miRNAs对骨骼肌调控的研究进展

microRNAs（miRNAs）是生物体内自然存在的一类长度约为22 nt的小分子非编码RNA，能够通过与靶基因mRNA 3'UTR不完全互补配对，降解靶基因mRNA或抑制其翻译，在转录后水平调控基因的表达，进而广泛参与调控机体生长、发育、疾病等多个生物学过程。骨骼肌约占人体体重的40%，是动物体维持正常生长发育必不可少的组成部分。miRNAs通过靶向骨骼肌发育、再生与疾病过程的关键因子，进而发挥调控作用。作为骨骼肌疾病的重要调控因子，miRNAs已成为肌肉相关疾病的检测标志物和靶向诊疗药物。近年来，随着对miRNAs研究的深入，有关miRNAs对骨骼肌调控的研究已成为生命科学领域的研究热点。作者综述了miRNAs参与调控骨骼肌细胞增殖、分化、再生与疾病等方面的研究进展，旨在为治疗肌肉疾病及提高畜禽肉品质提供理论依据。     

miRNAs对骨骼肌调控的研究进展

microRNAs(miRNAs)是生物体内自然存在的一类长度约为22nt的小分子非编码RNA,能够通过与靶基因mRNA 3′UTR不完全互补配对,降解靶基因mRNA或抑制其翻译,在转录后水平调控基因的表达,进而广泛参与调控机体生长、发育、疾病等多个生物学过程。骨骼肌约占人体体重的40%,是动物体维持正常生长发育必不可少的组成部分。miRNAs通过靶向骨骼肌发育、再生与疾病过程的关键因子,进而发挥调控作用。作为骨骼肌疾病的重要调控因子,miRNAs已成为肌肉相关疾病的检测标志物和靶向诊疗药物。近年来,随着对miRNAs研究的深入,有关miRNAs对骨骼肌调控的研究已成为生命科学领域的研究热点。作者综述了miRNAs参与调控骨骼肌细胞增殖、分化、再生与疾病等方面的研究进展,旨在为治疗肌肉疾病及提高畜禽肉品质提供理论依据。     

猪脂肪发育相关miRNAs的功能研究进展

脂肪组织与猪肉品质密切相关,是影响猪胴体品质的一大因素。了解猪脂肪组织的生长发育及代谢调控机制,对于畜牧生产及疾病治疗具有重大意义。miRNAs(microRNAs)是一类内源性的、非编码的、长度为18~24nt的小分子RNA,其主要通过调控基因表达的转录后水平起作用。大量研究表明,miRNAs参与调控脂肪细胞分化、脂肪形成、脂肪酸代谢、胆固醇合成等多个生命过程。然而目前已报道的猪miRNAs仅有326个,且miRNAs调控猪脂肪发育的研究十分欠缺。本文对近年来猪脂肪相关miRNAs的挖掘和鉴定研究工作进行回顾,同时也关注了miRNAs调控猪脂肪发育的研究。     

脂滴包被蛋白基因对猪肌肉发育的影响

PLIN(perilipin,脂滴包被蛋白)是脂滴表面含量最多的一种蛋白,被认为是影响猪生长、胴体及肉质性状的重要候选基因。PLIN基因几乎在所有组织中均有广泛表达,对脂肪组织中甘油三酯的分解和储存具有重要的双重调控作用,主要调控类固醇激素合成前体、胆固醇酯的分解;通过调节脂肪酶的功能和脂肪沉积来影响肌肉的生长发育并能影响高氧化能力组织内的线粒体功能。本文综述了猪PLIN基因背景、基因结构及组织分布情况,并对近年来PLIN基因对猪肌肉发育影响的研究进行了总结,解析其在骨骼肌发育差异调控网络中的地位和作用,为家猪生产性状改良提供理论依据。     

牦牛不同年龄肌肉组织microRNA表达谱及生物信息学分析

旨在挖掘牦牛不同年龄肌肉组织中miRNA表达谱,分析其生物学特征,以探索其在牦牛肌肉发育过程中的调节模式。本研究构建0.5、2.5、4.5和7.5岁肌肉组织的4个小RNA文库,利用Solexa技术进行测序,用生物信息学方法和RT-qPCR技术对测序结果进行分析和验证。结果,获得各miRNAs分别在4个年龄段肌肉组织中的表达量,在7.5岁肌肉组织中发现58个共同与0.5、2.5、4.5岁差异表达的miRNAs,其中53个miRNAs在7.5岁肌肉组织中显著下调,5个显著上调。运用R语言进行GO富集和KEGG信号通路分析,58个miRNAs可能通过PI3K-Akt、MAPK、Ras和肌动蛋白细胞骨架调节通路(regulation of actin cytoskeleton)参与调节牦牛肌肉细胞的增殖与分化,且PI3K-Akt、MAPK、Ras 3个信号通路共同靶向53个靶基因,说明3个信号通路相互关联。随机选择8个miRNAs进行RT-qPCR验证,结果表明其中7个miRNAs的表达趋势与测序结果一致。结果表明,牦牛肌肉发育可能受到多种miRNA的调控并涉及多个信号通路,有助于构建肌肉组织中miRNA的调控网络,为进一步研究miRNA调控哺乳动物肌肉发育奠定了理论基础。     

miRNA调控哺乳动物卵泡发育和卵母细胞成熟的研究进展

雌性哺乳动物的卵泡发育和卵母细胞成熟受繁殖关键基因的时空调控,miRNA作为一类小的非编码RNA,调节大部分此类基因的表达。近十几年来,研究者通过高通量测序、敲除miRNA生成过程中的关键基因以及过表达或抑制miRNA表达等方法找到了大量与哺乳动物卵泡发育和卵母细胞生长相关的miRNAs。通过研究这些miRNAs及其靶基因的互作关系,最终确定其在哺乳动物卵泡发育和卵母细胞成熟中的作用。本文综述了雌性哺乳动物主要生殖细胞及细胞外miRNAs在卵泡发育和卵母细胞成熟过程中的表达及潜在作用,以期为深入探究雌性哺乳动物繁殖调控机制提供参考。     

Snail家族基因功能研究进展

Snail家族基因编码具有锌指结构的转录因子,通过结合下游基因参与了多个生理水平的调控,在上皮-间质转化、胚胎发育、免疫调节、癌细胞迁移等方面具有广泛的生物学功能。Snail家族基因参与了脂肪的生成和脂代谢过程,同时也是肌生成决定因子(MyoD)的下游靶基因,也可能参与了肌肉发育调控。因此,Snail家族基因在脂肪生成、肌肉发育及脂代谢等方面发挥了重要作用,是影响哺乳动物特别是农业动物产肉性能和肉品质的一类重要候选功能基因。作者介绍了Snail家族基因及其蛋白结构和基本生物学功能,简述了Snail家族参与Wnt/β-catenin、Notch 等信号通路的调控作用方式,总结了Snail家族基因在哺乳动物脂肪生成和肌肉发育中的作用和调控方式。然而,目前关于Snail家族基因在协同参与哺乳动物脂肪生成和肌肉发育中扮演的角色仍待深入研究。另一方面,一般认为发挥转录抑制作用的Snail家族近年来也被发现具有转录激活作用,这种作用是如何实现的仍未知。因此,Snail家族基因在调控动物脂肪生成和肌肉发育过程中的协同作用、脂肪生成和脂肪水解过程的动态调控及其转录激活作用的发挥是今后研究的方向,为解析Snail家族基因在肉质性状形成过程中的遗传调控机理奠定基础。     

microRNA与胎盘发育关系的研究进展

microRNA (miRNA)是一类大小约22 nt的内源性非编码RNA,它们通过剪切靶基因的转录产物或抑制靶基因转录产物的翻译,在转录后起到调控靶基因表达的作用。大量研究结果表明,动物体内的miRNA参与了胚胎的早期发育、脑和神经发育、心脏发育、肌肉及骨骼发育等动物发育的各个方面。已有证据表明,一些miRNA在胎盘中特异表达,在胎盘的正常发育过程中起到了重要作用。作者对参与胎盘发育的miRNAs进行了综述。     

猪GV/MⅡ期卵母细胞miRNAs表达谱及Npm2基因相关miRNAs筛选

旨在探索体外成熟前后猪卵母细胞miRNAs表达谱，并筛选参与调控Npm2基因表达的miRNAs。本试验回收屠宰场猪卵巢，收集GV期卵母细胞，经体外成熟培养后获得MⅡ期卵母细胞，分别提取约130个GV期和MⅡ期卵母细胞总RNA进行Illumina HiSeqTM 2500测序，获取miRNA测序数据，每个处理重复3次，筛选差异表达microRNAs并进行靶基因GO和KEGG聚类分析。结果表明，本研究成功构建了GV期和MⅡ期猪卵母细胞miRNAs表达谱，GV期和MⅡ期卵母细胞差异表达miRNAs有95个，具有相似表达模式的miRNA聚为一类，对95个差异表达miRNAs进行靶基因预测，共得到3 967个靶基因，经GO和KEGG富集分析表明，这些靶基因被富集于5 194个GO条目和212个信号通路，其中参与卵母细胞减数分裂成熟的信号通路有2个。在差异表达miRNAs中筛选到5个与Npm2基因相关的miRNAs。采用qRT-PCR对其中2个miRNAs进行验证，证实其表达趋势与测序结果一致。本研究筛选了GV期和MⅡ期卵母细胞差异表达miRNAs，推测差异表达的miRNAs可能通过代谢、卵母细胞减数分裂相关通路、孕激素介导的卵母细胞成熟通路等途径在卵母细胞体外成熟过程中发挥作用，并筛选出调控Npm2基因表达的miRNAs，研究结果可为进一步阐明miRNA对Npm2基因的调控及其在卵母细胞成熟过程中的作用提供依据。     

病原感染后鸡miRNAs调控的研究进展

microRNAs(miRNAs)是一种短的单链非编码小分子RNAs，无论是在正常发育还是疾病的发生发展过程中，都能够与靶mRNA结合，参与到基因的转录后调控过程，并在其中发挥重要的调节作用。近年来随着miRNAs研究的深入，越来越多的证据表明，病原感染后会引起宿主miRNAs表达水平发生变化，这些差异表达的miRNAs能够积极地参与到疾病的发生发展过程中，并通过调控靶基因的表达参与免疫功能、自噬、炎症反应、代谢等多种生物学过程来抑制或促进疾病的发展。此外，宿主miRNAs作为一种参与转录后调节的小分子RNAs，在病原感染过程中，鸡miRNAs除了可以靶向自身的基因来调控鸡先天免疫信号，也可以靶向病原的基因从而影响病原的吸附、入侵、增殖等过程。作者主要介绍了miRNAs的生物合成、功能以及鸡miRNAs在部分病毒、细菌、寄生虫等病原侵袭过程与致病过程中的调控作用及其机制，简述了不同病原感染后鸡miRNAs的调控策略，以期从miRNAs的角度为鸡病的诊断、治疗和防控提供一定的参考。     

科技

正上海兽医所研究发现miRNAs调控血吸虫雌虫卵巢发育的新功能中国农业科学院上海兽医研究所动物血吸虫病创新团队研究发现,miRNAs在调控日本血吸虫雌虫的性成熟和卵巢发育中发挥重要作用,抑制雌虫高表达miRNAs(Bantam和mi R-31)可导致血吸虫雌虫卵巢发育异常。相关研究成果2月12日在线发表于国际学术期刊《公共图书馆病原     

DNA甲基化与去甲基化调控肌肉发育研究进展

肌肉发育是一个复杂的生物学过程,其调控机制尚不完善。但近年来表观遗传修饰对肌肉发育的调控作用逐渐成为热点领域,研究发现DNA甲基化与去甲基化修饰对肌肉发生与发育起到重要的调控作用。肌肉干细胞特异位点通过DNA甲基化修饰,影响肌肉发育过程关键基因的表达,进而调控早期发育的生肌过程。本文主要围绕肌肉发育过程中DNA甲基化及去甲基化修饰的变化、重要的甲基转移酶和去甲基化酶以及营养物质通过DNA甲基化修饰影响肌肉发生的作用进行论述。     

MicroRNA及其对哺乳动物繁殖的影响

卵巢功能的正常维持有赖于卵巢生殖细胞和体细胞之间的相互作用及若干卵巢自分泌和旁分泌的调节.这些调节物质调控卵巢内不同的细胞活动,包括细胞生长、分化和凋亡,从而对卵泡的发育起着至关重要的作用.Micro-RNAs(miRNAs)是一种小的、非编码、21～25 nt长的单链小分子RNA,近年来科学家们发现其在基因表达转录后水平的调控发挥了重要作用.鼠上的研究显示,miRNAs在卵母细胞成熟和卵巢卵泡发育过程中有调控功能.人上的研究也表明,miRNAs影响颗粒细胞中特定的基因表达,并参与卵巢癌的形成和发展.本文将对miRNAs的生物合成,及其在哺乳动物繁殖系统中的表达,正常和病理情况下miRNAs在繁殖系统中可能的调控作用作一综述.     

山西黑猪肌细胞生成素基因部分序列的扩增

肌细胞生成素在肌细胞的分化过程中起着关键的正向调节作用。根据猪的肌细胞生成素的基因序列设计特异性的扩增引物,以山西黑猪为研究对象,通过PCR扩增,获得长度为1 493 bp的序列,经测序和基因的同源性比对得出山西黑猪的基因序列与家猪等动物有较高的同源性。结果表明:肌细胞生成素基因可能在山西黑猪肌肉组织发育过程中发挥重要的调控作用。为今后改良黑猪的肌肉品质奠定理论基础。     

猪卵泡发育过程中差异表达miRNA的鉴定

本研究旨在探讨miRNAs对猪卵泡发育过程的影响。以卵泡期第4天杜洛克猪中等M1卵泡(直径3.0~4.9 mm)与M2卵泡(直径5.0~6.9 mm)为试验材料,通过miRNA芯片杂交检测筛选到在杜洛克母猪中等M1卵泡与M2卵泡之间的差异表达miRNAs,随机抽选若干个检测到的miRNA用Q-PCR的方法对芯片结果进行验证,并预测差异表达miRNA的靶基因,进行GO及KEGG分析。结果表明:芯片检测出347个猪miRNA的表达,筛选得到表达量高且差异大的34个miRNA;随机筛选出6个差异表达的miRNA经Q-PCR验证,与基因芯片结果一致;分析得到的靶基因涉及最多的为Jak-STAT、细胞因子及其受体的相互作用信号通路,且两个信号通路均与卵泡发育相关。结果提示:检测筛选得到的差异表达miRNA可能对猪的卵泡发育过程具有调控作用。     

microRNAs调控动物骨骼肌发育的研究进展

microRNAs(miRNAs)是一类重要的内源性非编码小分子RNA,参与调控机体生长、发育的各个环节。近年研究表明,miRNAs在动物骨骼肌发育过程中发挥着重要的调节作用。本文综述了目前已发现的调控动物骨骼肌发育的关键miRNAs。     

我科研团队绘制出猪胚胎骨骼肌染色质开放精细图谱

正近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所猪遗传育种科技创新团队成功绘制了猪胚胎发育全期骨骼肌基因组染色质开放区域精细图谱,鉴定出了调节肌肉发育的顺式调控元件及相关基因,为进一步研究猪胚胎骨骼肌发育相关基因的调控动力学奠定了基础。相关研究成果发表在《畜牧与生物技术杂志(Journal of Animal Science and Biotechnology)》上。     

骨骼肌生长发育调控基因MUSTN1的研究进展

肌肉骨骼胚胎核蛋白1(Musculoskeletal Embryonic Nuclear Protein 1,MUSTN1)位于细胞核中,是一种小型核蛋白,在骨骼和肌肉中高表达,参与肌肉骨骼系统的发育和再生,对骨骼肌系统的生长和发育发挥着重要作用.本文综述了MUSTN1基因的启动子、组织表达与调控,以及其对肌肉、骨骼和...     

去乙酰化酶3对线粒体功能和猪生长发育影响的研究进展

去乙酰化酶3(Sirt3)是去乙酰化酶家族的一员,具有高度的去乙酰基酶活性,对动物体的生长发育、衰老、代谢等生理过程具有调控作用。目前的研究表明,Sirt3可以激活超氧化物歧化酶、调控三羧酸循环和促进电子传递链3个途径,消除细胞内的活性氧(ROS),避免细胞的氧化损伤和线粒体膜电位的损伤,进而影响细胞凋亡与自噬;并可通过调控ROS、降低各种退行性疾病的发病率等途径减缓衰老。同时,Sirt3通过激活AMP依赖的蛋白激酶(AMPK)等途径影响肌肉的发育。对猪的研究表明,不同Sirt3突变型猪的肌肉色值和失水率等肉质指标存在差异,且Sirt3对脂肪酸氧化和酮体生成有一定的影响。在对与猪Sirt3蛋白有较高同源性的牛进行的研究中发现,不同Sirt3突变型的牛体长、体高、肌肉脂肪含量等指标存在显著差异。作者总结了Sirt3对线粒体的能量代谢和细胞氧化损伤的调控机制及其对细胞凋亡、细胞自噬和机体衰老的影响,阐述了猪Sirt3蛋白的部分理化性质及其对猪生长发育的作用机制,以期为了解和挖掘该基因在猪肌肉和脂肪发育中的生物学作用,以及家畜生产性状改良提供理论依据。     

去乙酰化酶3对线粒体功能和猪生长发育影响的研究进展

去乙酰化酶3（Sirt3）是去乙酰化酶家族的一员,具有高度的去乙酰基酶活性,对动物体的生长发育、衰老、代谢等生理过程具有调控作用。目前的研究表明,Sirt3可以激活超氧化物歧化酶、调控三羧酸循环和促进电子传递链3个途径,消除细胞内的活性氧（ROS）,避免细胞的氧化损伤和线粒体膜电位的损伤,进而影响细胞凋亡与自噬;并可通过调控ROS、降低各种退行性疾病的发病率等途径减缓衰老。同时,Sirt3通过激活AMP依赖的蛋白激酶（AMPK）等途径影响肌肉的发育。对猪的研究表明,不同Sirt3突变型猪的肌肉色值和失水率等肉质指标存在差异,且Sirt3对脂肪酸氧化和酮体生成有一定的影响。在对与猪Sirt3蛋白有较高同源性的牛进行的研究中发现,不同Sirt3突变型的牛体长、体高、肌肉脂肪含量等指标存在显著差异。作者总结了Sirt3对线粒体的能量代谢和细胞氧化损伤的调控机制及其对细胞凋亡、细胞自噬和机体衰老的影响,阐述了猪Sirt3蛋白的部分理化性质及其对猪生长发育的作用机制,以期为了解和挖掘该基因在猪肌肉和脂肪发育中的生物学作用,以及家畜生产性状改良提供理论依据。