利用生物信息学方法预测家蚕核型多角体病毒基因组编码的miRNA

microRNAs(miRNAs)是长度为18～25 nt的非蛋白质编码小RNA分子,可以通过抑制有关基因mRNA的翻译从而调控机体的生长发育、疾病发生等过程。在很多病毒中发现有miRNA的存在,这些miRNA可能在病毒基因的表达以及与宿主的相互作用中发挥作用。利用vMir软件预测家蚕核型多角体病毒(BmNPV)基因组可能编码的miRNA前体序列,对BmNPV基因组扫描分析后,得到7条能形成发夹结构的可能是miRNA的候选前体序列。以BmNPV添食感染5龄起蚕,72 h后取幼虫血淋巴提取总RNA,对这7条序列进行反转录PCR验证,其中扩增出的5条序列在BmNPV基因组中有相同的序列,推测这5条序列为BmNPV基因组编码的miRNA前体序列。进一步分析5条miRNA前体序列的发夹结构,并用反转录PCR的方法验证其成熟体序列,结果在5条miRNA前体序列共扩增出6条在BmNPV基因组中有相同序列的成熟体序列,它们分别位于不同的ORF之间,是BmNPV基因组编码的miRNA。利用在线靶基因预测程序RNAhybrid和RNA22预测到6条miRNA在BmNPV中的13个可能的靶基因,其中有6个靶基因是病毒的结构蛋白基因,2个为晚期表达因子基因,5个为未知功能基因。推测这些BmNPV基因组编码的miRNA可能与病毒感染宿主有关。     

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。     

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。     

毛竹PhcircRNA1的鉴定和调控通路分析

环状RNA(circRNAs)是一类经过反向剪切后,3′末端和5′末端共价结合形成的闭合环状单链非编码RNA,在环境胁迫下对植物生长发育有着重要调控作用。为探索circRNA在毛竹响应胁迫过程中的调控作用,本研究构建了circRNA-miRNA-mRNA调控通路。在分析毛竹的全转录组测序数据后,选择并鉴定了1个在紫外线胁迫（UV）和高温胁迫（42℃）下均差异表达的circRNA(PhcircRNA1),并利用生物信息学分析其调控的miRNA和靶基因。通过核糖核酸酶R(RNase R)法鉴定其转录的稳定性,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析了PhcircRNA1、靶miRNA(Ph-miR156)和靶mRNA的表达特征。本研究进一步选择GLR3.1(Glutamate Receptor–Like Gene 3.1)靶基因作为研究对象,观察毛竹水培苗根尖生长至1 cm后的circRNA-miRNA-mRNA表达调控趋势。结果表明,在UV胁迫和高温胁迫下,PhcircRNA1和靶mRNA表达量都有明显下降趋势,而miRNA表达量增高。在毛竹根尖细胞中,PhcircRNA1和G...     

谷子miR169家族及其靶基因的鉴定与功能分析

microRNA广泛参与植物中多个生长发育过程,miR169家族是最保守的miRNA家族之一。对谷子miR169（sit-miR169）家族进行生物信息学分析,包括染色体分布、系统进化、碱基保守性、二级结构和sit-miR169及其靶基因的表达。鉴定了15个sit-miR169,分布于7条染色体上。系统进化分析显示,sit-miR169家族前体sit-MIR169大致可以分为2簇,部分sit-MIR169成员与水稻osa-MIR169家族成员亲缘关系较近。sit-miR169的前体均可形成稳定的二级茎环结构,成熟体均产生于前体的5′端臂上,且成熟序列的碱基保守性很强。sit-miR169在花、叶和根中均有表达,具有明显组织表达特异性。sit-miR169的靶基因主要是NF-YA转录因子基因,此外还有L型凝集素类受体蛋白激酶、ω-6脂肪酸去饱和酶、转运蛋白Sec1a、SDG40蛋白、环指跨膜蛋白和核糖体大亚基假尿苷合酶SVR1基因等。miR169通过调控靶基因,尤其是NF-YA的表达量来影响植物的生长发育和对环境的应答。谷子NF-YA基因主要在根和穗中表达,表现出明显的组织表达特异性。此外,sit-miR169靶基因的表达受环境诱导,如干旱条件能进一步诱导Seita.9G521100基因在根中的表达。     

利用支持向量机识别miRNA成熟链

【目的】开发一个用于从pre-miRNA上识别其成熟链的miRNA预测程序miR-SVM。【方法】利用支持向量机工具,将pre-miRNA的序列结构特征作为支持向量机工具——LibSVM的输入向量,经Grid程序优化参数后,开发出一个可靠的miRNA成熟链预测程序miR-SVM。【结果】检测结果表明,在miR-SVM人数据集上得到程序的敏感性和特异性分别为83.7%和81.2%。通过杂交验证,获得ROC曲线下的面积约为87.71%,表明研究提出的序列结构特征可以有效地预测pre-miRNA成熟链。此外,用人数据训练出来的miR-SVM程序对其他20个物种的pre-miRNA成熟链进行预测,结果正确识别率为89.2%。【结论】研究开发的miR-SVM程序,成功地预测了pre-miRNA成熟链,检验结果表明,该程序具有良好的推广性,可用于miRNA试验过程中的前期预测分析。     

花鲈cox6a基因与相关miRNA的鉴定及其在盐度适应中的表达调控分析

细胞色素c氧化酶（COX）是线粒体电子传递链的末端酶,COX6A是细胞色素c氧化酶的核编码亚基之一。为丰富花鲈（基因及相关miRNAs在花鲈渗透调节机制中的潜在作用,本研究开展了花鲈cox6a基因的miRNAs,并对其与）。系统进化树分析进一步确认了两个花鲈在垂体、脑、肝脏和肾脏中的表达量较高,基因的miRNA：miR-30e-5p、miR-223、miR-200a-3p和miR-155-5p,但没有发现可能靶定基因以及miR-30e-5p、miR-223、miR-200a-3p都呈现显著差异表达,而miR-155-5p仅在适应高盐环境时出现了显著的差异表达。这表明,基因和4个miRNAs在花鲈的渗透调节过程中发挥潜在作用。其中miR-30e-5p、miR-223和miR-200a-3p的表达趋势与cox6a2基因的表达调控。本研究为探讨花鲈适应不同盐度环境的渗透调节机制提供了基础数据。     

转录组测序技术在玉米中的应用研究进展

随着功能基因组时代的到来,转录组测序技术快速发展且应用相对广泛。玉米基因组测序的完成,有力地推动着玉米转录组结构的注释和功能的深入解析。简述玉米基因组研究概况以及GS FLX、Solexa GA IIx、SOLiD等测序技术的发展,回顾转录组测序技术在玉米新基因挖掘、分子标记开发、代谢网络、分子进化、miRNAs等相关研究领域上的应用,为玉米复杂农艺性状的分子机制、不同发育阶段基因表达调控网络乃至分子设计育种等工作的深入研究提供参考。     

microRNA在猪中的研究进展

microRNA（miRNA）是一类在真核生物中广泛存在的非编码小RNA，通过与目标基因的3'端非编码序列结合，在转录后水平上调控基因的表达，参与许多生物学过程，包括细胞生长、分化、增殖和凋亡等。miRNA的生物合成始于细胞核，分为3个阶段，即pri-miRNA、pre-miRNA、成熟的miRNA分子。前两个阶段在细胞核中完成，第三阶段转移到细胞质中完成。miRNA具有在真核细胞中广泛存在、长度21~24 nt、序列具有高度保守性3个特点。研究表明，miRNA参与调控猪胚胎期肌肉发育、胚后期肌肉生长及肉质性状形成，猪前体脂肪细胞分化和脂质沉积，猪体的免疫应答，以及影响病原与机体的相互作用等过程。因此，了解更多的猪miRNA研究进展，可以加深对猪肌肉发育、脂肪代谢、疾病免疫等分子机制的理解，为生猪的健康养殖提供参考。