肌肉发育相关基因的可变剪接研究进展

可变剪接是生物体内的一个重要机制,它能够利用同一mRNA前体产生不同的mRNA转录本,从而丰富蛋白质组的多样性。肌肉发育是一个复杂的过程,受到多种相关基因的调控。当可变剪接出现在肌肉发育相关基因时,这些基因则会产生不同功能的蛋白质。文章对近年来动物肌肉发育相关基因可变剪接的研究情况进行了综述,重点阐述这些基因的不同异构体之间功能的差异情况。     

可变剪接在农业动物中的研究进展

可变剪接(alternative splicing, AS)是由单个前体mRNA形成多个成熟mRNA的过程,从同一基因产生多个转录本,增加转录组和蛋白质组的多样性,此过程是调节基因组表达和产生蛋白组多样性的重要机制。同种生物经可变剪接产生不同表型,在不改变基因序列的情况下调控蛋白质的生物学功能,对于理解生命活动的调控过程有重要意义。文章对可变剪接的发生机制及其在农业动物中的研究进展进行了综述,以期为在农业动物中进一步研究可变剪接奠定基础。     

可变剪接在肌肉发育中的作用研究进展

可变剪接发生在DNA转录为前体mRNA后，通过该过程可以使单个基因产生多个mRNA异构体和蛋白质亚型，增加了转录后加工过程中基因的信息多样性和蛋白质丰度。剪接体、剪接因子和其他RNA结合蛋白催化识别剪接位点和可变剪接外显子，参与调节可变剪接，从进化的角度来看，可变剪接在一定程度上为生物进化提供了驱动力。可变剪接作为组织特异性调节剂，参与肌肉发育的整个过程。在成肌细胞分化过程中，多聚嘧啶序列结合蛋白（polypyrimidine tract-binding protein，PTB）和RNA结合蛋白4（RNA-binding motif protein 4，RBM4）分别与原肌球蛋白的内含子多嘧啶序列和富含CU的内含子结合，共同调节α-原肌球蛋白的肌肉细胞特异性外显子选择的活性。RBM4可通过下调PTB表达并颉颃PTB在外显子选择中的活性来协同作用于肌细胞增殖分化的特异性剪接；肌球蛋白Ⅰ亚型通过可变剪接产生4种不同长度杠杆臂的蛋白质，影响肌肉的张力与拉伸激活；可变剪接可能是产生肌肉类型特异性的重要机制，选择性剪接产生具有不同催化动力学的肌球蛋白重链同工型，催化动力学差异地调节收缩性，从而影响肌纤维类型和肌肉功能。作者通过阐述可变剪接事件在肌肉发育及肌纤维形成过程中的主要作用，揭示可变剪接对肌肉发育的作用，以期为后续研究肌肉的发育调控机理提供参考依据。     

可变剪接在反刍动物中的研究进展

可变剪接发生在前体mRNA成熟过程中,通过该过程可使单个基因产生多个mRNA异构体和蛋白质亚型,造成蛋白质表达多样性,是调节反刍动物基因表达的关键机制.许多研究表明,剪接因子、剪接位点对蛋白质的多样性表达起着十分重要的作用.可变剪接机制可特异性地调节反刍动物的繁殖性状,参与机体生长发育的各种生理及病理过程.文章对可变剪...     

应用RNA-seq数据开展鸭基因组可变剪接的鉴定与分析

可变剪接是畜禽增加转录组和蛋白质结构与功能多样性的一种重要机制。研究应用前期测定的不同发育时期(2、4、6周龄)北京鸭胸肌和皮脂RNA-seq数据,挖掘北京鸭胸肌和皮脂内可变剪接及其功能注释。结果显示:1 6个样品中共鉴定出30 465个可变剪接,这些事件发生在7 587个基因上,可变剪切类型以外显子跳跃、内含子滞留、可变的5′剪接位点和可变的3′剪接位点等为主;2可变剪接的发生具有组织和发育阶段特异性;3共有可变剪接的基因主要富集于物质合成、物质结合及酶活性相关的GO条目中,胸肌特有可变剪接基因显著富集到骨骼肌发育相关的GO条目中,而皮脂特有的可变剪接基因富集到油脂合成的GO条目中。研究系统鉴定了北京鸭胸肌和皮脂内的可变剪接和基因,为北京鸭分子育种提供理论基础。     

可变剪接的表观遗传学调控机制及其在脂肪代谢中的作用研究进展

可变剪接是指从1个mRNA前体中通过不同的剪接方式产生不同的mRNA剪接异构体,并使得最终的蛋白产物表现出不同或者相互拮抗的功能和结构特性的过程。基因通过可变剪接在组织发育和疾病中起着至关重要的作用,是高等真核生物蛋白质多样性的主要来源之一。剪接过程受多种因素调控,其中表观遗传学现象是可变剪接过程中重要的影响因素,多项研究表明多种表观遗传学现象对于可变剪接存在调控作用。可变剪接对于脂肪细胞的分化以及脂质的代谢也起到不可或缺的作用。本文综述了表观遗传学修饰对可变剪接的调控及其在脂肪代谢调控中的研究进展,以期为可变剪接的进一步研究提供参考依据。     

RNA的可变剪接

在高等真核生物基因组中存在大量的割裂基因,而这些割裂基因的mRNA却是非割裂结构,在这个转化过程中去除内含子的过程就成为RNA的剪接或剪接RNA（RNA splicing）。RNA剪接特别是可变剪接是真核基因表达调控研究的重要内容之一。介绍了RNA可变剪接的特点、功能与调控、可变剪接基因以及剪接形式的识别,并对可变剪接的应用进行了举例。     

RNA的可变剪接

在高等真核生物基因组中存在大量的割裂基因,而这些割裂基因的mRNA却是非割裂结构,在这个转化过程中去除内含子的过程就成为RNA的剪接或剪接RNA（RNA splicing）。RNA剪接特别是可变剪接是真核基因表达调控研究的重要内容之一。介绍了RNA可变剪接的特点、功能与调控、可变剪接基因以及剪接形式的识别,并对可变剪接的应用进行了举例。     

基因的可变剪接对哺乳动物精子生成作用的研究进展

可变剪接作为一种提高基因组复杂性的机制,在调节基因功能多样性和表型变异中发挥着非常重要的作用。可变剪接事件的顺利进行能够调控并促进正常精子的生成,有利于动物的繁殖。文章重点介绍了可变剪接对哺乳动物精子生成的调控作用,并进行了总结展望,旨在为强化育种改良提供新的思路。     

可变剪接在小鼠早期胚胎发育中的作用研究进展

小鼠的早期胚胎发育是一个极为复杂而又受到精细调控的生命过程，包括卵母细胞成熟、受精和胚胎发育等顺序发生事件。可变剪接(alternative splicing, AS)是指将一个前体mRNA通过不同的剪接方式(选择不同的剪接位点组合)产生不同mRNA剪接异构体的过程。AS作为提高基因转录组复杂性和蛋白质多样性的关键因素，对于调控个体和胚胎的生长发育至关重要。现已有大量研究表明，AS在小鼠早期胚胎发育中起着至关重要的作用。本研究对AS在小鼠早期胚胎发育过程中作用的研究进展进行了综述，并着重介绍了相关剪接因子及其敲除影响胚胎发育的事件。     

Research Progress of Alternative Splicing and Its Application in Livestock and Poultry Breeding

Alternative splicing(AS) refers to the process of selective splicing across exons or splice junctions during individual development or cell differentiation to produce tissue-or development-stage specific mRNA. Through AS process, organisms can produce many different protein isomers from a single gene and finally increase the proteome diversity. Therefore, AS plays an important role in the regulation of animal growth, development and physiological metabolism. This article not only summarized the types and the detection methods of alternative splicing, but also highlighted its impact on various economic traits of livestock and poultry, and prospected its application prospects in livestock and poultry breeding. This article could provide new ideas for the improvement of livestock and poultry breeding.     

畜禽良种繁育技术及其应用的经济学思考

畜禽良种在畜牧产业发展中发挥核心作用,是区域畜牧业发展的物质基础,也是各国畜牧业科技竞争的焦点。现代畜禽良种繁育技术是由一系列技术组成的技术群,在畜牧业生产中的应用有助于提升优质种畜禽使用效率,加快区域畜禽养殖的良种化进程,提高畜禽生产性能。介绍了主要畜禽良种繁育技术及在我国的应用现状,分析了现代畜禽良种繁育技术对畜禽群体饲草料转化效率及良种选育效率的影响,从经济学视角探讨了现代畜禽良种繁育技术与养殖场投入及产出的关系,以期为我国建立现代畜禽良种繁育体系提供参考。     

热应激畜禽的营养调控

夏季高温环境下,畜禽极易发生热应激。畜禽发生热应激后其生产性能降低,严重影响养殖效益。营养调控措施是根据畜禽的发育规律,通过调配适宜的营养成分和含量,降低热应激对畜禽的生长过程的影响,使畜禽养殖朝着健康、绿色、持续、高效的方向发展。从调节电解质、矿物质、维生素等营养调控的角度综述了热应激防控的最新研究进展,以期为防控热应激和寻找新的措施、最大限度地降低畜牧业生产损失提供有益的思路。     

中国信息化畜禽养殖技术应用现状与展望

中国是养殖大国,传统的养殖存在生产成本高、技术落后、效率低下等问题,限制了养殖业的发展。随着物联网、大数据、人工智能、4/5G等现代信息技术的发展,养殖业已从传统养殖进入现代化养殖阶段。为理清养殖业信息化技术研究现状,本文阐述了信息化养殖的关键技术及其应用现状,提出了信息化养殖面临的挑战和发展建议,为中国信息化养殖技术的发展提供参考。     

Biological functions of circRNAs and their progress in livestock and poultry

CircRNAs are a new member of endogenous RNAs, which characterized by a closed-loop structure without terminated 5′ caps and 3′ tails via covalent bonding, which are evolutionarily conserved among different species and often exhibit tissue or developmental stage-specific expression. So far, thousands of circRNAs have been discovered in eukaryotic cells. CircRNAs are more stable due to its resistance to exonuclease implying important biological functions in all kingdoms of life. They could function as miRNA sponges, interfere with splicing and bind to protein to regulate the expression of host genes and so on. In addition, emerging evidence suggests that circRNAs are closely related to a series of physiological processes in livestock and poultry. In this review, we summarized the biogenesis mechanism, major biological function and detection methods and focused on research advance of circRNAs in livestock and poultry, aiming at providing certain reference value and novel techniques for the development of new molecular genetic markers and breeding of livestock and poultry. Meanwhile, we hope this review could show significant prospect for other researches.     

芯片技术在畜禽育种中的应用研究进展

中国畜禽品种资源丰富,且有许多优良性状基因,但这些优良性状基因并没有被充分利用,因此,在基因水平上开展遗传资源的开发和利用是畜禽经济性状改良的重要方向。目前,虽然传统系谱选择方法在育种工作中发挥了重要作用,但存在准确率低、育种周期长等缺点。随着分子生物学技术的快速发展,近年来先进的基因组测序和基因分型技术大大促进了畜禽育种方法的革新。从低通量、耗时的限制性片段多态标记（RFLP）到如今高通量、高密度的单核苷酸多态性（SNP）标记,基因检测效率有了大幅度提高。基因芯片技术在分子标记辅助选择和全基因组选择育种研究中逐渐得到广泛应用,成为畜禽育种的新技术手段和新热点。主要介绍了高、低密度SNP芯片技术在畜禽育种中的研究及应用,并简述了其技术优势、存在问题及挑战、应用展望,旨在表明基因芯片技术必将会成为畜禽分子育种工作中一项重要的基础技术,在畜禽种业快速发展过程中起到重要的推动作用,以期为基因芯片技术在畜禽育种中得到进一步应用提供理论参考,推进中国畜禽育种遗传进展,提升中国畜禽种业的科技竞争力。     

CRISPR/Cas9技术在畜禽育种中的研究进展

利用传统方法在畜禽特定基因座上进行基因组修饰时,只能通过在体细胞中进行同源重组再经细胞核移植实现。传统同源重组方法的困难性和低效性阻碍了基因修饰在畜禽遗传育种中的广泛应用。近年来,位点特异性核酸内切酶的发现为靶向基因修饰提供了一条更直接的途径,主要由于这些酶能直接在DNA序列上进行一步式的基因编辑。成簇规律间隔短回文重复序列/Cas关联蛋白9(clustered regularly interspersed short palindromic repeat/CRISPR associated protein 9,CRISPR/Cas9)是一种RNA导向的DNA内切酶,精准定位于特定的靶位点,高效完成RNA导向的DNA识别及编辑。CRISPR/Cas9技术作为精准而强大的第3代基因组编辑工具,已经成功应用于猪、牛、山羊、绵羊和鸡上,这些CRISPR/Cas9基因编辑畜禽可作为研究人或畜禽生理和病理的生物模型、生产功能性蛋白质的生物反应器或器官移植的供体。特别是在畜禽生产方面,CRISPR/Cas9基因编辑可用于改善生产遗传特性及畜产品质量,提高畜禽对疾病的抵抗力。作者对当前畜禽中特定位点基因组修饰的CRISPR/Cas9技术的原理及基因组编辑在畜禽育种中应用的最新进展进行了综述,以期为推进CRISPR/Cas9技术在畜禽育种中的研究提供参考。     

畜禽微生态制剂的研究进展及在猪鸡中的应用

随着现代养殖业的发展,畜禽微生态制剂在世界范围内越来越受到人们重视。作者系统介绍了畜禽微生态的作用原理及其在生产中的应用。     

好氧堆肥技术在畜禽粪污资源化利用中的研究进展

畜禽粪污处理是我国可持续发展进程的重要难题,关系到我国养殖行业的发展和美丽乡村的建设。本文梳理了当下国内畜禽粪污资源化现状、发展趋势和相关政策法规,对好氧堆肥和沼气发酵等畜禽粪污资源化处理方式、应用现状等进行全方位综合对比并明确其优缺点和发展前景,结果发现,利用好氧堆肥技术处理畜禽粪污更符合我国国情。同时分析国内外在堆肥机理、发酵工艺和设备等研究进展,系统整理了堆肥发酵过程中关键因素对其效果的影响,包括含水率、碳氮比、温度、pH值、通气量和微生物菌剂等,最后分析了畜禽粪污资源化过程面临的难题并提出建议。     

畜禽选择方法的发展对选择效率的促进

随着科学技术的发展,畜禽的选择及遗传评定方法也在不断提高,并经历了从经验式育种到全基因组选择的巨大演变与发展,这种发展也不断地改进了选择效率。综述了畜禽选择方法的发展历程,并对各种选择方法作了简要评述。