长链非编码RNA的调控机制及其在家畜中的预测方法

长链非编码RNA（long noncoding RNA,lncRNA）是一类转录本长度超过200个核苷酸,不参与蛋白编码的功能性RNA分子,直接以RNA形式在表观遗传水平、转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平调控基因的表达,在家畜体内的各种生物学过程中起重要作用。作者对长链非编码RNA的来源、分类和结构特征、实现生物学功能的4种分子调控机制（信号分子、诱饵分子、引导分子、支架分子）、调控基因表达的5个层面及采用高通量RNA测序技术分析测序数据和预测家畜lncRNA的方法进行了综述,为合理地研究家畜的lncRNA提供基础。家畜lncRNA预测方法主要包括深度测序、转录组重建、新转录本预测、lncRNA识别4个部分,在lncRNA识别阶段,作者所在研究团队前期采用将蛋白质编码潜能评估工具CPAT（coding potential assessment tool）和在线的序列编码能力预测工具CPC（coding potential calculator）结合取交集的方法,较好地从预测得到的大量的候选转录本中快速排除具蛋白编码能力的转录本,预测获得68 604条内蒙古绒山羊的皮肤组织lncRNA,丰富了NONCODE数据库中羊lncRNA转录本的基础数据。     

长链非编码RNA及其在畜禽生长调控中的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸、没有编码蛋白能力的RNA,通常被认为是一类异构体RNA。近年来,越来越多的研究表明,lncRNA在许多重要的生物作用及人类疾病发展中起关键作用。lncRNA作为调节因子参与基因表达调控的各个层次,在表观遗传、转录调控及转录后调控等方面有着广泛功能。研究结果已表明,lncRNA表达水平的紊乱与人类各种癌症及其他疾病有很大的关系。作为基因调控网络的调控因子,lncRNA被越来越多的研究者所关注。相较于人类医学,lncRNA在畜禽上的研究尚处于起步阶段。作者对lncRNA的特点、分类、作用机制、研究方法及其在畜禽生长调控方面的研究进展进行了综述,并对其在畜禽养殖中的应用进行了展望,以期为lncRNA在畜禽生长调控方面开展深入研究提供理论基础。     

调控动物生殖功能的lncRNAs研究进展

长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是一类转录本长度大于200个核苷酸(nt)的非编码RNA,其可被转录但通常没有编码潜能,不能翻译成为蛋白质,故早期被认为是基因组转录过程中形成的副产物。近年在生殖领域随着二代测序技术的发展,已发现lncRNA可在转录、转录后修饰、翻译、翻译后修饰及表观遗传等多种层面调控基因的表达和蛋白活性,参与调控动物生殖如减数分裂、胚胎发育、生殖细胞的发育等过程。迄今为止,已经鉴定出多种与生殖功能有关的lncRNAs,如Tsx, Dmr, Neat1,H19等。该文综述了目前已发现的调控动物生殖的lncRNAs及其机制,为进一步研究lncRNA调控生殖的功能与机制提供参考。     

转录组中LncRNA在猪上的研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)曾经被人们认为是转录过程中的“垃圾”,翻译过程中的“噪声”。但越来越多的研究发现其在转录的整个过程中具有调控作用,可以参与细胞内的多种生物学调控。之前,lncRNA在人类的疾病、细胞分化等方面得到了高度注视和研究,而在家畜上的研究相对滞后,文章主要综述了lncRNA的生物学功能及在猪上的研究进展,为lncRNA在家畜上研究和应用提供参考。     

lncRNA在卵母细胞成熟过程中作用的研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)是一种长度大于200个核苷酸的RNA调控分子,它存在于细胞核和细胞质中,不具备蛋白编码能力,可以被剪切,以RNA的形式调控基因表达,并参与细胞内多种生物学调控过程。本文主要综述了lncRNA的作用机制及生物学功能、lncRNA在卵母细胞成熟过程中的研究,为进一步探讨lncRNA调控卵母细胞成熟提供理论依据。     

调控动物性状相关长链非编码RNA的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是基因转录过程中产生的一类长度大于200个核苷酸(nt)的非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)。lncRNA的表达水平通常低于mRNA,且无高度保守序列,缺少开放阅读框,但它们具有更强的组织特异性表达模式。lncRNA可以通过与DNA、RNA(mRNA,miRNA,环状RNA)和蛋白质进行相互作用来发挥其功能,因此可作为信号分子、诱导物等来调节复杂的基因表达网络。作为一种新的调节分子,lncRNA正在成为基因表达调控中新的重要参与者,且近年研究表明,其与家畜动物性状调控密切相连。本文对lncRNA在动物肌肉生长分化、脂肪沉积、毛囊发育和繁殖方面进行了综述,旨在为lncRNA在家畜遗传育种上的应用提供依据。     

lncRNA在顶复门原虫感染中的作用机制

长链非编码RNA （long noncoding RNA,lncRNA）是一种核酸长度>200 nt、不编码或具有有限编码能力的RNA,早期一直被认为是遗传暗物质,但伴随分子生物学技术的进步,越来越多的lncRNAs被发掘。研究表明,lncRNA作为基因表达的关键调控因子,能在组蛋白修饰、转录调控和转录后调控等方面影响基因表达,几乎参与所有的细胞生物学过程。顶复门原虫是一类专性胞内寄生虫,入侵机制复杂,对顶复门原虫与宿主的互作研究已成为新型抗虫药物的研发基础。近年来研究发现,lncRNA作为一类新型调控因子广泛参与到顶复门原虫与宿主细胞相互作用中,包括感染免疫、发育分化和信号传导等细胞生物学过程,既可帮助宿主抵御寄生虫入侵,也可协助寄生虫在胞内增殖发育,对疾病的发生发展具有重要的调控作用。笔者通过对lncRNA的生物学分类及其在细胞生理过程中的主要功能进行概述,综合近年来lncRNA在以弓形虫、疟原虫和隐孢子虫为主要代表的顶复门原虫的相关研究,系统梳理了lncRNA在宿主免疫反应、寄生虫发育分化和表观遗传调控等方面的作用机制,以期为顶复门原虫致病机理研究及高效防控技术研发提供新的思路和参考。     

长链非编码RNA在肌肉发育中的作用研究进展

长链非编码RNA(long noncoding RNA, lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸且不具有蛋白编码功能的RNA转录本,研究表明它参与了基因组印记、转录激活与干扰、转录后调控、染色体剂量补偿效应、发育调控等众多生物过程。作者就lncRNA的发现和分类、生物学功能及与肌肉发育相关lncRNA等研究进展进行了综述。     

非编码RNA及其在畜禽中的应用研究进展

在真核生物基因组转录过程中，除了一些蛋白质编码RNA以外，还有一些不同类型的非编码RNA（non-coding RNA，ncRNA）也参与了复杂生命活动过程的调节。近年来，全转录组测序技术的出现和生物信息学的快速发展极大地促进了人们对ncRNA的研究，ncRNA在生物领域的多个方面具有重要作用，如在人类肿瘤、非肿瘤等方面的疾病治疗，在动物胚胎发育、肌肉生长、脂肪沉积、免疫应答及皮肤毛囊调控等领域都有了很大的进展。作者主要综述了全转录组测序技术、ncRNA分类、主要作用机制和ncRNA在畜禽中的应用，为探究ncRNA在动物中的调控机制提供理论依据。     

非编码RNA及其在畜禽中的应用研究进展

在真核生物基因组转录过程中,除了一些蛋白质编码RNA以外,还有一些不同类型的非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)也参与了复杂生命活动过程的调节。近年来,全转录组测序技术的出现和生物信息学的快速发展极大地促进了人们对ncRNA的研究,ncRNA在生物领域的多个方面具有重要作用,如在人类肿瘤、非肿瘤等方面的疾病治疗,在动物胚胎发育、肌肉生长、脂肪沉积、免疫应答及皮肤毛囊调控等领域都有了很大的进展。作者主要综述了全转录组测序技术、ncRNA分类、主要作用机制和ncRNA在畜禽中的应用,为探究ncRNA在动物中的调控机制提供理论依据。     

lncRNA作为竞争性内源分子的作用机制及研究进展

竞争性内源RNA （competing endogenous RNA,ceRNA）假说提出具有相同短序列非编码微小（microRNA,miRNA）应答元件（microRNA response element,MRE）的转录物通过竞争的方式结合miRNA,从而影响转录物的表达水平。ceRNA假说颠覆了miRNA与靶基因单向调控的传统观念,在RNA调控网络中具有重要的生物学意义。在众多转录物中,长链非编码RNA （long non-coding RNA,lncRNA）是一类序列长度超过200个核苷酸的非编码RNA,对lncRNA的研究涉及到遗传、分子生物、基因调控、疾病（癌症、神经系统疾病等）等领域。miRNA与lncRNA形成了一个相互作用的调控网络,lncRNA可作为ceRNA抑制miRNA的功能,从而影响后续基因的表达。近年来,随着生物信息学技术的发展,科研人员发现ceRNA作用机制不仅涉及到人类癌症疾病,而且在各种复杂动物的肌细胞分化、脂肪细胞分化和颗粒细胞凋亡等生物过程中也发挥重要的调控作用。作者追溯了ceRNA调控机制,分析了ceRNA网络调控的影响因素,综述了ceRNA在不同动物中调控miRNA的研究进展,为进一步研究lncRNA与miRNA的调控网络提供参考,为畜牧业发展及复杂动物疾病治疗提供新的思路。     

乙型脑炎病毒感染PK15细胞的lncRNA差异表达谱分析

旨在分析乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)感染猪肾上皮细胞PK15后的lncRNA差异表达谱,探究宿主lncRNA在JEV感染和宿主防御中的潜在功能.本研究中利用JEV感染PK15细胞,感染36 h,收集细胞,同时设立未感染对照组,每组3个生物学重复.提取细胞总RNA,构建c...     

长链非编码RNA在精子发生与卵泡发育中的研究进展

长链非编码RNA(Long noncoding RNA,lncRNA)是一类长度大于200 nt,对基因表达起调控作用的非蛋白质编码RNA,其中很多已经被证明在动物生理、病理方面起到重要作用,目前lncRNA在动物繁殖方面的生物学研究较少。本文主要对lncRNA作用机制及其在精子发生和卵泡发育中的作用展开论述,为深入探究动物繁殖调控机制提供参考。     

鸡繁殖性状近交衰退相关lncRNA的筛选

【目的】 筛选与鸡繁殖性状近交衰退相关的长链非编码RNA （long non-coding RNA，lncRNA），为深入探究lncRNA对鸡繁殖性能近交衰退调控机制提供参考。【方法】 以狼山鸡高、低近交群体为试验素材，通过转录组测序技术分析狼山鸡下丘脑和卵巢中lncRNA表达情况，筛选高、低近交组间差异表达lncRNA，并对其进行顺式调控靶基因预测及功能分析。【结果】 狼山鸡下丘脑和卵巢中共鉴定出4 222个lncRNAs，高、低近交组间比较发现，下丘脑中差异表达lncRNAs 35个，卵巢中差异表达lncRNAs 215个。下丘脑中差异lncRNAs中预测到顺式调控靶基因98个，这些靶基因显著富集于出生或孵化时胚胎发育终止、胚胎心导管发育、视黄酸应答等繁殖相关生物过程（P<0.05），涉及lncRNA MSTRG.9196.4、MSTRG.9195.2、MSTRG.6254.2以及相应靶基因DNAAF2和FKBP1B等胚胎发育相关基因；卵巢中差异lncRNAs预测到顺式调控靶基因414个，这些靶基因富集到卵母细胞减数分裂、MAPK、叶酸合成等信号通路，包括MSTRG.7683.1、MSTRG.13604.4、MSTRG.16570.1、MSTRG.8330.5、MSTRG.8330.4等神经内分泌调节及配子生成相关的lncRNAs。【结论】 本研究在下丘脑和卵巢中筛选到了一系列鸡胚胎发育及配子生成调控相关差异lncRNAs，这些lncRNAs可作为鸡繁殖性能近交衰退候选lncRNAs，为进一步揭示鸡繁殖性能近交衰退调控机制提供线索。     

miRNA在猪主要经济性状调控中的研究进展

microRNA（miRNA）是一类广泛存在于真核生物中的内源性单链非编码小RNA分子,长度为21~22 nt,以特异的序列互补结合方式调控基因的表达。在经典的miRNA作用机制中,miRNA通常与靶基因3'UTR种子区序列完全或不完全互补配对,从而在转录后水平调控靶基因的表达。越来越多的报道证实,miRNA还可与靶基因5'UTR区、编码区及启动子区结合,进而参与复杂的基因调控过程。随着高通量测序技术和分子生物学实验技术的发展,大量miRNA被鉴定,其参与调控的生物学机制也被逐渐揭示。大量研究表明,miRNA能够参与动物生殖、生长发育、新陈代谢和疾病调控等生物学过程,对维持正常的生命活动具有重要意义。在猪的遗传改良工作中,对主要经济性状（繁殖、生长发育、胴体肉品质、抗病等）进行改良,选育优良品种,是未来养殖业发展的必然趋势。作者就miRNA生成和作用机制及近年来在猪生殖调控、肌肉发育、脂肪沉积和抵抗疾病感染等方面的研究进行综述,为系统了解miRNA在猪重要经济性状调控中的应用提供参考,并为深入开展相关遗传育种研究工作提供依据。     

野生盘羊×巴什拜羊杂交二代尾部脂肪差异表达lncRNA的鉴定与分析

【目的】 分析不同脂尾型绵羊尾部脂肪组织中的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)的表达谱,探究lncRNA与绵羊尾部脂肪沉积机制的关系,为揭示绵羊尾脂沉积机制提供理论依据。【方法】 选择新疆地方绵羊巴什拜羊(肥尾型)和野生盘羊×巴什拜羊杂交二代(小尾型)作为研究对象,采集2个群体尾部脂肪组织,利用转录组测序技术筛选差异表达lncRNA并预测靶基因,对其进行GO功能和KEGG通路富集分析;利用实时荧光定量PCR技术验证转录组测序的表达结果。【结果】 通过差异表达分析共筛选出728个差异表达lncRNAs,其中270个表达下调,458个表达上调;通过差异表达lncRNA靶基因的GO功能和KEGG通路富集分析,筛选到634个靶基因参与疾病、免疫、蛋白修饰、细胞代谢等相关功能分类,共涉及76条信号通路,部分lncRNA介导的靶基因SCD、GPAM、THRSP、FASN等与绵羊尾部脂肪沉积相关。实时荧光定量PCR与转录组测序结果趋势相同。【结论】 lncRNA在绵羊脂尾进化中对尾部脂肪沉积具有重要的调控作用,为从lncRNA的角度分析绵羊脂肪沉积提供了理论依据。     

非编码RNA调节羊绒细度候选基因的研究进展

羊绒细度是评价羊绒品质和衡量羊绒价格的关键数量性状,近年来,随着羊绒细度功能标记基因的深入研究,通过高通量数据解析及全基因组关联分析,逐步筛选出羊绒细度性状的候选基因,但是羊绒细度关键调控基因、表达量及分子调节机制尚未明了。基因表达受多种调节因子调控,其中非编码RNA的调节作用比较活跃,主要包括microRNA、lncRNA和circRNA等。经高通量测序和生物信息分析发现,非编码RNA在绒山羊品种间和品种内的不同羊绒细度个体皮肤、次级毛囊及次级毛囊周期性生长发育中差异表达并调节羊绒细度相关靶基因,但多种非编码RNA共同调节同一靶基因的信号通路甚少。目前通过对羊绒细度差异基因进行SNP标记辅助选择、转录组筛选、高通量解析非编码RNA调节及全基因组关联分析等相关研究发现,两两通路聚焦相同的羊绒细度靶基因较多,两条通路以上共同聚焦到某个或某几个羊绒细度的关键靶基因较少。作者主要讨论了羊绒细度候选基因及转录水平上microRNA、lncRNA和circRNA对羊绒细度相关靶基因分子调控机制的研究进展。