LPS诱导仔猪腓肠肌相关microRNA在不同时间点的mRNA表达

为研究脂多糖(LPS)刺激后不同时间点断奶仔猪腓肠肌相关microRNA(miRNA)基因的变化规律,试验选取(7.1±0.9)kg杜×长×大断奶仔猪42头,随机分为7个处理组,每个处理6头猪,分别于注射LPS之前(0 h)和注射LPS之后1、2、4、8、12、24 h,屠宰仔猪,取腓肠肌测定相关miRNA的表达。结果表明:与对照组相比,LPS刺激后2 h,miRNA-10b的mRNA表达量显著降低(P<0.01),且于12 h达到峰值;LPS刺激后1 h,miRNA-1和miRNA-206的mRNA表达量均显著降低(P<0.01),但miRNA-133a的mRNA表达量无显著变化(P>0.05)。LPS刺激早期可诱导腓肠肌相关基因miRNA-10b、miRNA-1、miRNA-206的m RNA表达量在不同时间点下调,表明这些miRNA可能参与了肌肉炎症早期相关信号通路的调控。     

3个候选miRNA在不同光周期绵羊垂体中的表达及潜在功能预测

季节性发情是限制肉羊生产效率的重要因素，然而，当前绵羊季节性发情的分子机制尚未解析。本研究旨在对季节性发情3个候选调控因子(oar-miR-127、oar-miR-200a和oar-miR-200b)进行表达水平及潜在功能分析，以探索其在绵羊季节性发情中的调控作用。根据序列信息对3个miRNA进行了靶基因预测，构建了miRNA-mRNA互作网络，并对靶基因开展了功能富集分析；利用qRT-PCR技术检测了oar-miR-127、oar-miR-200a、oar-miR-200b和共同靶基因在长短光照周期转换过程的表达水平。结果表明，oar-miR-127、oar-miR-200a和oar-miR-200b可分别靶向2 890、534个和451个靶基因，三者与靶基因形成了复杂的互作网络；这些靶基因显著富集到基因表达的昼夜节律调节等生物过程及胰岛素、甲状腺激素和GnRH等繁殖相关信号通路；3个miRNA在光周期转换过程中均呈现下调的表达趋势(在SP21高表达，在LP21低表达)，靶基因与3个miRNA呈相反的表达趋势，暗示其可能受到miRNA的负调控。以上结果说明oar-miR-127、oa...     

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。     

感染产肠毒素大肠杆菌的猪小肠上皮细胞microRNA表达谱分析

试验旨在探索产肠毒素大肠杆菌（enterotoxigenic Escherichia coli，ETEC）感染猪小肠上皮细胞（IPEC-J2）诱导的microRNA （miRNA）表达谱变化，为解析宿主miRNA在ETEC感染过程中的调控作用提供理论基础。利用Illumina 6000 Novoseq SE50测序平台分别对ETEC感染前后的IPEC-J2进行高通量测序，用Bowtie与参考基因组比对，用DESeq R Package进行miRNA差异性分析。通过miRanda和RNAhybid共同预测差异表达miRNA的靶基因，对差异表达miRNA靶基因进行GO功能和KEGG通路分析。随机选取5个miRNAs，对测序结果进行实时荧光定量PCR验证。结果显示，IPEC-J2在感染前后的sRNA文库经过滤分别得到12 889 260和11 203 056条clean reads。感染前后文库中，miRNA所占比例最高，分别为73.16%和54.10%；分别有97.98%和69.83%长度为18~40 nt的sRNA可比对到参考基因组，表明测序质控良好。长度在22~24 nt的序列大部分首位碱基偏向U，2~8位点出现频率最高的碱基分别为AGCUUAU。共发现311个已知miRNAs，128个新miRNAs。在2个文库中，长度为23 nt的miRNA序列占比最高，分别为41.42%和23.56%。感染后共筛选到140个差异表达miRNAs，其中74个表达上调，66个表达下调。GO分析表明，miRNA靶基因显著富集于代谢过程、正向调节代谢过程、细胞成分或生物合成、免疫系统、细胞内部分和细胞器等功能。KEGG分析表明，差异表达miRNA靶基因显著富集于赖氨酸降解、生产IgA的肠道免疫网络、NF-κB信号通路和T细胞受体信号通路等。实时荧光定量PCR验证结果表明，随机选取的5个miRNAs表达趋势与测序结果一致，表明测序准确可靠。综上所述，IPEC-J2的miRNAs参与了ETEC感染过程，为进一步揭示调控ETEC感染的关键miRNA及其作用机制提供科学依据。     

罗伊氏乳杆菌对仔猪空肠miRNAs表达谱的影响

试验旨在研究罗伊氏乳杆菌对仔猪空肠miRNAs表达的影响。选用1日龄健康约克×荣昌仔猪6窝,随机分为两组,每组3窝（共27头）。即对照组（每天每头灌喂0.1%的无菌蛋白胨溶液）,LR组（每天每头灌喂活菌总数为1.0×10¹⁰CFU的罗伊氏乳杆菌）,分别在10和20日龄,每组选取6头进行屠宰,采集空肠样品。通过Solexa高通量测序技术检测空肠miRNA的表达谱,利用生物信息学技术进行靶基因预测和功能分析。结果显示：1）试验构建了8个文库,共获得187 103 840条纯净reads序列,其中22 nt长度序列占的比例最大;2）10和20日龄分别鉴定出354和352个已知的miRNAs,其中有329个miRNAs共表达;3）灌喂罗伊氏乳杆菌组仔猪空肠miRNA差异表达,10和20日龄分别获得7和9个差异显著的miRNAs,ssc-miR-218在两个日龄中都差异表达;4）对差异表达的miRNAs进行靶基因预测和KEGG通路分析,发现有10 221个靶基因富集到293条通路上,有66条通路显著富集（P<0.05）,包括与肠道发育及免疫调控相关的MAPK和PI3K-Akt信号通路;5）随机挑选6个差异表达miRNAs进行荧光定量PCR验证,验证结果与测序结果基本一致。本研究表明,罗伊氏乳杆菌可能通过影响空肠miRNAs表达来调控有关肠道健康的信号通路。     

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。     

绵羊miRNA-1185-5p的基因组定位、靶基因预测和功能分析

miRNAs是一类小分子非编码RNAs,在机体许多生理及病理过程中发挥调控作用。该课题组前期研究发现,miRNA-1185-5p在经产双羔母羊卵巢中表达水平显著低于经产单羔母羊。为进一步深入挖掘miRNA-1185-5p在绵羊生殖过程中的作用,利用生物信息学手段分析了miRNA-1185-5p的基因组定位,预测其靶基因,并对靶基因进行GO功能分析。结果表明,miRNA-1185-5p是位于绵羊18号染色体的内含子miRNA;利用miRDB和microT 2种方法预测获得miRNA-1185-5p的23个靶基因,这些靶基因主要参与细胞增殖、分化和凋亡过程以及代谢等生物学过程,其中,靶基因AhR直接参与生殖过程。该研究说明miRNA-1185-5p可能通过作用于AhR等靶基因对绵羊生殖过程发挥调控作用。     

MicroRNA对皮肤毛囊发育调控的研究进展

miRNA是一类由19～25个核苷酸组成的内源性非编码单链小分子RNA,通过与靶基因mRNA3’端非编码区配对结合,降解靶mRNA或阻碍其翻译,进而调节靶基因的表达。文章综述了miRNA的生源说及功能、miRNA在皮肤毛囊中的表达检测以及miRNA对皮肤毛囊发育的调控。     

MicroRNA与骨骼肌发育研究进展

MicroRNA(miRNA)是内源性小单链非编码RNA(约22 nt),主要通过与靶基因mRNA 3'UTR结合使mRNA降解或阻断mRNA翻译,从而调节基因表达。miRNA通过靶向骨骼肌发育各个时期的关键因子从而参与骨骼肌的发育并发挥重要调控作用。本文对miRNA的形成机制及骨骼肌发育过程中miRNA检测手段、靶基因的鉴定、肌肉发育的调控作用等进行简单综述,为深入解析miRNA与骨骼肌的发育提供参考。     

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。     

幼龄和成年太行山羊附睾头差异竞争性内源RNAs机制分析

旨在筛选出幼龄和成年太行山羊附睾头中差异表达的长链非编码RNAs（lncRNAs）、微小RNAs（miRNAs）和mRNAs,构建太行山羊附睾头中免疫相关基因调控的竞争性内源RNAs（ceRNAs）网络。本研究选取健康状况良好、体重相近的幼龄（2月龄）和成年太行山羊（2周岁）公羊各3只,去势采集其附睾头组织进行全转录组测序,用DESeq2软件筛选出幼龄和成年太行山羊附睾头差异mRNAs、lncRNAs和miRNAs。利用miRanda软件和R-package（reshape2、dplyr、tidyr）,基于ceRNA-score原理分析得到差异ceRNAs表达谱,对预测所得具有ceRNAs关系的mRNAs进行GO和KEGG富集分析,并绘制得到太行山羊附睾头免疫相关ceRNAs网络。最后,各随机挑选8个mRNAs、miRNAs和lncRNAs,并通过qRT-PCR验证全转录组测序结果的准确性。根据分析结果,以幼龄太行山羊附睾头为对照,成年山羊附睾头差异表达mRNAs有6 461个,其中上调2 997个、下调3 464个;差异表达lncRNAs共有1 147个,其中703个上调、444个下调;差异表达miRNAs共有182个,其中81个上调、101个下调。共得到具有ceRNAs调控关系的lncRNAs 366个,其中上调213个,下调153个;mRNAs有3 131个,其中1 253个上调,1 878个下调;miRNAs有140个,其中48个上调,92个下调。分析具有ceRNAs机制的基因发现,表达量显著上调的与免疫相关的mRNAs：淋巴细胞抗原6复合位点蛋白G5B（LY6G5B）、脂质运载蛋白9（LCN9）、解整合素金属蛋白酶28（ADAM28）和粘蛋白15（MUC15）基因在成年太行山羊附睾头表达量高,且极显著高于幼龄太行山羊（P<0.01）。GO和KEGG富集分析表明,具有ceRNAs机制的差异表达基因富集在内质网蛋白加工通路、蛋白质输出通路、粘蛋白型O-聚糖生物合成通路、细胞外基质受体相互作用通路等。qRT-PCR验证结果表明,除chi-miR-320-3p外,其余差异表达的mRNAs、lncRNAs和miRNAs表达趋势与全转录组测序结果一致。附睾头免疫相关ceRNAs网络分析表明,lncRNA-MSTRG.22929.11、lncRNA-MSTRG.57822.5、lncRNA-MSTRG.26758.1、lncRNA-MSTRG.12113.3、lncRNA-MSTRG.59930.2等lncRNAs作为ceRNAs可以调控附睾头免疫相关基因表达。本研究筛选出了幼龄和成年太行山羊附睾头差异ceRNAs,挖掘并绘制了免疫相关的关键ceRNAs网络,这些lncRNAs作为ceRNAs可为太行山羊附睾头免疫调控机制研究提供参考依据。     

藏鸡不同发育阶段腿部肌肉组织转录组及microRNA联合分析

旨在从转录组和miRNA角度探讨藏鸡肌肉发育的调控机制,了解藏鸡肌肉发育的特殊性。本研究对120和150日龄藏鸡的肌肉组织进行转录组和small RNA测序,筛选出两个日龄阶段差异表达的基因和miRNA,并利用qRT-PCR技术对测序结果进行验证。结果,共筛选出1 691个差异表达基因,其中上调基因330个,下调基因1 361个。差异表达miRNA共有22个,其中9个上调,13个下调。随机选择的5个基因和miRNAs的qPCR验证结果表明表达趋势与测序结果一致。GO富集分析显示,在富集前10的条目中,与免疫相关的条目占较大比例。KEGG分析结果显示,在19个显著富集通路中,与免疫相关的通路占较大比例,且83个miRNA的靶基因出现在显著富集通路上。转录组和small RNA测序数据联合分析表明,343个miRNA-mRNA对为负相关调控模式。本研究从多组学层面为进一步理解藏鸡的肌肉发育提供了理论基础。     

不同鸡种胚胎腿肌差异表达mRNA和lncRNA的筛选及其竞争性调控网络的构建

旨在筛选藏鸡和大恒肉鸡胚胎期骨骼肌差异表达的mRNA和lncRNA,并构建lncRNA-miRNA-mRNA竞争性调控网络,为进一步探讨两个鸡品种骨骼肌生长发育速度的差异机制奠定基础。随机选取已孵化18 d的藏鸡和大恒肉鸡胚胎各3个,采集胚胎腿肌组织进行转录组测序。筛选两个品种中差异表达的mRNAs和lncRNAs,对差异表达基因进行GO和KEGG富集分析,并对lncRNA的靶标miRNA以及靶向mRNA的miRNA进行预测,筛选与肌肉发育相关的mRNA和lncRNA构建lncRNA-miRNA-mRNA竞争性调控网络,最后利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)对测序结果进行验证。结果显示,共有106个mRNAs在两个品种中差异表达,其中上调表达mRNAs 48个,下调表达mRNAs 58个。差异表达lncRNAs共有28个,其中10个上调,18个下调。差异表达mRNA的GO富集结果显示,骨骼肌细胞分化条目被显著富集,KEGG富集分析中脂质代谢通路被显著富集。lncRNA靶基因的KEGG富集结果显示,在10个显著富集通路中,有基因显著富集于类固醇生物合成和脂肪酸生物合成等与脂质代谢相关的信号通路。筛选与骨骼肌发育相关的差异表达mRNAs和lncRNAs构建了骨骼肌发育相关的lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,qRT-PCR结果显示其表达趋势与转录组测序结果一致,证实测序数据准确可靠。本研究筛选出藏鸡和大恒肉鸡胚胎期差异表达的mRNA和lncRNA,并构建了骨骼肌发育相关的lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,为揭示不同鸡品种中骨骼肌生长发育的差异性提供理论依据。     

奶牛乳脂代谢关键miRNAs的筛选及鉴定

旨在探究影响中国荷斯坦奶牛乳脂代谢过程的关键miRNAs及靶mRNAs。本研究选择泌乳中后期(150～220 d)的第一胎次且乳脂率具有极端差异的8头宁夏荷斯坦奶牛，根据乳脂率的差异分为两组：高乳脂组和低乳脂组，每组4个重复。采集8头奶牛的奶样分离乳腺上皮细胞，进行转录组测序和生物信息学分析，筛选出差异表达miRNA-mRNA并与乳脂率进行相关性分析。通过实时荧光定量PCR验证miRNAs和mRNAs表达。结果表明，8个small RNA (sRNA)文库测序获得11 976 914~16 235 680的clean reads，占总raw reads的比例均在97%以上，Q30达到91%以上，sRNA片段长度主要分布在21~24 nt。在高乳脂组和低乳脂组间共鉴定了34个差异表达miRNAs (16个上调，18个下调)。GO和KEGG富集分析表明，差异表达miRNAs的靶基因在细胞内信号转导、单一生物体过程、激酶结合和磷酸转移酶活性等功能条目显著富集，并且显著富集到TNF信号传导途径、MAPK信号传导途径、Ras信号传导途径、Rap1信号通路和催产素信号传导途径等乳脂代谢相关通路。通过miRNA-mRNA综合分析，共获得16个miRNA-靶基因对，其中miR-1343-3p和MTM1与乳脂率显著负相关，miR-370、miR-2285cb和SRRM2与乳脂率显著正相关。RT-qPCR验证差异表达miRNA和mRNA与转录组测序表达趋势一致。这些结果从miRNA和mRNA水平探究了宁夏地区荷斯坦奶牛乳脂代谢的功能机制，鉴定出miR-370-MTM1、miR-1343-3p-DIS3L2、miR-2285cb-XLOC-122799和miR-2387-SRRM2互作对可能是调控奶牛乳脂代谢的关键因子。     

基于RNA-seq数据鉴定苏姜猪肉质性状相关基因

试验通过对苏姜猪背最长肌和腿肌进行转录组分析,旨在挖掘影响苏姜猪肌肉肉质性状的候选基因。选取90和180日龄苏姜猪各3头,利用RNA-seq技术对90日龄苏姜猪背最长肌、180日龄苏姜猪背最长肌和腿肌进行测序,对差异表达基因进行GO功能和KEGG Pathway显著性富集分析。结果显示,180日龄苏姜猪背最长肌和90日龄苏姜猪背最长肌中有1 655个基因差异表达,其中474个基因表达上调,1 181个基因表达下调,GO功能和KEGG Pathway显著性富集分析发现,474个表达上调基因主要参与肌肉纤维、转录调节、钙信号通路、MAPK信号通路、胰岛素信号通路、FOXO信号通路等生物学功能,1 181个表达下调基因主要参与免疫、造血、溶酶体、绑定、酶活性等生物学功能;180日龄苏姜猪背最长肌和腿肌中有383个基因差异表达,其中70个基因表达上调,313个基因表达下调,GO功能和KEGG Pathway显著性富集分析发现,70个表达上调基因未能显著富集,313个表达下调基因主要参与细胞分化增殖、肌肉发育、细胞外基质、cGMP-PKG信号通路等生物学功能。本试验获得了苏姜猪背最长肌和腿肌组织的转录组信息,筛选出6个与苏姜猪肉质性状相关的候选基因：FOXO1、FOXO3、FOXO4、MYF6、A-FABP和H-FABP,为深入研究苏姜猪肉质性状的分子机理奠定基础。     

羊传染性脓疱病毒感染山羊皮肤成纤维上皮细胞差异表达miRNA分析

旨在研究羊传染性脓疱病毒（orf virus，orfv）感染山羊皮肤成纤维细胞（goat skin fibroblasts cell，GSF）对GSF细胞microRNA（miRNA）表达谱影响，探究miRNA在orfv感染过程中的作用及调控机制。分别提取感染和未感染orfv的GSF细胞总RNA，构建miRNA文库，利用高通量测序技术进行miRNA差异表达分析，对差异表达miRNA靶基因进行预测，并进行GO和KEGG分析，随机选取10个差异miRNA进行RT-qPCR验证。结果显示，orfv感染组和未感染GSF细胞组相比共有678个显著差异表达的miRNA（fold change≥1.5），其中，上调表达miRNA有509个，下调表达miRNA有169个，uniq_miRNA的Venn图分析显示，感染组和对照组共有的miRNA仅占8.21%；GO和KEGG分析显示，差异表达miRNA主要参与脂质代谢、受体及细胞因子信号转导等细胞生物学过程，RT-qPCR验证结果与高通量测序结果一致。本研究结果表明，orfv感染GSF细胞对其编码的miRNA有显著影响，获得大量GSF细胞编码的与orfv感染相关的差异miRNA，为进一步从宿主miRNA层面揭示orfv感染和致病机制提供了参考依据。     

基于转录组测序挖掘广西麻鸡生长发育相关基因

【目的】通过对1和60日龄广西麻鸡腿肌进行转录组测序(RNA-Seq),筛选出广西麻鸡生长发育关键基因。【方法】选择1和60日龄健康母鸡各3只,分别采集腿肌组织,利用Illumina Novaseq^TM 6000平台进行mRNA转录组测序,利用DESeq2软件进行差异表达基因的分析,并对差异表达基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,进一步筛选出生长发育相关基因,并用实时荧光定量PCR验证转录组测序结果。【结果】转录组测序结果显示,6个样本分别获得34 296 198~41 647 642条clean reads。与1日龄腿肌相比,60日龄腿肌共获得2 304个差异表达基因,其中998个基因上调,1 306个基因下调。GO功能富集分析发现,共获得富集条目572条,其中生物过程381条,细胞组分70条,分子功能121条。KEGG通路富集分析发现,共获得34个显著富集的信号通路,其中心肌收缩、MAPK信号通路、紧密连接、肌动蛋白细胞骨架信号通路、心肌细胞中的肾上腺素能信号传导等与生长发育相关。通过GO功能和KEGG通路富集分析获得5个生长发育相关基因,分别为肌球蛋白重链10(MYH10)、肌球蛋白链15(MYH15)、成纤维细胞生长因子10(FGF10)、成纤维细胞生长因子16(FGF16)、肌肉生长抑制素(GDF8)基因,其中MYH10、MYH15、FGF10为上调差异表达基因,FGF16和GDF8为下调差异表达基因。所选差异表达基因实时荧光定量PCR结果与转录组测序的基因表达水平一致,说明转录组测序结果可靠。【结论】本试验通过对广西麻鸡1和60日龄2个不同生长阶段进行转录组测序分析,获得MYH10、MYH15、FGF10、FGF16、GDF8共5个与生长发育相关的关键基因,为后续进一步探讨广西麻鸡生长发育的分子调控机制提供参考。