambekovna Omarova Karlygash (Faculty of Veterinary and Livestock Technology, S. Seifullin Kazakh Agro Technical University, Astana 010000, Kazakhstan) ; Bekbolatovna Makhanbetova Aizhan (Faculty of Veterinary and Livestock Technology, S. Seifullin Kazakh Agro Technical University, Astana 010000, Kazakhstan) ; Amangaliyev Tlegen Garipovich (Zhengir Khan West Kazakhstan Agrarian and Technical University, Uralsk 090000, Kazakhstan) ; Bolatbek Ateikhan (Faculty of Agricultural Sciences, Toraighyrov University, Pavlodar 140000, Kazakhstan) ; Yeginbaevich Titanov Zhanat (Faculty of Agricultural Sciences, Toraighyrov University, Pavlodar 140000, Kazakhstan) ; Ahmad Shakoor (College of Veterinary Sciences, Faculty of Animal Husbandry and Veterinary Sciences, The University of Agriculture Peshawar, 25130, Pakistan) ; Linsen Zan (College of Animal Science and Technology, Northwest A&F University, Yangling 712100, China) ; Baibolsynovna Begenova Ainagul (College of Animal Science and Technology, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)
발행기관
학술지명
Animal Bioscience (ASIAN-AUSTRALASIAN JOURNAL OF ANIMAL SCIENCES)
권호사항
발행연도
2024
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재후보,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
929-943(15쪽)
DOI식별코드
제공처
Objective: The present study was executed to explore the molecular mechanism of fibroblast growth factor 10 (FGF10) gene in bovine adipogenesis.
Methods: The bovine FGF10 gene was overexpressed through Ad-FGF10 or inhibited through siFGF10 and their negative control (NC) in bovine adipocytes, and the multiplicity of infection, transfection efficiency, interference efficiency were evaluated through quantitative real-time polymerase chain reaction, western blotting and fluorescence microscopy. The lipid droplets, triglycerides (TG) content and the expression levels of adipogenic marker genes were measured during preadipocytes differentiation. The differentially expressed genes were explored through deep RNA sequencing.
Results: The highest mRNA level was found in omasum, subcutaneous fat, and intramuscular fat. Moreover, the highest mRNA level was found in adipocytes at day 4 of differentiation.
The results of red-oil o staining showed that overexpression (Ad-FGF10) of the FGF10 gene significantly (p<0.05) reduced the lipid droplets and TG content, and their downregulation (siFGF10) increased the measurement of lipid droplets and TG in differentiated bovine adipocytes. Furthermore, the overexpression of the FGF10 gene down regulated the mRNA levels of adipogenic marker genes such as CCAAT enhancer binding protein alpha (C/EBPα), fatty acid binding protein (FABP4), peroxisome proliferator-activated receptor-γ (PPARγ), lipoprotein lipase (LPL), and Fas cell surface death receptor (FAS), similarly, down-regulation of the FGF10 gene enriched the mRNA levels of C/EBPα, PPARγ, FABP4, and LPL genes (p<0.01). Additionally, the protein levels of PPARγ and FABP4 were reduced (p<0.05) in adipocytes infected with Ad-FGF10 gene and enriched in adipocytes transfected with siFGF10. Moreover, a total of 1,774 differentially expressed genes (DEGs) including 157 up regulated and 1,617 down regulated genes were explored in adipocytes infected with Ad-FGF10 or Ad-NC through deep RNA-sequencing. The top Kyoto encyclopedia of genes and genomes pathways regulated through DEGs were the PPAR signaling pathway, cell cycle, base excision repair, DNA replication, apoptosis, and regulation of lipolysis in adipocytes.
Conclusion: Therefore, we can conclude that the FGF10 gene is a negative regulator of bovine adipogenesis and could be used as a candidate gene in marker-assisted selection.
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