非编码RNA对猪骨骼肌发育的影响

骨骼肌发育与猪肉产量和品质密切相关，且受到各种因素的影响。近年来，非编码RNA （non-coding RNA，ncRNA）对骨骼肌发育的影响已成为新的研究热点之一。ncRNA主要包括微小RNA （microRNA，miRNA）、长链非编码RNA （long non-coding RNA，lncRNA）和环状RNA （circular RNA，circRNA），是一类不具有编码蛋白功能的RNA，最初被认为只是在转录或转录后水平调控基因的表达，但随着研究的深入，越来越多的ncRNA被证实参与骨骼肌细胞增殖、分化与凋亡等生物过程，其中miRNA可通过与靶基因互补序列结合发挥功能；lncRNA与circRNA主要作为分子海绵竞争性结合miRNA，解除其对靶基因的抑制作用。作者主要从ncRNA介绍及miRNA、lncRNA和circRNA对猪骨骼肌发育的影响等进行综述，并就ncRNA对猪骨骼肌生长发育的研究进行了展望。     

circRNA作为ceRNA调控畜禽重要经济性状的研究进展

竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)机制指具有同种miRNA反应元件(microRNA response elements, MRE)的RNA分子，通过竞争性地结合该miRNA以在转录后水平调控基因的表达，进而影响细胞的生物学功能。ceRNA机制的有效性受细胞环境、miRNA活性及其与不同RNA分子间亲和力等因素的影响。虽然环状RNA(circular RNA,circRNA)和长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)等均可作为ceRNA,但circRNA是相对更为有效的ceRNA分子，因为其在进化过程中稳定且保守，可使ceRNA信号在不同组织中传导。本文在探讨ceRNA调控机制影响因素的基础上，进一步综述了circRNA作为ceRNA调控畜禽肌肉发育、脂肪沉积、乳腺及卵泡发育等方面的研究进展，以期为深入研究畜禽重要经济性状中ceRNA调控网络提供新思路。     

非编码RNA与骨骼肌发育研究进展

骨骼肌作为脊椎动物机体的重要组织,其胚胎期发育起始于生皮肌节的肌源性祖细胞增殖、分化成的成肌细胞,进一步发育形成肌管,最终形成肌纤维。整个发育过程受到复杂严密的调控,任何调控异常都可能影响骨骼肌正常的发育过程。近年来研究表明,除了生肌调控因子、肌细胞增强因子、配对盒因子外,非编码RNA包括微小RNA（microRNA,miRNA）、长链非编码RNA（long noncoding RNA,lncRNA）和环形RNA（circular RNA,circRNA）都可作为重要的调节因子广泛参与调控骨骼肌发育过程。其中miRNA主要作用于靶mRNA,通过诱发靶mRNA的去稳定性和/或抑制翻译,在转录后水平调控相关基因表达;lncRNA长度较长,具有高级结构,可以在转录前和转录后水平,通过多种作用方式调控相关基因表达;circRNA主要作为miRNA "海绵",竞争性结合miRNA,进而参与骨骼肌发育调控网络。作者将从骨骼肌发育、miRNA作用机制、miRNA与骨骼肌发育、lncRNA作用机制、lncRNA与骨骼肌发育、circRNA作用机制、circRNA与骨骼肌发育7个方面进行综述,以期为研究非编码RNA调控骨骼肌发育提供参考。     

基于高通量转录组测序技术构建猪脂肪沉积的lncRNA和miRNA相关ceRNA调控网络

脂肪沉积性状是养猪生产中的重要经济性状,也与生猪养殖的经济效益密切相关。课题组前期对3对具有极端背膘厚度的长白猪全同胞个体的背部皮下脂肪组织样本进行链特异性建库RNA测序和小RNA测序鉴定lncRNA和miRNA,通过差异表达分析,共得到220个lncRNA和18个miRNA在高、低背膘组间差异表达。本研究进一步分析它们的生物学功能,进行靶向关系预测和靶基因功能富集分析,并构建猪脂肪沉积的lncRNA和miRNA相关ceRNA调控网络。结果发现,差异表达lncRNA及miRNA靶基因能够显著富集到多个糖脂代谢相关的通路,如“脂肪细胞分化”、“糖酵解/糖异生”等。最终成功构建了一个与脂肪沉积过程密切相关的ceRNA调控网络,包含9个差异表达lncRNA,6个差异表达miRNA和25个靶基因。本研究结果为探究非编码RNA在猪脂肪沉积过程中的功能及其分子调控机制提供了新的思路。     

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。     

长链非编码RNA的生物学功能研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)是转录本长度超过200个核苷酸(nt)的,可在表观遗传、转录以及转录后等多层面上调控基因表达的一类RNA。高通量转录组分析结合RNA-免疫共沉淀等研究揭示了lncRNA与DNA、mRNA、miRNA和蛋白的相互作用及其过程中的重要调控功能。论文从lncRNA的概念、分类、生物学功能及其在癌症等疾病发生、发展中的作用等方面系统介绍了该领域最新研究成果,为深入研究lncRNA在机体代谢和相关疾病中的调控功能提供参考。     

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调控动物脂肪沉积研究进展与趋势

长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸,具有调控细胞增殖、分化、凋亡及自噬等多种生物学过程的非编码RNA分子。动物脂肪沉积是一个复杂而精密的程序化生物过程,受功能基因、非编码RNA和成脂相关信号通路等系列遗传因子的级联调控,其中长链非编码RNA因其重要的调控作用,近年来受到了越来越多研究的关注。该文从lncRNA生物学特性,转录水平、转录后水平和表观遗传水平等方面综述lncRNA对动物白脂沉积及棕脂产热调控的最新研究进展,以期为家畜肉品质改良提供理论依据。     

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。     

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。     

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。     

CRISPR/Cas9技术在动物非编码RNA功能研究中的应用

CRISPR/Cas9系统是一种广泛存在于细菌和古菌中的免疫机制。近年来,已发展为一种快捷高效的基因编辑工具,用于研究编码或非编码RNA的功能。非编码RNA是一类不编码蛋白质的RNA,其可通过多种调控途径在动物的生长发育、疾病免疫等生理或病理过程中发挥重要的生物学功能。CRISPR/Cas9技术可以靶向核酸序列稳定敲除基因,得到敲除小鼠或细胞系,虽然其在非编码RNA功能研究中的使用干扰了邻近基因或宿主基因表达,但该技术的出现为非编码RNA功能机制的探索提供了不同的途径。本文通过简要概述CRISPR/Cas系统的发展和作用原理,并重点介绍CRISPR/Cas9技术在动物miRNA、lncRNA及circRNA功能研究中的应用,以期为相关研究提供参考。     

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。     

绒山羊毛囊发育中非编码RNA的研究进展

非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)是指从基因组上转录而来,不编码蛋白质,但在RNA水平上能行使一定生物学功能的RNA。非编码RNA的种类较多,种类的不同造成功能的差异。毛囊是绒山羊皮肤特殊的附属物,位于皮肤的真皮层,发生于绒山羊胚胎期。由于真皮细胞和上皮细胞间的信号分子传递,使其发育呈周期性变化,历经生长期、退行期和休止期。近年来,有关ncRNA在绒山羊毛囊发育中作用报道较多。文章就其中的微小RNA(miRNA)、长链非编码RNA(lncRNA)及环状RNA(circRNA)的生物发生及其在绒山羊毛囊发育中的作用机制进行了归纳、总结。miRNA是真核生物中存在的一种长18~25 nt的ncRNA分子,可通过与靶信使核糖核酸mRNA特异结合,抑制转录后基因表达。在绒山羊毛囊发育中,miRNA通过抑制相关基因及相关信号通路中关键分子的表达而调控毛囊的发育周期以及毛囊的再生能力。lncRNA是长度超过200 nt的ncRNA,经过剪接,具有polyA尾巴与启动子结构,在绒山羊毛囊发育中能促进毛囊细胞增殖与分化,通过调控基因的靶向表达与多种信号通路互作调节毛囊发育及绒毛生长的周期活动。circRNA是与传统的线性RNA不同的封闭环状RNA,含有许多miRNA结合位点,在绒山羊毛囊发育与绒毛生长中起miRNA分子海绵的作用,即通过miRNA的介导,调控靶基因的表达,促进毛囊干细胞向次级毛囊分化,进而解除与毛囊发育与绒毛生长相关的miRNA对其靶基因的抑制作用提高靶基因的表达水平。笔者通过对miRNA、lncRNA及circRNA的研究进行综述,以期为构建毛囊生长发育的分子调控网络及深入探讨绒山羊毛囊发育的调控机制提供借鉴,为今后更好地利用现代分子生物学技术改善绒毛品质提供理论依据。