问题 问答题 论述题

简述营养成分影响动物生长发育的分子机制。

答案

参考答案:

①能量和蛋白质对基因表达的影响

生长激素(GH)对生长的控制必须通过GH受体(GHR)及类胰岛素生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)的作用才能实现,IGF-Ⅰ是GH促进生长的最重要的介导物,哺乳动物体内IGF-Ⅱ是胚胎和胎儿的主要生长因子。营养不良对GHR和IGF-Ⅰ基因的表达具有直接的抑制作用,该作用与激素水平无关,且是GH作用受阻的重要原因。能量、蛋白质对生长调节基因表达的影响可能具有组织特异性。

②氨基酸对基因表达的影响

氨基酸除参与IGF-Ⅰ和GHR基因表达的调节外,还与多种其他基因表达的调节有关。必需氨基酸的缺乏可以通过提高转录率而诱导多种与氨基酸代谢有关基因的表达,氨基酸缺乏时,氨基酸转运载体A的表达率增加。

③脂肪酸对基因表达的影响

脂肪对脂肪合成酶系有直接作用,其调节生脂酶的表达是抑制生脂作用的重要原因。多不饱和脂肪酸对特异基因表达的调控具有组织特异性和作用位点特异性,其主要作用机制是抑制基因转录,降低mRNA水平。脂肪酸,特别是花生四烯酸是脂肪细胞葡萄糖转运系统的生理调节物。

④碳水化合物对基因表达的影响

高碳水化合物饲粮促进脂肪的合成,其作用涉及基因转录、mRNA的加工和稳定性。碳水化合物对ATP-柠檬酸裂解酶、甘油-3-磷酸乙酰转移酶、硬脂酰CoA脱饱和酶等基因表达的促进作用发生在转录调节环节,对S14基因、apoB基因的调节作用发生在mRNA的加工环节上,对肝脏苹果酸酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶等的作用是通过提高mRNA的稳定性实现的。

⑤矿物质和维生素对基因表达的影响

矿物质和维生素不仅是嘌呤、嘧啶合成及许多有机物中间代谢的辅酶或辅助因子,而且直接参与基因表达的调节。

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