MiR-143在山羊卵巢组织中的表达及功能分析

旨在分析miR-143在妊娠与非妊娠山羊卵巢组织中的表达情况,并探讨其在山羊卵巢功能发挥以及其他生物学过程中所起的作用。采用Solexa测序及荧光定量PCR技术在妊娠和非妊娠山羊卵巢组织中检测miR-143的表达水平,并对其进行靶基因预测和GO富集分析。Solexa测序在山羊卵巢中检测到miR-143的表达,共发现miR-143及其异构体1 074个,总拷贝数为109 523,平均拷贝数为102;定量结果显示miR-143在妊娠山羊卵巢中的表达量是非妊娠山羊的12倍且差异显著(P0.05);GO分析表明miR-143广泛参与机体生殖发育、细胞增值分化等多个生物学过程。miR-143在妊娠山羊卵巢中的表达水平显著高于非妊娠山羊,而且其可能在卵巢激素分泌与作用应答、妊娠维持等生殖生物学过程中发挥潜在作用。     

应用Solexa测序技术挖掘山羊卵巢组织microRNA

【目的】旨在构建、分析山羊卵巢组织miRNA表达谱,为进一步研究特定miRNA与山羊卵泡发育及性激素分泌等相关生殖活动的关系奠定理论基础。【方法】首先从山羊卵巢组织总RNA中分离小片段RNA,然后进行Solexa测序和生物信息学分析,最后利用q-PCR技术验证miRNA在山羊卵巢组织中的表达。【结果】共鉴定出508个山羊卵巢组织表达的miRNA和19个对应的miRNA*,这些miRNA在哺乳动物（绵羊、牛、猪、马、狗）进化过程中高度保守;q-PCR验证了8个miRNA在山羊卵巢组织中的表情况,定量结果与测序结果一致。【结论】成功构建了山羊卵巢组织miRNA表达文库,山羊卵巢组织miRNA表达丰富且其表达量各异。     

多胎与单胎山羊发情期卵巢褪黑素受体基因的克隆测序分析

为揭示褪黑素影响山羊繁殖性状的遗传机制,本研究采用差异显示PCR(DDRT-PCR)和克隆测序技术,研究了褪黑素受体1a(MelR1a)基因在多胎的济宁青山羊和单胎的沂蒙黑山羊发情期卵巢组织中的表达情况,并对MelR1a基因进行了克隆测序分析。检测结果表明,MelR1a在两种山羊卵巢中均有表达,说明,褪黑素可以通过分布于卵巢中的褪黑素受体而对山羊的生殖发挥重要的调控作用。克隆测序分析结果表明,两种山羊发情期卵巢组织中褪黑素受体1a基因的碱基组成没有变异,说明山羊褪黑素受体基因序列具有高度的保守性。     

鸡下丘脑高丰度miR-101的组织表达谱与功能预测分析

【目的】 全面了解鸡下丘脑高丰度miR-101的组织表达情况和潜在生物学功能,为揭示下丘脑调控鸡机体能量平衡的分子机制奠定基础。【方法】 采用茎-环定量RT-PCR方法检测miR-101在固始鸡4个发育阶段、13种组织中的表达,利用Pictar算法预测miR-101的靶基因并对预测靶基因分别进行Gene Ontology分析、通路分析和分层富集。【结果】 miR-101的表达具有明显的时序特征和组织特异性,胚胎期各组织中的表达水平明显高于出壳后,脑部各组织中的表达水平明显高于其它被检测的组织,并在14胚龄下丘脑以及17胚龄小肠和腿肌中高丰度富集;miR-101的预测靶基因在生物学调节、代谢过程、发育过程和细胞过程等基本生物学过程中显著富集;针对神经系统发育的生物信息学分析显示,miR-101调控功能主要涉及脑发育、神经元分化、神经发生调节、神经胶质细胞分化和星形胶质细胞分化等生物学过程。【结论】 miR-101为脑部组织高丰度表达miRNA,在脑发育相关的许多生物学过程中可能发挥重要的调节作用。     

山羊卵巢富集chi-miR-100f-5p的鉴定与表达分析

【目的】探讨山羊卵巢中富集的miR-100及预测的靶基因与山羊卵巢功能及卵泡发育的潜在关系,为山羊繁殖机理研究提供数据。【方法】 以山羊卵巢组织为材料,通过miRNA的分离、克隆及测序得到山羊卵巢中表达的miR-100,采用RT-qPCR进行表达检测,用生物信息学方法预测miR-100的靶基因及其功能。【结果】① 山羊卵巢的测序结果中,一段成熟体为21nt 的序列与果蝇dan-miR-100高度同源,将其命名为chi-miR-100f-5p,其前体位于基因组负（-）链上,长度为59 bp,定位于山羊CM000899.1:33 997 894—33 997 914序列;② chi-miR-100f-5p 在山羊卵巢、垂体及心脏等组织中均有表达,说明此miRNA不是卵巢组织所特有;心脏和垂体组织中均有较高表达,其次是卵巢,而在肝脏、脾脏、肺及肾脏中表达显著低于卵巢（P ＜0.01）;在单产羔内蒙古绒山羊卵巢中chi-miR-100f-5p的表达极显著高于高繁殖力大足黑山羊卵巢（P＜0.01）;③ chi-miR-100f-5p主要靶作用于整合蛋白β1亚基基因及垂体特异性转录因子1基因,可能参与整合蛋白信号通路,促进垂体内分泌细胞的生长与分化,调节下丘脑-垂体-性腺轴激素分泌。【结论】山羊卵巢中新发现的chi-miR-100f-5p 可能是与繁殖调控有关的重要候选miRNAs 之一。     

miR-221-3p靶向BCL2L11调控小尾寒羊卵泡颗粒细胞凋亡

【目的】BCL2L11在哺乳动物中能够促进多种细胞凋亡,同时参与繁殖性状相关组织器官的发育及疾病治疗,文章利用分子生物学方法探究miR-221-3p靶向调控BCL2L11对小尾寒羊卵泡颗粒细胞凋亡的影响,为进一步研究BCL2L11在卵泡颗粒细胞凋亡和卵泡闭锁过程中的调控作用提供依据。【方法】在前期课题组卵巢组织全转录组测序分析的基础上,获得了候选基因BCL2L11及其调控元件miR-221-3p,利用半定量和组织荧光定量（RT-qPCR）分析BCL2L11在小尾寒羊不同组织中的表达情况;通过RT-qPCR定量试验在小尾寒羊卵泡期和黄体期卵巢组织中鉴定了BCL2L11及miRNA-221-3p的表达情况;构建BCL2L11 3’UTR野生型和突变型载体,在HEK293T细胞中共转染miR-221-3p mimic和BCL2L11野生型和突变型及阴性对照,采用双荧光素酶报告基因检测系统确定miR-221-3p与BCL2L11靶向性关系;在绵羊卵巢原代颗粒细胞中转染miR-221-3p mimic及阴性对照实现miR-221-3p过表达,使用RT-qPCR技术在mRNA水平上检测miR-221-3p对BCL2L11以及卵巢颗粒细胞凋亡标志基因XIAP和Fas表达水平的影响;同时利用EdU试验分析miR-221-3p过表达和阴性对照组中颗粒细胞的增殖变化。【结果】半定量和组织RT-qPCR分析均表明BCL2L11在卵巢组织中表达量高于其他组织;RT-qPCR定量结果显示miR-221-3p和 BCL2L11在小尾寒羊卵泡期和黄体期卵巢组织中差异表达,miR-221-3p在卵泡期卵巢中的表达量高于黄体期,而BCL2L11在卵泡期卵巢中的表达量低于黄体期,表现出负调控的现象;双荧光素酶报告基因验证分析显示,过表达miR-221-3p mimic显著抑制了BCL2L11 3’UTR荧光素酶的活性（P<0.05）,阴性对照组则没有显著影响;过表达miR-221-3p,靶基因BCL2L11 mRNA表达水平显著降低,同时,卵泡颗粒细胞凋亡标志基因XIAP和Fas的表达量也显著降低（P<0.05）;EdU试验分析显示,过表达miR-221-3p的颗粒细胞增殖率为18.9%,极显著高于阴性对照组的10.43%（P<0.01）。【结论】BCL2L11和miR-221-3p是调控绵羊卵巢发育的重要基因及调控元件,BCL2L11是miR-221-3p的靶基因之一,miR-221-3p过表达可抑制颗粒细胞凋亡,该作用结果可能通过抑制靶基因BCL2L11的表达进而影响了绵羊卵巢颗粒细胞的凋亡。     

初情期山羊胸腺microRNAs的筛选

为分析初情期前和初情期雌性山羊胸腺中MicroRNA的差异表达情况,并探讨其在山羊初情期启动过程中所起的作用.对初情期前(n = 3)和初情期(n = 3)山羊的胸腺组织进行了 Solexa测序,采用GO富集和KEGG分析评估差异miRNA靶基因.在初情期前和初情期的山羊胸腺组织中检测到538个miRNA,其中64个miRNA显著差异表达.与初情期前的山羊胸腺样本相比,初情期胸腺样本中存在19个上调基因和45个下调基因.KEGG通路富集分析显示,差异miRNA靶基因主要富集在苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸的生物合成,丁螺菌素和新霉素的生物合成等通路以及胆碱能突触和过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)等与初情期启动相关信号途径.结果提示胸腺中miRNA参与山羊初情期启动.     

福清山羊与努比亚黑山羊发情期卵巢组织RNA-Seq分析

【目的】研究福清山羊与努比亚黑山羊发情期卵巢组织转录组差异表达水平,一方面为山羊繁殖性状形成的分子机制提供理论依据,另一方面为利用努比亚黑山羊杂交改良福清山羊提供可加快遗传进展的分子标记。【方法】利用转录组测序方法对福清山羊和努比亚黑山羊发情期卵巢组织进行研究,筛选品种间的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),并对DEGs功能进行注释和若干基因荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)验证;同时通过与参考基因组比对,分析和筛选测序样品中存在的SNP/InDel。【结果】6个样品共得到46.68Gb Clean Data,DESeq分析发现了福清山羊和努比亚黑山羊发情期卵巢组织的DEGs149个(包含25个新转录本),其中表达上调53个,表达下调96个;初步认为输卵管素基因(oviductin,OVN)、类固醇合成快速调节蛋白基因(steroidogenic acute regulatory protein,STAR)、早期生长应答1基因(early growth response 1,EGR1)可作为福清山羊繁殖性能的候选基因。149个DEGs中的108个基因能被GO(gene ontology)数据库注释,30个DEGs能够被COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins)数据库注释,91个DEGs能够被KEGG(kyoto encyclopediaof genes and genomes)数据库注释。KEGG通路分析表明DEGs共富集到21条信号通路中,6条通路显著富集。经过进一步的与参考基因组序列比对分析,共发掘1 506个新转录本。经qRT-PCR验证,所选基因(转录本)表达变化模式与转录组测序结果一致,表明测序结果可靠。【结论】在转录组水平上筛选出了福清山羊和努比亚黑山羊发情期卵巢组织的149个DEGs,发掘了1 506个新转录本,初步揭示了OVN、STAR和EGR1在山羊繁殖过程中可能发挥重要作用,为进一步探索山羊繁殖性状相关机理提供参考依据。     

牛miR-615潜在生物学功能分析及其组织表达鉴定

miRNA作为进化保守的非编码RNA,在细胞的发生、发展和增殖过程发挥重要功能。前期研究鉴定到miR-615是剩余采食量相关的差异miRNA之一,但其潜在靶基因及在牛各组织的表达规律尚不清楚。对miR-615在各物种间的保守性,潜在靶基因及其富集通路进行分析,通过茎环荧光定量PCR技术检测牛各组织中miR-615的表达。结果表明,miR-615成熟序列在各物种间保守性较高,靶基因显著富集于PI3K-ATK、Ras和MAPK等与肌肉发育相关的通路中。qRT-PCR结果显示, miR-615在皮下脂肪中的表达量最高,其次是背最长肌;miR-615在背最长肌和心脏组织中的表达差异不显著,但在皮下脂肪中的表达显著高于背最长肌和心脏组织;在其他组织中miR-615均呈现低表达模式,且各组织间表达差异不显著。研究结果将为进一步探讨miR-615在牛肌肉发育中的作用奠定理论基础,同时也为解析牛肌肉发育的分子机制提供新思路。     

蒙古马高负荷运动训练前后miRNA差异表达分析

为研究蒙古马高负荷运动训练前后miRNA差异表达,利用二代测序技术对6匹经4个月高负荷运动训练的蒙古马进行了调查,筛选训练前后发生差异表达的相关基因及其所参与的生物学过程。在训练前与训练后两个时期分别采集肌肉样品,建立蒙古马肌肉miRNA文库,对训练前后表达量发生显著变化的差异miRNA进行靶基因预测,并进行GO功能富集与KEGG Pathway分析。结果表明:1)在蒙古马高负荷训练前后两个文库中,分别筛选得到366和346个miRNA,共表达miRNA达248种,分别预测得到7 620和7 535个靶基因。其中高丰度表达的miRNA有miR-1、miR-378、miR-21、miR-101、miR-133a等;2)靶基因参与调控的生物学过程包括:发育过程、解剖结构发育、蛋白质结合、酶结合等;3)KEGG Pathway结果显示,在210条被注释的信号通路中与运动代谢相关的有:调节肌动蛋白细胞骨架,钙信号通路、心肌收缩等。本研究结果可为探究蒙古马强耐力的基本分子机理提供理论基础,同时也为了解蒙古马运动学特性提供新思路。     

福清山羊与努比亚黑山羊发情期卵巢组织RNA-Seq分析

【目的】 研究福清山羊与努比亚黑山羊发情期卵巢组织转录组差异表达水平,一方面为山羊繁殖性状形成的分子机制提供理论依据,另一方面为利用努比亚黑山羊杂交改良福清山羊提供可加快遗传进展的分子标记。【方法】 利用转录组测序方法对福清山羊和努比亚黑山羊发情期卵巢组织进行研究,筛选品种间的差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）,并对DEGs功能进行注释和若干基因荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,qRT-PCR）验证;同时通过与参考基因组比对,分析和筛选测序样品中存在的SNP/InDel。【结果】 6个样品共得到46.68Gb Clean Data,DESeq分析发现了福清山羊和努比亚黑山羊发情期卵巢组织的DEGs149个（包含25个新转录本）,其中表达上调53个,表达下调96个;初步认为输卵管素基因（oviductin,OVN）、类固醇合成快速调节蛋白基因(steroidogenic acute regulatory protein,STAR)、早期生长应答1基因(early growth response 1,EGR1)可作为福清山羊繁殖性能的候选基因。149个DEGs中的108个基因能被GO（gene ontology）数据库注释,30个DEGs能够被COG（Cluster of Orthologous Groups of proteins）数据库注释,91个DEGs能够被KEGG（kyoto encyclopediaof genes and genomes）数据库注释。KEGG通路分析表明DEGs共富集到21条信号通路中,6条通路显著富集。经过进一步的与参考基因组序列比对分析,共发掘1 506个新转录本。经qRT-PCR验证,所选基因（转录本）表达变化模式与转录组测序结果一致,表明测序结果可靠。【结论】 在转录组水平上筛选出了福清山羊和努比亚黑山羊发情期卵巢组织的149个DEGs,发掘了1 506个新转录本,初步揭示了OVN、STAR和EGR1在山羊繁殖过程中可能发挥重要作用,为进一步探索山羊繁殖性状相关机理提供参考依据。     

西门塔尔牛肌内和皮下脂肪miRNA表达谱及miR-27b靶基因分析

【目的】通过分析西门塔尔牛肌内脂肪和皮下脂肪差异表达miRNA,及对重要的候选miRNA-27b进行靶基因预测及相关生物信息学分析,探索miRNA在动物肌内脂肪生长、发育过程中的作用及其调控机制。【方法】利用miRNA微阵列芯片技术对肌内脂肪和皮下脂肪miRNA表达谱进行检测和分析以筛选差异表达miRNA;qRT-PCR方法验证4个在肌内脂肪显著高表达的候选miRNAs;采用Targetscan生物信息学计算方法预测目标miR-27b（对肌内脂肪沉积可能起重要调节作用）的靶基因,并对靶基因进行GO注释描述、富集分析及KEGG富集。【结果】miRNA芯片分析发现肌内脂肪和皮下脂肪共有88个差异表达极显著miRNA（P＜0.01）。候选的4个在肌内脂肪高表达miRNAs（miR-140、miR-145、miR-143、miR-27b）的qRT-PCR检测结果与芯片分析结果具有很好的一致性。KEGG富集显示,目标miR-27b的预测靶基因在MAPK、Wnt、Hedgehog、TGF-beta、GnRH等信号通路中显著富集,其中在MAPK信号通路中富集度最高。【结论】牛肌内脂肪和皮下脂肪组织中确实存在一些差异表达的miRNAs,某些重要的在差异高表达miRNA（如miR-27b）可能以独特的通路（如MAPK信号）来调节牛肌内脂肪的形成过程。     

鸡miR-18la靶基因的生物信息学分析

对鸡miR-18la的靶基因进行了预测及相关生物信息学分析,为深入研究miR-18la生物学功能提供理论指导.利用TargetScan 5.1与PicTar 2种计算方法对miR-18la进行靶基因预测,交集的基因集合分别进行GO富集分析和KEGG分析.结果预测到交集靶基因有137个下游靶基因,GO富集分析结果表明,1...     

北京油鸡和来航鸡脾脏差异表达microRNA的鉴定与分析

【目的】明确北京油鸡和来航鸡脾脏重量、组织结构及其miRNA表达谱的差异,筛选与两个鸡种免疫应答能力差异相关的候选基因,为家禽抗病育种研究奠定基础。【方法】选取1日龄同期孵化的北京油鸡和来航鸡母雏各45只作为试验材料,在相同营养水平和环境条件下饲养,42日龄测量体重和脾脏重。每个品种随机选取3只个体（体重接近群体均值）,取其一半脾脏组织制作石蜡切片,利用H.E.染色,显微镜下观察脾脏组织结构、脾小体的数量和动脉周围淋巴鞘厚度。提取另一半脾脏组织中的小RNA,等量混合组成2个RNA池,构建cDNA文库,利用Solexa平台进行高通量测序。测序结果与参考基因组数据库比对获得表达基因。利用Mireap软件预测新miRNAs基因。利用RPKM（reads per kb per million reads）方法计算基因的表达量,根据FDR（false discovery rate）＜0.001和|log₂ ratio(T/CK)|≥1的标准筛选差异表达的基因。利用TargetScan和Pictar软件预测差异表达miRNA的靶基因,并对其进行GO和KEGG数据库功能注释。利用DAVID软件对靶基因蛋白进行富集分析。将预测靶基因与已知脾脏重和脾脏指数相关QTL区域注解的基因取交集。【结果】在42日龄,北京油鸡的体重和脾脏重均显著高于来航鸡（P＜0.01）。组织学观察显示,两个鸡种的脾脏组织结构发育完整,可见清晰的白髓、红髓、脾小结和动脉周围淋巴细胞鞘。与来航鸡相比,北京油鸡脾小体的数量更多、动脉周围淋巴鞘更厚,鞘内淋巴细胞也更为密集。高通量测序在两组样本共鉴定出486种已知miRNA 、130个候选miRNA 和216个共表达miRNA 。两组间显著差异表达的miRNA共计35种,其中在北京油鸡中有8个表达上调,27个表达下调,它们的变化倍数在1.002-10.41之间。差异基因表达丰度在前5位的miRNA是miR-2954、miR-6606-5p、miR-146b-5p、miR-21-3p和miR-21-5p,对其2 767个靶基因的生物信息学分析结果显示,它们参与了T和B淋巴细胞的分化、免疫器官的发育、蛋白质磷酸化和细胞形态发生等生物学过程,并在泛素介导的蛋白水解、凋亡和磷脂酰肌醇信号系统等14个通路中显著富集。miR-6606-5p、miR-146b-5p的共同靶基因BLM和miR-2954的靶基因IRF8均定位于脾重或脾指数相关的QTL区域。【结论】（1）42日龄北京油鸡和来航鸡脾重、组织结构及其miRNA表达谱的确存在一些差异。（2）某些重要的差异高丰度表达miRNA(如miR-2954、miR-6606-5p、miR-146b-5p 、miR-21-3p和miR-21-5p ) 可能通过对靶基因调控,来参与调节T、B淋巴细胞分化、增殖、激活等过程,进而影响脾脏的重量、组织结构及其免疫应答能力。     

Mmu-miR-34c慢病毒表达载体构建及在奶山羊雄性生殖干细胞的表达

【目的】用两种方法构建miR-34c的慢病毒表达载体,并包装成慢病毒颗粒,为经济、高效的进行miR-34c超表达提供方案,为进一步研究miR-34c的作用奠定基础。【方法】 从小鼠基因组中扩增miR-34c前体,分别插入pLL3.7的CMV启动子起始的GFP之后或U6启动子后,构建成载体pLL3.7-CMV-34c及pLL3.7-U6-34c。将重组慢病毒载体和包装质粒混合物转染包装细胞293T细胞,包装产生慢病毒颗粒,测定病毒滴度。感染293T细胞与关中奶山羊雄性生殖干细胞,用293T细胞与奶山羊雄性生殖干细胞的GFP表达程度测定转染效率,用定量PCR方法测定miR-34c的表达效率。【结果】重组质粒酶切及PCR分析及转化菌液测序,证明插入序列正确,qPCR检测显示：miR-34c的表达在慢病毒载体感染的293T细胞与关中奶山羊雄性生殖干细胞均显著上调。【结论】用 pLL3.7慢病毒载体中的CMV和U6两种启动子均可经济高效地进行miR-34c超表达,且由U6启动子启动的miR-34c慢病毒表达载体可以成功高效感染关中奶山羊雄性生殖干细胞。     

欧美山杨杂种插穗不定根2个发育时期基因表达谱分析

以欧美杂种山杨嫩枝插穗为实验材料,进行扦插不定根生成过程中插穗形态和解剖学观察,通过Solexa高通量测序对扦插后6和12 d插穗不定根生成部位进行转录水平上的检测分析。插穗解剖观察发现扦插后6 d为根原基的诱导期,12 d为不定根的伸长生长期,对插穗不定根2个时期高通量测序获得差异表达基因2 328个。对筛选出的显著差异表达基因进行功能注释、分类和KEGG及pathway分析,确定2个山杨样本中差异表达基因参与的生化代谢和信号转导途径。