Содержание оксида азота (NO) и экспрессия генов, ответственных за миогенез, в эмбриональных тканях кур (Gallus gallus domesticus L.)

Известно, что оксид азота участвует в процессе миогенеза у птиц. Ранее мы установили, что в эмбрионах птицы мясного направления продуктивности имеет место интенсивное окисление оксида азота, в то время как в эмбрионах яичных кур оно незначительное и NO накапливается в составе соединений-доноров. В пределах породы, линии и кросса степень окисления эмбрионального NO варьировала не более чем на 15 %, и указанный признак наследуется. В связи с этим возникает ряд вопросов. Если мясная продуктивность каким-либо образом связана со степенью окисления оксида азота, то какова его роль? Оказывает ли сам NO или продукты его окисления эпигенетическое воздействие в процессе эмбриогенеза? Как осуществляется окисление NO в тканях эмбриона и какова непосредственная физиологическая роль этого процесса? Можно ли регулировать развития эмбриона, воздействуя на синтез NO или стимулируя его окисление? Цель работы заключалась в сопоставлении изменения содержания NO в тканях эмбрионов кур мясного и яичного направлений продуктивности с изменением экспрессии ряда генов, вовлеченных в миогенез, для выяснения механизмов возможного эпигенетического эффекта NO как фактора регуляции эмбрионального развития. Мы показали, что с концентрацией NO, включенного в состав соединений-доноров, связана экспрессия нескольких генов, ответственных за миогенез. Для исследования были взяты эмбрионы кур (Gallus gallus domesticus L.) яичного кросса Hisex White и породы мини-мясная (линия А77, группа 2), характеризующиеся соответственно высокой и низкой интенсивностью окисления эмбрионального NO. В тканях гомогената эмбриона на 6-е сут и в гомогенатах грудных мышц и мышц бедра на 14-е сут оценивали экспрессию семи генов, участвующих в миогенезе или влияющих на него. Это гены фактора пролиферации миоцитов 2с (Mef 2c), миогенной дифференциации 1 (МyoD1), фактора миогенеза 5 (Myf 5), миозина (Myh 1), миогенина (Myog), миостатина (MSTN), рецептора гормона роста (GHR). В качестве референсного гена использовался ген домашнего хозяйства TBP (ген ТАТА-связывающего белка). При инкубации определяли концентрацию эмбрионального NO и интенсивность его окисления в сопоставлении с транскрипционной активностью генов миогенеза при применении in ovo нитроаргинина (НА, блокатор синтеза NO) и зеленого света (фактор, способствующий интенсификации окисления эмбрионального NO до нитрата, но не влияющий на интенсивность синтеза NO). НА при введении перед закладкой на инкубацию на 6-е сут приводил к снижению концентрации соединений-доноров NO в гомогенате эмбриона на 70 % и повышал экспрессию генов МyoD1 , Myog и Mef 2c в эмбрионах кур яичного кросса Hisex White. У породы мини-мясных кур (линия А77, группа 2), для которых характерно низкое содержание депонированного NO, имела место та же тенденция (снижение концентрации соединений-доноров и повышение экспрессии генов МyoD1 , Myog и Mef 2c), но разница между контролем и опытом была менее выражена. Использование зеленого света во время инкубации также способствовало повышению экспрессии генов МyoD1 , Myog и Mef 2c на 6-е сут инкубации. На основании этих данных можно предположить, что на экспрессию указанных генов влияет концентрация депонированного NO в тканях эмбриона. Факторы, вызывающие снижение концентрации депонированного NO, усиливают экспрессию генов вне зависимости от способа снижения (менее интенсивный синтез или более активное окисление). Следовательно, окисление NO в тканях эмбриона может быть способом регуляции экспрессии генов. Механизмы, обеспечивающие это окисление, наследуются. Искусственная регуляция содержания доноров NO в тканях эмбриона проблематична, поскольку аргинин - источник NO в птичьем эмбрионе находится в концентрации насыщения для NO-синтазы, а блокатор синтеза NO нитроаргинин эффективно подавляет синтез NO только на протяжении первых 7 сут инкубации. При этом степень окисления NO в эмбрионе является высокочувствительным параметром для селекционного отбора.