不同季节夏南牛外周血新microRNA的挖掘

研究表明microRNA在生物体生长、发育和疾病发生等过程中起着重要作用。本研究运用高通量测序技术对热应激组与非热应激组的夏南牛血液小RNA进行混池测序,并对测序结果进行了生物信息学分析。共鉴定了1 227条microRNAs,其中已知microRNAs为509条,新预测的microRNAs为718条。对新的microRNA的长度、表达量、靶基因预测及KEGG pathway进行分析。预测和分析得到16 077个靶基因,通过KEGG定位到219条通路中,占前4位的通路是Pathways in cancer、MAPK signaling pathway、Cytokine-cytokine receptor interaction、Focal adhesion。本研究旨在发掘更多牛的microRNA信息及新的microRNA序列,为进一步研究microRNA的生物学功能奠定理论基础。     

miR-184及miR-205在绵羊不同生长时期毛囊及其他组织中的表达研究

为了研究miR-184及miR-205在绵羊毛囊发育过程中的作用,本研究以绵羊为研究材料,检测了miR-184及miR-205在毛囊3个发育时期及不同组织中的表达情况,进行了基因组定位及前体预测,并预测了可能的靶基因及调控的基因通路.结果发现,miR-184的表达量从毛囊生长期到衰退期呈逐步上升的趋势,而miR-205则表现为先上升后下降,其在衰退期表达量最高.2个microRNA在绵羊的多个组织中均有表达.两者的候选靶基因涉及15个基因通路,可能通过Wnt通路调控毛囊的生长周期.     

调控香猪繁殖候选miRNA筛选

研究旨在从香猪卵巢small RNA测序数据中挖掘调控香猪繁殖的microRNA （miRNA）,解析miRNA调控香猪卵巢功能及繁殖性状的分子机制,对于猪的遗传选育具有重要意义。研究选取发情期和间情期的香猪各4头,屠宰后取其卵巢组织,提取总RNA进行small RNA测序,利用生物信息学方法检测miRNA表达谱,筛选差异表达的miRNA,预测差异表达miRNA靶基因,并对靶基因进行GO功能富集和KEGG通路富集分析。结果显示,香猪卵巢组织中miRNA在染色体上呈不均匀分布,主要分布于1号染色体和X染色体上。香猪卵巢中共有627个已知猪miRNAs表达,其中有34个差异表达miRNAs,表达量前五的分别是miR-23、let-7i-5p、miR-103、miR-30e-5p和miR-1271-5p。GO功能分析结果显示,靶基因主要参与的生物学过程是细胞过程（cellular process）,主要分布于细胞（cell）,主要分子功能是结合（binding）;KEGG显著富集通路中,促性腺激素释放激素受体通路（gonadotropin-releasing hormone receptor pathway）、胰岛素样生长因子通路（IGF pathway）和表皮生长因子受体信号通路（EGF receptor signaling pathway）与卵母细胞的发育成熟相关,因此推测miR-23b、let-7i-5p、miR-103、miR-30e-5p和miR-1271-5p可能参与了香猪繁殖调控。本研究初步筛选出5个可能调控香猪繁殖性能的miRNAs,可为从分子水平提高香猪产仔数提供理论基础。     

不同繁殖季节绵羊卵巢组织中piRNAs序列特征及表达差异分析

为了分析绵羊卵巢组织中piRNAs的序列特征及不同繁殖季节绵羊卵巢组织中piRNAs的表达差异,本试验采用Solexa测序技术对休情季节（休情期）和发情季节（卵泡期和黄体期）滩羊卵巢组织进行高通量测序,采用生物信息学方法筛选绵羊卵巢中的piRNAs,对piRNAs的长度分布、首位碱基偏好、基因组来源、染色体分布、链特异性、ping-pong循环特征、piRNAs比对重复序列类型进行分析,并对发情季节与休情季节绵羊卵巢之间差异表达的piRNAs进行靶基因预测及其靶基因的GO功能和KEGG Pathway富集分析。结果显示,绵羊卵巢中不同长度的piRNAs首位碱基偏好性不一致;3个时期（休情期、黄体期和卵泡期）的piRNAs均主要比对到基因内含子、编码区及lncRNA区域,而比对到重复序列的piRNAs相对较少;绵羊卵巢piRNAs在染色体上呈不均匀分布;绵羊piRNAs簇存在很强的链特异性,但首位碱基偏好性不明显;3个时期的piRNAs均无明显的ping-pong循环特征。KEGG富集分析发现,差异piRNA靶基因主要富集在RNA运输通路（RNA transport pathway）、嘌呤代谢通路（purine metabolism pathway）、黏着斑通路（focal adhesion）、PI3K-Akt信号通路（PI3K-Akt signaling pathway）、Hippo信号通路（Hippo signaling pathway）等与绵羊繁殖相关的通路。本研究揭示了不同繁殖季节绵羊卵巢组织中的piRNAs序列特征,暗示绵羊卵巢组织中的piRNAs可能通过BAD等基因和黏着斑通路等调控绵羊季节性繁殖,为深入解析绵羊季节性发情分子机制提供一定参考。     

不同繁殖季节绵羊卵巢组织中piRNAs序列特征及表达差异分析

为了分析绵羊卵巢组织中piRNAs的序列特征及不同繁殖季节绵羊卵巢组织中piRNAs的表达差异,本试验采用Solexa测序技术对休情季节(休情期)和发情季节(卵泡期和黄体期)滩羊卵巢组织进行高通量测序,采用生物信息学方法筛选绵羊卵巢中的piRNAs,对piRNAs的长度分布、首位碱基偏好、基因组来源、染色体分布、链特异性、ping-pong循环特征、piRNAs比对重复序列类型进行分析,并对发情季节与休情季节绵羊卵巢之间差异表达的piRNAs进行靶基因预测及其靶基因的GO功能和KEGG Pathway富集分析。结果显示,绵羊卵巢中不同长度的piRNAs首位碱基偏好性不一致;3个时期(休情期、黄体期和卵泡期)的piRNAs均主要比对到基因内含子、编码区及lncRNA区域,而比对到重复序列的piRNAs相对较少;绵羊卵巢piRNAs在染色体上呈不均匀分布;绵羊piRNAs簇存在很强的链特异性,但首位碱基偏好性不明显;3个时期的piRNAs均无明显的ping-pong循环特征。KEGG富集分析发现,差异piRNA靶基因主要富集在RNA运输通路(RNA transport pathway)、嘌呤代谢通路(purine metabolism pathway)、黏着斑通路(focal adhesion)、PI3K-Akt信号通路(PI3K-Akt signaling pathway)、Hippo信号通路(Hippo signaling pathway)等与绵羊繁殖相关的通路。本研究揭示了不同繁殖季节绵羊卵巢组织中的piRNAs序列特征,暗示绵羊卵巢组织中的piRNAs可能通过BAD等基因和黏着斑通路等调控绵羊季节性繁殖,为深入解析绵羊季节性发情分子机制提供一定参考。     

成年滩羊和小尾寒羊皮肤毛囊差异表达miRNA的筛选

为比较miRNA在小尾寒羊和滩羊皮肤毛囊中的表达差异,本研究利用高通量测序技术分析了成年滩羊(TY_1)和小尾寒羊(XWHY_1)皮肤毛囊组织中miRNAs的表达谱,在2个品种绵羊皮肤毛囊组织中共鉴定出561个miRNAs,其中包括138个已知和423个新发现的miRNAs。鉴定出的miRNAs进行表达量差异分析发现,在TY_1与XWHY_1共筛选到63个上调和16个下调的miRNAs。对差异表达miRNA靶基因预测后与基因本体数据库(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)比对,分别获得靶基因的注释信息为3 886个和4 449个。GO统计发现,差异表达miRNA的靶基因主要参与代谢过程、催化活性、细胞进程和细胞组分等;而KEGG通路分析表明,4 449个靶基因富集到113个信号通路上,其中在嘌呤代谢、内吞作用和糖酵解/糖异生等信号通路上富集显著。综上,在小尾寒羊和滩羊皮肤毛囊中筛选到的差异表达miRNA可能通过调控其靶基因最终参与了绵羊皮肤毛囊的发育。     

绿壳蛋鸡与白来航蛋鸡microRNA变异及其靶基因预测分析

本研究旨在分析绿壳蛋鸡与白来航蛋鸡microRNA变异及其靶基因,将已鉴定的microRNA与预测microRNA组成全基因组的microRNA,并通过与GGRS得到的两种鸡群体SNP位点进行映射,挖掘含SNP的microRNA。利用生物信息学的方法,对含SNP的microRNA进行靶基因预测,并对直接含有SNP的mature-microRNA进行聚焦。将这些靶基因进行富集,一共得到22个GO分类和10条KEGG信号通路与3个主要IPA调控网络,发现其在与生长相关的mTOR信号通路、Wnt信号通路、生长激素受体网络、胰岛素样生长因子Ⅰ受体网络得到了富集,与产蛋性状相关的卵母细胞减数分裂信号通路、黄体酮卵母细胞成熟信号通路得到了富集。此研究方法和结果可以给后期研究提供参考。     

羊生产性状相关microRNA的研究进展

microRNA是一类长约22 nt的内源性非编码单链RNA,它主要通过结合靶基因3'端非编码区,在细胞质中形成沉默复合物,降解靶基因或者阻碍靶基因的表达,从而参与机体内基因的转录和翻译水平调控。最新研究表明,microRNA参与生物体各种各样的调节通路,包括参与细胞的增殖、分化、凋亡、生长、免疫反应和离子转运等过程。文章对microRNA的合成、作用机理及近年来microRNA在山羊、绵羊的乳腺发育、泌乳性能、肌肉增殖、肌肉分化、毛囊发育和毛色发育等方面的研究进行综述,旨在了解microRNA调控动物生长发育的机制,探讨microRNA对山羊、绵羊的产奶量、羊肉品质和羊毛品质的影响,为我国山羊、绵羊品种的遗传资源保护及合理利用,生产性能的改善及提高提供有益的参考,促进我国养羊业的快速发展。     

基于转录组测序数据的山羊下丘脑组织繁殖相关信号通路及候选基因的筛选

旨在通过对不同光照时长条件下河南槐山羊下丘脑组织进行转录组测序和生物信息学分析,筛选出与山羊繁殖相关的信号通路及候选基因。本研究利用Illumina二代高通量测序平台(NGST),采用PE150测序策略,对经自然光照(8 h光照:16 h黑暗)与人工光照(16 h光照:8 h黑暗)条件处理后的8只空怀母羊(每组各4只,平均年龄1周岁)下丘脑组织进行转录组测序,将组装得到的Unigene总数比对到参考基因组序列,进行差异表达基因分析、GO和KEGG富集分析以及候选基因筛选,并采用Real-time PCR方法对候选基因的相对表达量变化进行分析。结果显示,RNA-Seq共得到了约4.4亿条reads,平均每个样本的reads数约为5 249万条;自然光照与人工光照2组DESeq分析得到448个差异表达基因,并富集在KEGG数据库中的241个信号通路,其中包括5个与繁殖相关的信号通路;3个速激肽家族候选基因(TACR1、TACR2和TACR3)显著富集在Calcium signaling pathway(钙离子信号通路,chx04020)通路;Real-time PCR分析结果显示,转录组测序结果可靠。综上表明,Calcium signaling pathway(钙离子信号通路,chx04020)与TACR1、TACR2和TACR3基因,可能在山羊繁殖过程中发挥着重要作用。     

鸡miR-125b的组织发育性变化及其功能预测分析

为了解miR-125b的进化历史和潜在的生物学功能,下载不同物种miR-125b前体序列,运用Clustal W2软件进行多序列比对,构建系统进化树,q PCR方法检测固始鸡不同组织中miR-125b表达量的发育性变化,通过Targetscan 7.0与miRDB数据库对miR-125b靶基因进行预测、DAVID数据库对预测的靶基因进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果显示:不同物种之间miR-125b具有很高的保守性;在胚胎期下丘脑中,随着胚胎发育,miR-125b的表达量逐渐增加,出壳后又呈现逐渐降低的趋势,到36周龄表达量又显著升高;在成年期消化器官(肌胃、腺胃、小肠、肝脏)中也具有较高的表达量;经预测,miR-125b靶基因有920个,富集于组织发育、生物调节、基因表达的转录后调节、小RNA的生物学加工等生物过程和细胞外基质受体相互作用、调节肌动蛋白细胞骨架、MAPK信号通路、胰岛素信号通路、不饱和脂肪酸的生物合成和NOD样受体信号等通路。结果表明:鸡miR-125b为广泛性时序表达miRNA,可能参与鸡胚胎期及出壳后生长发育相关的诸多生物学过程的调控。     

萨能奶山羊胎儿成纤维细胞miRNA文库的构建及生物信息学分析

本试验旨在丰富山羊miRNA文库，并探讨miRNAs在胎儿成纤维细胞生长调控中的作用。试验以萨能奶山羊胎儿成纤维细胞为研究对象，运用Illumina高通量测序和生物信息学技术分析山羊胎儿成纤维细胞miRNAs表达。成功构建了萨能奶山羊胎儿成纤维细胞miRNAs的cDNA文库，获得16 395 039 total reads，去除冗余数据后获得16 150 181条clean reads，其中unique sRNAs 205 857条。生物信息学分析获得候选新miRNAs 247条，候选miRNAs靶基因8 401个，靶基因位点数10 832个；同时分析发现候选miRNAs首位碱基对U和A具有偏向性。GO注释表明，69.6%的基因与细胞和细胞组分相关，超过54.1%的基因参与了细胞器相关活动，多达65.0%的基因与细胞及细胞过程相关联。KEGG通路分析显示，约10.5%的基因与代谢通路有关，是占比最多的一条通路，数据显示miRNAs对胎儿成纤维细胞具有重要调控作用。试验结果为胎儿成纤维细胞的生长调控及奶山羊乳腺生物反应器中供核体细胞miRNAs深入研究提供参考。     

Construction of miRNA Library and Bioinformatics Analysis About Fetal Fibroblasts of Saanen Dairy Goat

The purpose of this experiment was to enrich miRNA library of goat and explore the role of miRNAs in the regulation of cell growth.The expression of Saanen dairy goat fetal fibroblast miRNAs was analyzed by Illumina high-throughput sequencing and bioinformatics technology.Total miRNAs cDNA library from fibroblasts of Saanen dairy goat was successfully constructed,16 395 039 total reads and 16 150 181 clean reads had been obtained and among them were 205 857 unique sRNAs.From those clean reads,247 novel miRNAs were identified and 8 401 target genes were predicted with 10 832 target sites.Meanwhile,the first base pairs of candidate miRNAs were biased for U and A.GO analysis revealed that more than 69.6% of the genes were related to cells and cellular components,more than 54.1% of the genes were involved in organelle related activity,and approximately 65.0% of the genes were related with cells and cellular processes.KEGG pathway analysis showed that approximately 10.5% of the genes were related to a metabolic pathway,and that it was the pathway that accounts for the most.In conclusion,the data showed that miRNAs played an important regulatory role in fetal fibroblasts.The results provided a basis for further research on the growth regulation of fetal fibroblasts and miRNAs of donor cells in the breast bioreactor of dairy goats.     

Solexa测序技术分析鸡与鹌鹑属间杂交雌性和雄性胚胎的差异microRNAs

分别从孵化3d的已鉴定性别的鸡与鹌鹑属间杂交早期雌性和雄性胚胎组织中提取小RNA,并构建各自的cDNA文库,通过Illumina／Solexa二代测序平台对两样本SmallRNA进行高通量深度测序,结合生物信息学的方法对其属间杂交早期的雌性和雄性胚胎中已知的和预测的miRNAs的类型、长度、丰度以及参与的KEGG通路等进行了初步的统计和分析。结果显示,鸡与鹌鹑属间杂交早期雌性胚胎组织的比对序列有16058009条,雄性组织有17943294条;雌性胚胎预测得到132种miRNA,雄性胚胎预测得到460种miRNA;雌性和雄性样本间差异显著的miRNA有117个（P〈0．01）;KEGG通路分析表明,这些差异miRNAs的靶基因主要参与了wnt信号通路、MAPK信号通路、TGF-beta信号通路等与胚胎生长发育相关的途径。结果表明,就已知的miRNAs而言,在鸡与鹌鹑属间杂交雌性和雄性胚胎问存在着一定的差异,这些差异的miRNAs将为后续的功能和调控机理实验研究提供依据。     

Analysis on Target Genes with Mutation in microRNA of Blue-shelled Chicken and White Leghorn

The study was conducted to explore the potential different characters between Blue-shelled chicken and White leghorn.Global genome microRNA was combined the identified microRNA with complementary lab-predicted microRNA.Then the two breed chicken's SNP data got by GGRS were mapped to the microRNA and focused on SNP that deliberately located in mature-microRNA.Bioinformatics method was adopted for target prediction on microRNA which had SNPs.By further gene enrichment analysis,the study found these genes enriched in 22 GO terms,10 KEGG pathways,and 3 IPA important networks.And they enriched in traits which associated with growth,such as mTOR signaling pathways,Wnt signaling pathways,growth hormone receptor networks and insulin-like growth factor Ⅰ receptor networks.And they also enriched in some laying traits,such as oocyte meiotic signaling pathways and progesterone mature oocytes signaling pathways.The methods and the results might provide references for further studies.     

基于RNA-seq数据筛选鸡睾丸附睾间差异表达基因及其功能分析

本文旨在通过对种公鸡睾丸和附睾进行转录组测序和生物信息学分析,筛选出2种组织中的差异表达基因并分析其生物学功能,探究睾丸和附睾在鸡精子发生和成熟过程中的作用。本研究共以8只公鸡的睾丸和附睾组织为对象,采用RNA-seq技术分析2种组织中的基因表达情况,筛选出差异表达基因并对差异表达基因进行GO和KEGG通路富集分析。结果表明,在种公鸡的睾丸和附睾组织的样本中平均获得3.1×107条cleanreads,其中80%的cleanreads比对到鸡参考基因组上。与附睾组织相比,睾丸中共有5124个差异表达基因,包括2 300个上调基因和2 814个睾丸下调基因。GO富集分析表明,差异表达基因主要富集在细胞分化、细胞发育和细胞粘附以及蛋白质分解过程;KEGG通路主要富集在MAPK通路、谷胱甘肽代谢途径、细胞色素P450对外源物质的代谢作用途径、药物代谢-细胞色素P450途径。综合分析基因表达水平,GO和KEGG富集结果表明,睾丸中上调表达基因LAMTOR3、AVBD10、HPGDS可能在精子发生过程中发挥作用;附睾中上调基因TRIM36、TCP11在调节精子运动能力中发挥重要作用;睾丸在外源物...     

基于RNA-Seq测序的高、低产双黄蛋高邮鸭卵巢组织SNP筛选分析

试验旨在进一步完善高邮鸭基因组结构信息,探索高邮鸭双黄蛋产蛋性能的调控机制。通过高通量测序技术对高邮鸭双黄蛋高、低产组卵巢组织转录组进行RNA-Seq测序,对测序数据进行质控和注释,筛选与高邮鸭双黄蛋产蛋性能相关的SNP位点。测序获得的初始数据（raw reads）进行系列质控筛选,6个高邮鸭卵巢组织分别获得84 540 140~87 479 660个有效数据（clean data）,70.79%以上的测序数据被已注释的鸭基因组数据覆盖;在所覆盖的基因组数据中,检测到位于基因外显子区域的108 260~116 478个SNP位点（转换和颠换类型）,转换类型总数极显著高于颠换类型总数（P<0.01）。利用KEGG数据库对筛选出的SNP位点所在基因进行信号通路分析,筛选出前20条信号通路,其中包括核糖体信号通路、碳代谢信号通路和氨基酸生物合成信号通路等。试验对双黄蛋高、低产组高邮鸭的卵巢进行了RNA-Seq测序分析,为发掘高邮鸭双黄蛋产蛋性能相关SNP位点提供了基础,为进一步研究高邮鸭双黄蛋产蛋性能的调控机制提供了新的数据支撑。     

川中黑山羊和雷州山羊大小卵泡转录组学分析

试验旨在通过比较两个品种山羊大小卵泡的mRNA表达图谱来挖掘影响山羊卵泡发育的基因,为进一步阐述山羊卵泡发育机制提供数据基础。使用氯前列醇钠对川中黑山羊和雷州山羊进行同期发情处理,屠宰后采集卵巢并在体视显微镜下分离单个卵泡（大卵泡>6 mm;小卵泡<3 mm）,提取卵泡组织总RNA进行RNA-seq,利用生物信息学方法检测mRNA表达谱,筛选差异基因,并对其进行GO功能、KEGG通路富集分析。结果显示,川中黑山羊大小卵泡差异基因共4 451个,雷州山羊2 355个,二者共有差异基因1 771个。分析筛选出两个品种共有（INHBA、INHA、CYP19A1、KITLG、LHCGR和STAR）及各自特有（IGFBP6、BMP6和BMPR2）的已报道与卵泡发育相关的基因,此外还筛选出可能与这两种山羊繁殖性能相关的基因（GADD45B、TC2N和MSMO1）。GO功能分析显示,两个品种共有差异基因主要与各种物质的跨膜转运活性有关;KEGG通路分析显示,类固醇生成、细胞因子受体相互作用和cAMP信号通路在两个品种中均存在显著变化。类固醇生成过程中细胞色素P450代谢差异可能是川中黑山羊高产仔数的一个潜在因素。本研究结果为进一步探究山羊卵泡发育的基因功能及不同山羊品种繁殖性能差异提供参考。     

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。