高邮鸭卵巢中双黄蛋性状相关lncRNA表达差异分析

【目的】为探究lncRNA对高邮鸭双黄蛋性状调控机制,采用全转录组测序方法对高邮鸭双黄蛋高、低产组的卵巢组织转录组进行分析,筛选影响高邮鸭双黄蛋性状的候选关键长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA).【方法】通过个体笼养筛选高邮鸭双黄蛋高、低产组个体各3只,采取卵巢组织并通过Illumina HiSeq2500高通量测序进行转录组测序,结合参考基因组对所获得的序列进行序列比对、基因注释和差异表达等分析,筛选出差异表达lncRNA并进行GO富集分析.通过荧光定量PCR(Real-time PCR,RT-PCR)方法检测部分lncRNA表达水平,验证测序结果的可靠性.【结果】通过参考基因组比对和差异表达分析,初步获得279条差异表达lncRNA,其中显著性上调差异表达lncRNA 109个,显著性下调差异表达lncRNA 170个.结合GO分析和向无环图分析,最终获得了18条候选lncRNA,它们参与细胞质翻译、内皮细胞分化正向调控和磷脂酰肌醇-3-磷酸结合等多个生物过程.在此基础上,对上述18条候选lncRNA进行靶基因分析,显示有2对差异表达lncRNA和靶基因之间存在着潜在调控关系:XLOC_000924和LOC106018336以及LOC106018964和LOC113843289.另外,TCONS_00001086的靶基因ADAMTS1与卵巢排卵功能关系密切.qRT-PCR验证结果表明,筛选出的lncRNA表达趋势与转录组测序中表达的趋势相似,说明测序结果可靠.【结论】对高邮鸭双黄蛋高、低产组卵巢组织进行了转录组测序分析,初步筛选出了18个差异表达lncRNA和对应的靶基因可能参与高邮鸭双黄蛋性状的调控,为进一步了解高邮鸭双黄蛋性能的综合调控机制提供了新的参考依据.     

南阳黑猪肌内脂质沉积相关lncRNA鉴定和功能预测

为了探讨长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)在南阳黑猪肌内脂肪沉积中的重要作用，通过分析已发表的南阳黑猪高脂组和低脂组背最长肌转录组数据，通过编码潜能预测获得可能的lncRNA,结合DESeq2软件筛选出在南阳黑猪高脂组和低脂组背最长肌差异表达基因和lncRNA,并通过GO和KEGG通路富集分析，找出与南阳黑猪肌内脂肪沉积相关的差异表达lncRNA。结果表明，通过编码潜能预测获得61个新的lncRNAs,新鉴定lncRNAs和已知lncRNAs与编码基因相比较表现出一些典型特征，如转录本长度较短、外显子数较少。差异表达分析发现，814个编码基因和98个lncRNA在低脂和高脂组背最长肌间差异表达。差异表达的基因参与了多种与脂质代谢相关的信号通路，如甘油三脂代谢、PPAR信号通路、脂肪酸生物合成、脂肪酸降解等。联合差异表达lncRNAs的靶基因预测和差异表达基因结果分析表明，一些lncRNA可能作用于潜在的靶基因，参与脂质代谢过程，调控背最长肌脂质沉积。研究结果为进一步深入研究与猪脂质沉积相关的lncRNA生物学功能及调控机制奠定了基础，在未来育种中改...     

海藻希瓦氏菌感染对半滑舌鳎肠道菌群结构及相关功能基因表达的影响

[目的]明确海藻希瓦氏菌(Shewanella algae)感染对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)肠道菌群结构及相关功能基因表达的影响,揭示肠道菌群和肠道组织相关功能基因在疾病发生及免疫应答过程中的作用机制.[方法]以致病性海藻希瓦氏菌人工感染半滑舌鳎后,采用16S rDNA高通量测序技术探究其肠道菌群组成结构的变化情况,并利用实时荧光定量PCR检测分析半滑舌鳎肠道组织中参与疾病发生和免疫应答相关功能基因的表达规律.[结果]共测序获得118657条有效序列,按97%的序列相似度聚类后得到6732个OTUs.Alpha多样性分析结果显示,Shannon指数和Chao1指数以感染前(CG)的健康半滑舌鳎最高,在感染后12 h(12hpi)最低;感染海藻希瓦氏菌前后半滑舌鳎肠道优势菌门无明显变化,但不同类群的相对丰度发生变化.在属水平上,Elizabethkingia、曼噬甲壳菌属(Chitin-ophaga)、Brevinema、苯基杆菌属(Phenylobacterium)、假单胞菌属(Pseudomonas)、乳杆菌属(Lactobacillus)、Marivita和雷尔氏菌属(Ralstonia)的相对丰度在CG半滑舌鳎肠道菌群组成中占比最高,希瓦氏菌属(Shewanella)、Petrimo-nas、Proteiniphilum和Aminobacterium的相对丰度在12hpi的占比最高,食酸菌属(Acidovorax)、芽孢杆菌属(Bacillus)和弧菌属(Vibrio)的相对丰度在感染后24 h(24hpi)的占比最高.半滑舌鳎肠道组织相关功能基因的表达变化表现为:果糖二磷酸醛缩酶A基因(ALDOA)的相对表达量在24hpi时显著高于CG(P<0.05,下同);磷脂酶B1基因(PLB1)、热休克蛋白70 kD蛋白1A基因(HSPA1A)、组氨酸三聚体核苷结合蛋白1基因(HINT1)和γ谷氨酰转移酶1基因(GGT1)的相对表达量显著高于CG和24hpi;海藻糖酶基因(TREH)的相对表达量在12hpi时显著低于CG和24hpi.[结论]半滑舌鳎感染海藻希瓦氏菌后其肠道菌群多样性降低、菌群结构发生变化,肠道组织中免疫功能相关基因(HSPA1A和HINT1)及代谢功能相关酶类基因(ALDOA、PLB1、GGT1和TREH)呈差异表达,说明海藻希瓦氏菌感染引起半滑舌鳎肠道微生态紊乱,且肠道组织中免疫功能相关基因和代谢功能相关酶类基因分别参与机体的免疫应答及疾病发生过程.     

lncRNA在畜禽遗传育种中的研究进展及应用展望

长链非编码RNA(lncRNA)是一类转录本长度超过200 nt的RNA分子,它们不编码蛋白,而是以RNA的形式在表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等多种层面上调控基因的表达。对lncRNA在畜禽遗传育种中的研究进展进行了综述,并对lncRNA在畜禽育种中的应用进行了展望。     

吉富罗非鱼组蛋白酶B基因克隆及无乳链球菌感染后的表达分析

【目的】探究组蛋白酶B基因（CtsB）在吉富罗非鱼感染无乳链球菌前后的表达差异,为深入研究罗非鱼抗无乳链球菌感染的免疫应答机制及后续通过SNP分子标记/基因组编辑技术快速获得吉富罗非鱼抗病新品种提供科学依据。【方法】通过RACE克隆罗非鱼CtsB基因cDNA全长序列,使用SMART、 Splign、 MEGA v6.0、 BoxShade及MegAlign等在线软件进行生物信息学及系统进化分析,并以实时荧光定量PCR检测吉富罗非鱼CtsB基因组织表达谱及无乳链球菌感染后CtsB基因的表达变化规律。【结果】吉富罗非鱼CtsB基因cDNA序列全长1746 bp,包括161 bp的5'端非编码区（5'-UTR）、 592 bp的3'端非编码区（3'-UTR）及993 bp的开放阅读框（ORF）,共编码331个氨基酸残基。基于CtsB氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树显示,吉富罗非鱼与奥利亚罗非鱼的亲缘关系最近,而与鲤鱼、大菱鲆、牙鲆、半滑舌鳎等物种相距较远。CtsB基因在吉富罗非鱼的肝脏、脾脏、鳃、前肾、脑、肠道、皮肤和肌肉等组织中均有表达,且以鳃组织中的相对表达量最高,是其他器官组织的2.0~3.0倍。吉富罗非鱼抗病家系和易感家系感染无乳链球菌后, CtsB基因在脾脏和肾脏中的相对表达量均显著上调 （P<0.05）,并于感染后50 h达峰值,且抗病家系的上调表达幅度大于易感家系。【结论】 CtsB基因在鱼类的进化过程中具有高度保守性,但在不同物种中的表达模式存在明显差异。CtsB基因是吉富罗非鱼的重要免疫因子,在抵御无乳链球菌入侵过程中发挥着重要的免疫作用,可作为罗非鱼抗病育种的SNP分子标记给予开发利用。     

半滑舌鳎腐皮病病原分离鉴定及对中草药的敏感性实验（英文）

对引起半滑舌鳎腐皮病的病原进行了形态学观察、生理生化鉴定,结果为哈维氏弧菌,动物回归试验显示该菌对半滑舌鳎有较强的致病作用。为了探索其致病机理,采用PCR方法进行了外膜蛋白(OMP)基因检测,结果发现,3株代表菌均携带OMP基因。通过中草药药敏试验的结果显示:五倍子、乌梅、沙棘、苏木四种单味中药对哈维氏弧菌有较强的抑菌作用;陈皮、石菖蒲、鱼腥草、马齿苋、穿心莲、桉树叶、薄荷等对病原哈维氏弧菌无作用;根据中药组方法则拟定了三个组方,其中由五倍子和乌梅组成的组方抑菌效果最强。     

两种弧菌感染大黄鱼免疫相关基因的SNP位点分析

为了探究大黄鱼(Larimichthys crocea)免疫相关基因的SNP与弧菌抗性关系,分别利用鳗弧菌(Vibrio anguillarum)和副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)人工感染大黄鱼。对感染前后抗感群体的转录组进行高通量测序、筛选并分析其抗病差异:(1)筛选氨基酸的非同义突变SNP位点在抗鳗弧菌组有17个,而抗副溶血弧菌组的有28个;(2)一代测序验证结果发现,染色体NW_011323507.1上白细胞介素6受体基因(IL-6R)第91 196位碱基G突变为C,导致缬氨酸突变为亮氨酸,该位点G/C在抗鳗弧菌组、对照组样本之间突变基因型CC频率分别为12.5%和0,呈显著性差异(P0.05);(3)补体C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白9(CTRP9)基因在染色体NW_011323975.1上的35 665位碱基突变(A-G),在副溶血弧菌抗感易感群体中突变位点基因型GG频率分别为37.5%和0,呈极显著性差异(P0.01)。结果表明,IL-6R-91196-G/C位点突变与大黄鱼抗鳗弧菌有关联,CTRP9-35665-A/G位点突变与大黄鱼抗副溶血弧菌有关联,这为大黄鱼抗弧菌群体的选育提供了理论依据。     

大尾寒羊和小尾寒羊尾部脂肪lncRNA差异表达分析

【目的】通过识别影响绵羊尾部脂肪沉积的长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA),深入研究lncRNA参与绵羊尾部脂肪沉积的规律。【方法】采集大尾寒羊和小尾寒羊2个品种各3只公羊的尾部脂肪组织样本，通过Illumina NextSeq500高通量测序技术对样本RNA进行转录组测序，对所获得的reads进行lncRNA分析，筛选出差异表达lncRNA,通过GO和KEGG富集分析挖掘lncRNA靶基因参与的生物学过程和代谢途径。【结果】研究共筛选获得22个差异表达的lncRNA,对其进行靶基因预测，获得20个顺式靶基因。通过对靶基因功能分析，检测到包括调控血管生成、细胞迁移、胰岛素反应和MAPK级联反应正调控的4条生物学过程，以及胞外区、细胞外间隙的2条细胞组分。KEGG富集分析筛选到20个靶基因参与脂肪细胞因子信号通路、进入脂质代谢、代谢途径、AMPK信号通路和磷脂酶D信号通路等19条信号通路。【结论】本研究鉴定了影响绵羊尾部脂肪沉积的差异表达lncRNA及其靶基因，为进一步研究绵羊尾部脂肪沉积过程的作用机理奠定基础。     

LncRNA:参与植物多种生物进程的调节剂

曾被认为是“暗物质”和“转录噪声”的非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)目前已经成为表观遗传学领域的研究热点。NcRNA包含小RNA(small RNA)和非编码长RNA(long non-coding RNA,lncRNA),通常不具有蛋白质编码能力，但有特定的功能性。其中lncRNA是一类保守性差的转录本，长度大于200 bp,可通过介导遗传信息的传递和表达参与植物生长发育和应激反应过程。本文系统介绍了lncRNA的定义、分类、来源；概述了其调控机制，如可作为信号分子、诱饵、支架、向导、参与mRNA的可变剪切等；总结了目前植物lncRNA研究领域的相关数据库，数据库中不仅包含大量已被鉴定的lncRNA信息，还可预测lncRNA是否具有编码肽段的潜能，以及lncRNA与多种大分子之间是否有相互作用；综述了lncRNA在植物花期调控、生长发育、非生物胁迫中的作用；探讨了lncRNA为何不遵循经典进化模式，以及其与物种生物学差异、新物种的生成、生物体复杂程度之间的关系。综合分析可知，lncRNA无普遍功能，且不独立发挥作用，需结合具体案例分析，研究较为繁琐，且其分类仍...     

亚洲棉短纤维发育相关长链非编码RNA的鉴定及表达

【目的】长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)是一类无蛋白质编码能力，但参与许多重要生命活动调控过程的长度大于200 nt的RNA。通过对亚洲棉无短纤维突变体（GA0149）和野生型（GA0146）纤维发育早期的转录组数据进行分析，挖掘调控短纤维发育的lncRNA，并明确其调控网络，为进一步解析棉花纤维发育机制奠定基础。【方法】选择GA0146和GA0149 2个材料在开花后当天（0 DPA）及花后3 d(3 DPA)、5 d(5 DPA)和8 d(8 DPA)的胚珠和纤维为材料进行转录组测序。鉴定lncRNA并预测其调控的靶基因；通过mRNA和lncRNA的差异表达分析，比较2个材料在不同纤维发育时期的差异。进一步利用KOBAS软件预测对差异lncRNA的靶基因进行富集分析并预测其参与的生物过程；最后通过实时荧光定量（RT-qPCR）技术对25个差异表达的lncRNA转录组数据进行验证。【结果】共鉴定获得15 339个lncRNA，其中11 595个lncRNA位于基因间区，包括2 428个反义lncRNA、350个内含子lncRNA及966个正...     

捻转血矛线虫伊维菌素耐药相关长链非编码RNA及其调控功能分析

为探究捻转血矛线虫伊维菌素耐药分子标记和关键调控元件,通过高质量的长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)表达谱对捻转血矛线虫敏感与耐药虫株lncRNA的顺式调控(Cis-regulation, cis)和竞争性内源RNA(Competing endogenous RNA,ceRNA)调控进行分析,筛选影响虫体伊维菌素耐药机制的微小调控分子。本研究利用RNA-seq技术对捻转血矛线虫伊维菌素敏感虫株和耐药虫株进行测序,根据生物学软件预测结果,筛选出位于蛋白编码基因上下游10 kb以内的lncRNA作为顺式调控作用的元件。对差异lncRNA进行GO和KEGG富集分析,并将显著差异的lncRNA和miRNA通过Target finder和Cytoscape v3.7.1软件建立lncRNA-miRNA调控网络和可视化分析。根据miRNA调控元件对lncRNA-circRNA-miRNA-mRNA调控网络进行连通性分析,结合耐药相关信号通路的富集结果构建lncRNA-miRNA-mRNA可视化网络,同时对随机选取的10个差异lncRNA进行qRT-PCR验证。...     

促生细菌挥发性物质通过lncRNA调控拟南芥的 关键功能基因表达

促生细菌的挥发性有机物可以促进拟南芥生长,提高拟南芥对多种生物和非生物胁迫的抗性。近年来的研究表明,植物lncRNA参与生长、发育和胁迫反应等生理过程。通过去rRNA全转录组测序,筛选出受到根际促生细菌ACCC 01380挥发性有机物处理影响的拟南芥lncRNA,并通过顺式分析获得可能受到这些lncRNA调控的蛋白编码基因;通过ceRNA分析获得lncRNA影响蛋白编码基因表达的调控网络。结果发现,拟南芥重要的生长发育调控和胁迫响应基因,如细胞分裂素降解基因At CKX7、SOS2-like protein kinase PKS5,都受到促生细菌的挥发性有机物通过lncRNA的调控。研究结果初步证实了根际促生细菌挥发性有机物在促生过程中lncRNA的作用,并为进一步研究lncRNA功能以及根际促生细菌挥发性有机物的作用机理奠定了基础。     

黄萎病胁迫下抗病陆地棉茎组织lncRNA的鉴定与分析

黄萎病是造成棉花产量和品质损失最为严重的病害之一。病菌侵染根组织后,通过茎组织扩展至叶,茎组织在寄主抗病菌扩展中起重要作用。长链非编码RNA（lncRNA）作为一种重要的调控分子,通过多种机制参与植物抗病等众多生物过程,因此分析了棉花茎组织lncRNA的抗病功能。对黄萎病菌胁迫下抗病陆地棉茎组织进行转录组测序,鉴定出971条抗病相关lncRNA。进一步分析黄萎病抗性相关lncRNA的表达特征及其对靶mRNA的调控方式,结果表明,棉花茎组织lncRNA响应黄萎病菌侵染具有明显的时序性,并且主要通过反式作用正调控靶mRNA。GO富集分析揭示差异表达lncRNA在细胞膜、胞外和胞内,通过多种分子功能响应黄萎病菌诱导的几丁质、缺水、缺氧等刺激和JA、ABA等植物激素信号,表明棉花茎组织lncRNA在抵御黄萎病菌侵染过程中起重要作用。基于上述结果并结合已有报道,构建了10条抗病相关lncRNA潜在的抗病机制,对深度解析这些lncRNA的抗病机理提供了重要依据。qPCR检测结果进一步揭示了lnc_011764和lnc_010753对其靶基因具有潜在的调控作用。该结果扩展了对抗黄萎病相关lncRNA的认识,为棉花抗黄萎病机制研究提供了新见解。     

意大利蜜蜂工蜂中肠发育过程中长链非编码RNA的差异表达分析

【目的】长链非编码RNA(lncRNA)在真核生物的基因表达、表观遗传和细胞周期调控等方面发挥重要功能。本研究旨在探究意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)工蜂中肠发育过程中lncRNA的表达谱及其作用。【方法】利用RNA-seq技术和链特异性建库方法对意蜂7和10日龄工蜂中肠(Am7、Am10)进行深度测序,下机的原始数据经过Perl脚本过滤得到高质量有效读段。利用bowtie工具将有效读段比对核糖体数据库,进一步利用Top Hat2软件将未比对到核糖体数据库上的数据比对到参考基因组。利用CPC和CNCI软件对转录本的编码能力进行预测。通过RT-PCR对部分lncRNA进行鉴定。利用edgeR软件进行差异表达lncRNA(DElncRNA)分析,进而预测lncRNA的上下游基因,并对上下游基因进行GO及KEGG代谢通路富集分析。联用RNAhybrid、Miranda和Target Scan软件预测DElncRNA靶向结合的mi RNA及mi RNA靶向结合的靶基因,并通过Cytoscape软件构建DElncRNAs-mi RNAs-m RNAs的调控网络。最后,通过RT-qPCR验证测序数据的可靠性。【结果】Am7和Am10的深度测序分别获得134 802 058和147 051 470条原始读段,经严格过滤分别得到134 166 157和146 293 288条有效读段;共得到3 890个DElncRNA,包括2 005个上调lncRNA与1 885个下调lncRNA。RT-PCR验证结果显示共有8个lncRNA能扩增出符合预期的目的片段,表明预测出的lncRNA真实存在。DElncRNA的上下游基因数为1 793个,它们涉及42个GO条目,包括代谢进程、发育进程、细胞进程、应激反应和免疫系统进程等;这些上下游基因还涉及251条代谢通路,包括碳代谢、嘌呤代谢和脂肪酸的生物合成等物质代谢通路,硫代谢、甲烷代谢和氧化磷酸化等能量代谢通路,Hippo信号通路、Wnt信号通路和Notch信号通路等信号通路,溶酶体、内吞作用和泛素介导的蛋白水解等细胞免疫通路,以及MAPK信号通路、Jak-STAT信号通路和NF-kappa B信号通路等体液免疫通路,上述结果表明DElncRNA在意蜂中肠发育过程中参与物质和能量代谢、细胞生命活动和免疫调控。进一步分析发现TCONS_00020918可通过调控西方蜜蜂王浆主蛋白1编码基因在意蜂工蜂中肠的营养吸收、级型分化中发挥功能。DElncRNA的调控网络分析结果显示DElncRNA与mi RNA、m RNA间存在复杂的调控关系,部分DElncRNA处于调控网络的中心位置且能靶向结合较多的mi RNA,也有部分mi RNA可被多个DElncRNA共同靶向,表明这些DElncRNA可能在中肠发育中发挥重要作用。随机挑取5个DElncRNA进行RT-qPCR验证,结果显示它们的表达量变化趋势与测序结果一致,证实了本研究测序数据的可靠性。【结论】差异表达长链非编码RNA(DElncRNA)广泛参与意蜂工蜂中肠的新陈代谢、细胞活动和免疫调控并作为竞争性内源RNA(ce RNA)发挥作用,研究结果为关键lncRNA的筛选和功能研究提供了必要的数据支持。     

F17大肠杆菌在湖羊羔羊个体脾脏中LncRNA表达谱变化

【目的】通过筛选对大肠杆菌（E.coli）F17菌毛非腹泻型与腹泻型的绵羊脾脏中差异表达的lncRNA,来探究lncRNA对绵羊抗腹泻的作用。【方法】本研究通过对湖羊羔羊口服E.coli F17菌株获得非腹泻和腹泻型个体,利用羔羊肠道细菌计数、病理组织切片验证攻毒成功性;构建非腹泻组和腹泻组羔羊脾脏的cDNA文库,使用Illumina HiSeq 2500平台进行配对测序;通过Gene Ontology（GO）和KEGG Pathway富集分析对差异表达转录本功能描述和细胞通路分析,利用FPKM法估计lncRNA和mRNA转录物的表达水平,并用高通量测序技术RNA-seq筛选出非腹泻和腹泻个体脾脏中的差异表达lncRNA;然后利用荧光定量PCR技术检测了非腹泻组和腹泻组羔羊脾脏组织中DE lncRNA和DE mRNA的表达水平,来验证筛选的DE lncRNA在非腹泻组过程中发挥作用。【结果】羔羊口服E.coli F17菌株后,出现非腹泻和腹泻两种表型,腹泻组羔羊肠道中的细菌数量显著高于非腹泻组（P<0.05）,同时腹泻组羔羊空肠黏膜组织出现不同程度的损伤,色泽暗沉,小肠绒毛部分脱落。笔者利用RNA-seq在非腹泻和腹泻羔羊脾脏中筛选出34个差异表达的（DE）lncRNA,703个的DE mRNA,随机选择一共12个DE lncRNA和DE mRNA,用q-PCR验证它们在非腹泻型和腹泻型羔羊体内的相对表达水平,发现与RNA-seq结果一致。通过Gene Ontology（GO）和KEGG Pathway富集分析,将DE lncRNA与GO 数据库进行比对的结果表明一共有34条lncRNA被注释和分类到302个功能亚类中,绵羊蛋白质结合（GO：0005515）,细胞核（GO：0005634）,poly（A）RNA结合（GO：0044822）,细胞质（GO：0005737）,组织重塑（GO：0048771）,内肽酶活性的调节（GO：0052548））,6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-双磷酸酶复合物（GO：0043540）,磷脂酰肌醇磷酸化（GO：0046854）,果糖-2,6-二磷酸2-磷酸酶活性（GO：0004331）,钙依赖性磷脂酶C活性（GO：0050429）等10 个功能亚类的lncRNA较多,而其余的功能亚类的lncRNA分布较少。将DE lncRNA与KEGG 通路数据库进行比对的结果表明,一共有34条lncRNA被注释和归类到149个KEGG 通路中,绵羊甲状腺激素信号通路（路径：ko04919）,Spliceosome（路径：ko03040）,白细胞跨内皮迁移（路径：ko04670）,神经营养因子信号通路（路径：ko04722）,溶酶体（路径：ko04142）,MAPK信号通路 - 途径（路径： ko04011）,鞘脂信号通路（路径：ko04071）,吞噬体（路径：ko04145）,氧化磷酸化（路径：ko00190）等9 个KEGG 通路的lncRNA较多,而其余的KEGG 通路的lncRNA分布较少。 通过lncRNA-mRNA相互作用网络分析,发现6个共表达基因：MYO1G、TIMM29、CARM1、ADGRB1、SEPT4、DESI2。【结论】探究了对于腹泻产生非腹泻和腹泻型羔羊脾脏中lncRNA的表达谱,发现了非腹泻和腹泻羔羊脾脏中差异表达的lncRNA,有助于找出羔羊如何抵抗腹泻的发生机制,为羔羊抵抗腹泻提供科学的依据。     

用高通量测序技术研究松辽黑猪与长白猪背最长肌 mRNA和lncRNA的差异表达

【背景】肌肉生长和脂肪沉积是猪生产中非常重要的经济性状,同时也是复杂的数量性状,受到众多因素的影响。长白猪原产于丹麦, 是目前世界上使用最为广泛的瘦肉型猪种之一, 具有生长速度快, 瘦肉率高等特点,但肉质欠佳。松辽黑猪是以民猪、长白猪和杜洛克猪为素材经过三元杂交育成的黑色母系地方培育品种,具有繁殖率高、肉质优良、适应性强、耐粗饲等特性。二者在肉质方面存在较大差异。【目的】采用高通量测序技术对松辽黑猪和长白猪的背最长肌转录组进行分析,筛选影响猪肌肉生长、肉质和脂肪沉积的关键mRNA和长链非编码RNA（long non-coding RNA, lncRNA）,为猪肉品质研究提供新的参考信息。【方法】采集6头松辽黑猪和6头长白猪的背最长肌作为样本,提取其RNA,将每个品种内的个体取等量RNA混池,采用Illumina HiSeq 2500高通量测序技术对混池后的样本RNA进行测序,然后对所获得的Reads进行比对、注释和差异表达等分析,筛选出差异表达mRNA和lncRNA并进行相关生物学功能富集分析。而后在筛选出的差异表达mRNA和lncRNA中各挑选10个基因,包括5个上调基因和5个下调基因,采用荧光定量PCR（Real-time PCR, RT-PCR）方法鉴定所选mRNA和lncRNA的表达水平,并验证测序结果的可靠性。【结果】将得到的原始数据进行质量控制后,每个样本分别得到103 M和150 M reads,其中98%以上reads质量较高,满足进行下一步分析的要求。将reads比对到参考基因组上,共得到26 774个转录本,其中包括8 428个新的转录本。采用edgeR软件包进行差异表达分析,参考标准是错误发现率（false discovery rate, FDR）小于0.05和差异倍数大于2（fold change, FC）。在2个猪种中共得到4 239个显著差异表达的mRNA,其中在松辽黑猪肌肉中2 023个上调,2 216个下调。其中HLCS、BTD、DGKα、LPIN1、FGF1、FGF10、FGFR1和ZNF7等基因参与脂类代谢和肌肉发育相关的调控。差异表达的mRNA的生物学功能富集分析发现,其主要富集在细胞发育、生物代谢调控、肌肉发育、脂类代谢等相关的信号通路和生物代谢途径上。同时,在2个猪种中还检测到的178个差异表达显著的lncRNAs,其中在松辽黑猪肌肉组织中有84个上调,94个下调。联合差异表达lncRNAs的靶基因预测和差异表达基因结果分析,显示有4个差异表达的lncRNA与差异表达mRNA存在潜在的调控关系,分别是TCONS-00041713、TCONS-00041712、ENSSSCT00000034982、ENSSSCT00000034269。同时10个差异表达mRNA和10个差异表达lncRNA的RT-PCR结果显示：其表达水平在两组中同样差异显著,且与转录组测序中表达的趋势相似,表明高通量测序结果具有可靠性。 【结论】 获得了影响猪肌肉生长、肉质和脂肪沉积的关键mRNA和lncRNA,同时发现了几对差异表达lncRNA和mRNA之间可能存在着潜在的调控关系。这些潜在调控关系的发现,可能对于研究调控肌肉组织代谢活动的分子机制的具有一定意义,并为其提供新的参考信息。     

蜜蜂球囊菌中长链非编码RNA的调控作用

【目的】长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）是一类二、三级结构高度保守,长度>200 nt且不具蛋白编码能力的RNA,在转录和转录后水平广泛参与调控剂量补偿、细胞分化和生长发育等生命活动。本研究基于前期获得的蜜蜂球囊菌（Ascosphaera apis,简称球囊菌）菌丝和孢子混合样品的高质量lncRNA组学数据进行球囊菌lncRNA的顺式（cis）作用、反义lncRNA（antisense lncRNA）作用和竞争性内源RNA（competing endogenous RNA,ceRNA）作用的分析和探讨,以期揭示lncRNA在球囊菌中的潜在功能。【方法】基于lncRNA基因在染色体上的位置,预测lncRNA上下游100 kb以内的蛋白编码基因;使用Blast软件将上下游基因比对到GO和KEGG数据库,以获得功能和通路注释。利用LncTar软件对反义lncRNA的靶mRNA进行预测,并使用Blast软件将上述靶mRNA比对到KEGG和eggNOG数据库。利用TargetFinder软件预测lncRNA靶向结合的miRNA及miRNA靶向结合的mRNA,根据靶向结合关系建立lncRNA-miRNA和lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,进而通过Cytoscape v3.7.1软件进行调控网络的可视化。利用RT-PCR对调控网络中的lncRNA、靶miRNA和靶mRNA进行表达验证。【结果】共预测出371个lncRNA的5 852个上下游基因,可注释到细胞进程、代谢进程和应激反应等48个功能条目,以及新陈代谢途径、次生代谢产物的生物合成和抗生素的生物合成等121条通路,表明部分lncRNA可通过顺式作用调节上下游基因的表达,从而参与调控球囊菌的生长发育及物质能量代谢等基础生命活动。球囊菌的7个lncRNA与7个靶mRNA存在序列互补关系,其中5个mRNA在eggNOG数据库中仅注释为假定蛋白,仅gene3444在KEGG数据库注释为核孔复合体蛋白An-Nup120和假定蛋白,表明上述1个反义lncRNA可能参与调控核孔复合体蛋白的生物合成等生物学过程。此外,共预测出227个lncRNA与73个miRNA之间存在靶向结合关系,其中多数lncRNA(79.02%)仅能结合1—2个miRNA,部分miRNA可被多个lncRNA靶向结合;进一步构建氧化磷酸化通路和MAPK信号通路相关的lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,分析结果显示氧化磷酸化通路相关的222个lncRNA靶向78个miRNA及50个mRNA,MAPK信号通路相关的222个lncRNA靶向76个miRNA及46个mRNA,表明部分lncRNA通过ceRNA作用调控此两条通路,从而影响球囊菌的能量合成、环境适应以及生长发育等过程。【结论】部分lncRNA可能通过顺式作用和ceRNA作用调节球囊菌的生长发育、物质能量代谢以及环境适应等生物学过程;MSTRG.5393.1可能作为反义lncRNA调控球囊菌的核孔复合体的蛋白合成。     

毛竹Ph-TElncRNA1的鉴定及对靶基因的调控

  目的  旨在探究毛竹Phyllostachys edulis Ph-TElncRNA1及靶基因的表达模式，初步分析lncRNA的功能。  方法  基于高温、低温、紫外、高盐胁迫处理毛竹实生苗全转录组测序数据，筛选在胁迫下差异表达的lncRNA。通过CNCI、Pfam、CPC2、PLEK等4个软件对lncRNA的编码特性进行分析，用LncRNATar软件鉴定lncRNA的靶基因，通过实时荧光定量PCR分析lncRNA和靶基因在紫外胁迫下和叶片着色过程中的表达模式。  结果  筛选到1个在紫外胁迫下差异表达的lncRNA，此lncRNA来源于LARD转座子序列(large retrotransposons derivatives)，命名为Ph-TElncRNA1 (Phyllostachys edulis transposable element derived lncRNA1)。Ph-TElncRNA1是一个典型的非编码RNA，全长为342 bp，其中，185个碱基来源于外显子，157个碱基来源于内含子。Ph-TElncRNA1的靶基因为psbA，编码photosystem Ⅱprotein D1。实时荧光定量结果表明:Ph-TElncRNA1与psbA的相对表达量呈完全相同的趋势，说明在紫外胁迫下Ph-TElncRNA1与psbA呈正相关。通过Ph-TElncRNA1和psbA在不同着色时期的毛竹叶片的相对表达量分析，发现在叶绿体形成期，Ph-TElncRNA1和psbA表达量达到峰值。  结论  Ph-TElncRNA1和psbA在紫外胁迫下协同表达，Ph-TElncRNA1可以通过调控靶基因psbA参与毛竹叶片发育。图7参33     

蜜蜂球囊菌菌丝和孢子中长链非编码RNA的比较及潜在功能分析

【背景】蜜蜂球囊菌（Ascosphaera apis,简称球囊菌）是一种专性侵染蜜蜂幼虫的真菌病原,可引起成年蜜蜂数量和蜂群群势的急剧下降。长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）是一类新近发现的非编码RNA,在表观遗传、细胞周期、剂量补偿等众多生命活动中发挥重要生物学功能。【目的】明确球囊菌菌丝和孢子中lncRNA的数量、种类和表达谱差异,并探究共有lncRNA、特有lncRNA和差异表达lncRNA（differentially expressed lncRNA,DElncRNA）在菌丝与孢子中的潜在功能。【方法】利用基于链特异性建库的lncRNA-seq技术对球囊菌的纯化菌丝（AaM）和纯化孢子（AaS）分别进行测序。根据FPKM（Fragment Per Kilobase of per Million mapped reads）法计算lncRNA在AaM和AaS中的表达水平。通过Venn分析筛选AaM与AaS的共有lncRNA和特有lncRNA。按照P≤0.05且|log₂ fold change|≥1的标准筛选AaM vs AaS比较组中的DElncRNA。通过Blast工具将共有lncRNA、特有lncRNA和DElncRNA的上下游基因比对GO和KEGG数据库,以进行功能及通路注释。根据靶向结合关系构建共有lncRNA、特有lncRNA和DElncRNA的竞争性内源RNA（competing endogenous RNA,ceRNA）调控网络并利用Cytoscape软件进行可视化。利用RT-qPCR验证测序数据的可靠性。【结果】AaM和AaS分别测得108 614 646和105 675 408条原始读段（raw reads）,经严格过滤得到107 780 032和104 621 402条有效读段（clean reads）,Q20分别为98.76%和98.72%,Q30分别达到95.84%和95.78%。共鉴定到850个lncRNA。AaM和AaS的共有lncRNA为701个,二者的特有lncRNA分别为39和110个。上述共有lncRNA通过顺式作用调控3 992个上下游基因,它们涉及细胞进程、代谢进程和催化活性等42个功能条目,以及代谢途径、次生代谢物的生物合成和抗生素的生物合成等117条通路;AaM的特有lncRNA和AaS的特有lncRNA通过顺式作用分别调控243和672个上下游基因。AaM vs AaS比较组包含的255个DElncRNA通过顺式作用调控1 479个上下游基因,它们涉及代谢进程、细胞进程和催化活性等41个功能条目,以及代谢途径、次生代谢产物的生物合成和抗生素的生物合成等107条通路。从共有lncRNA、孢子特有lncRNA和DElncRNA中分别预测到41、5和13个微小RNA（microRNA,miRNA）的前体序列。调控网络分析结果显示,菌丝lncRNA、孢子lncRNA形成较为复杂的ceRNA调控网络;菌丝lncRNA可靶向结合8个miRNA,进而调控77个mRNA;孢子lncRNA可靶向结合7个miRNA,进而调控87个mRNA;2个DElncRNA（TCONS_00008630与TCONS_00009302）可靶向结合miR-4968-y,进而调控10个mRNA。RT-qPCR验证结果显示4个DElncRNA的差异表达趋势与测序结果一致,表明测序数据真实可靠。【结论】共有lncRNA、特有lncRNA和DElncRNA可能通过调控上下游基因的表达,作为miRNA的前体,以及充当ceRNA影响菌丝和孢子的物质和能量代谢、自噬、转录、MAPK信号通路、泛素介导的蛋白水解、蛋白酶体以及次生代谢产物的生物合成等生物学过程,从而调节球囊菌的生长、发育、生殖和致病性。