基于EST和GSS序列的木豆miRNA生物信息学分析

应用miRtour在线分析工具对木豆EST和GSS序列进行miRNA生物信息学预测,应用psRNATarget进行靶基因预测。结果发现,43条不同的木豆miRNA成熟序列,隶属于33个不同的miRNA家族。靶基因预测发现有36条编码序列受miRNA调控,其中17条序列编码酶,2条编码转录因子,7条编码参与细胞信号转导的蛋白,5条编码参与蛋白质降解通路的蛋白。     

不同封育年限下石灰岩山地植被 细根生物量及其动态

利用土钻法对不同封育年限下石灰岩山地植被细根生物量进行对比研究。结果表明院封育5 年林分细根 生物量为6.6287 t/hm2,封育10 年林分细根生物量为2.3063 t/hm2,封育20 年林分细根生物量为3.1316 t/hm2,封育 30 年林分细根生物量为2.8316 t/hm2;不同封育年限下细根生物量均随着土层深度的增加而降低,0~10 cm 土层的细 根生物量明显高于其他两个土层;不同封育年限细根生物量年动态变化均呈现双峰型。     

营养素对动物表观遗传的影响及其机制

表观遗传是环境因素和细胞内的遗传物质相互作用的结果.表观遗传学是在DNA碱基序列不变的前提下引起的基因表达或细胞表观型变化的一种遗传现象,具体表现在以下3个既相互独立又相互作用的方面:DNA甲基化、组蛋白修饰和microRNA (miRNA)调控.本文就表观遗传的研究进展及营养素对动物表观遗传的影响及其机制进行综述.     

甜杨低温响应microRNAs的克隆与分析

MicroRNAs（miRNAs）作为一类21碱基左右的非编码小RNAs,参与植物生长发育的调控,并在植物对生物与非生物胁迫的应答过程中发挥重要作用。本研究依据miRNA高度保守特点,利用已公布的毛果杨（Populus trichocarpa）基因组序列设计引物,从甜杨（Populus suaveolens）基因组中克隆获得了12个miRNA基因座序列。序列比对结果表明,这些miRNA基因均为毛果杨低温响应miRNA基因的同源序列。同时,以低温（0℃）处理0～48h的甜杨幼苗为试材,通过半定量RT-PCR法对miRNA基因的成熟体序列在不同处理时间下的表达谱进行分析,结果显示,大多数miRNA成熟体序列在甜杨低温胁迫下的表达模式与其在毛果杨中的表达极为相似,由此可推测这些保守性miRNAs可能在甜杨和毛果杨两物种对低温胁迫的应答反应中发挥相似的功能,而miR168a、miR168b和miR475a在两物种间表达现象的差异,表明它们可能通过调控多种靶基因而发挥不同作用。本文结果将为进一步研究甜杨基因功能提供基础。     

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。     

小麦TaBG的克隆及其在花药开裂中的潜在功能

【目的】β-葡萄糖苷酶（4-β-D-glueosidase,BG）是一种水解酶,可以从糖聚合物或寡聚糖中水解糖苷键释放出非还原性糖基,对控制花药开裂具有重要作用。小麦光温敏雄性不育系BS366在不育环境下花药不开裂,在可育环境下花药开裂或不完全开裂。从BS366中克隆TaBG,分析其在花药开裂中的潜在功能,为进一步解析小麦光温敏雄性不育系花药开裂异常的分子机理提供理论基础。【方法】以不育系BS366花药的cDNA为模板,克隆TaBG;利用生物信息学软件对TaBG及其蛋白结构进行预测,构建系统进化树、预测互作蛋白并对TaBG进行上游启动子元件以及互作miRNA预测;构建TaBG-16318hGFP载体,观察其在小麦原生质体中的亚细胞定位;使用实时荧光定量PCR（qPCR）方法测定TaBG在不育环境、可育环境下不同发育时期花药中的表达量,以及MeJA处理下TaBG及与其互作的tae-miR395a在花药和颖壳中的表达模式。【结果】TaBG属于糖基水解酶超家族基因,全长为1 473 bp,编码490个氨基酸,蛋白理论等电点为8.12,属于不稳定的亲水性蛋白。通过miRNA互作预测,发现TaBG可能受miR169、miR395a等抗逆性相关的miRNA调控。通过蛋白互作预测,发现TaBG可能与氧化还原酶（glucose-methanol-choline oxidoreductase,GMC）、内切葡聚糖酶（endoglucanase,EG）等蛋白互作。TaBG定位于小麦原生质体的液泡中。qPCR结果表明,TaBG在花药发育双室期（stage13)、花药开裂时期（stage14）和衰退期（stage15）中的表达量呈现先升高后下降的趋势。在花药开裂时期表达量最高,并且在不开裂花药中的表达量是正常开裂花药的2.8倍。经MeJA处理后,花药和颖壳中的TaBG均呈下调表达,tae-miR395a表达模式与其相反。【结论】TaBG可能受miR169、miR395a等抗逆相关miRNA的调控,参与花药开裂调控。由于TaBG表达量的升高,增加了不育环境下花药中可溶性糖的含量,进而增加花药中的渗透势,从而减缓花药开裂时的脱水活动,导致花药不开裂。     

Integrated analysis of miRNA–mRNA interaction in ovaries of Turpan Black Sheep during follicular and luteal phases

To investigate the regulatory mechanism of the follicular–luteal phase transition in Turpan black sheep (Ovis aries), the genome-wide expression patterns of microRNAs (miRNAs) and genes were investigated in ovaries of six sheep (3 years and single lamb with 3 consecutive births) during follicular and luteal phases of the oestrous cycle. Bioinformatic analysis was used to screen potential miRNAs and genes related to Turpan black sheep ovarian function. RT-qPCR was used to validate the sequencing results. In total, we identified 139 known and 71 novel miRNAs in the two phases with miRNA-seq, and a total of 19 miRNAs were significantly differentially expressed, of which 7 were up-regulated and 12 were down-regulated in the follicular phase compared with luteal phase. A total of 150 genes were significantly differentially expressed, including 63 up-regulated and 87 down-regulated in the follicular phase compared with the luteal phase by RNA-seq data analysis. Those DEGs were significantly enriched in 103 GO terms and several KEGG pathways, including metabolic pathway, ovarian steroidogenesis, steroid hormone biosynthesis and oestrogen signalling pathway. In addition, we created a miRNA–mRNA regulatory network to further elucidate the mechanism of follicular–luteal transition. Finally, we identified key miRNAs and genes including miR-143, miR-99a, miR-150, miR-27a, miR-125b, STAR, STAT1, which might play crucial roles in reproductive hormone biosynthesis and follicular development. The miRNA–mRNA interactive network clearly illustrates molecular basis involving in follicular–luteal transition.     

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。     

香猪卵巢circ_CSPP1的鉴定及功能预测分析

研究旨在揭示香猪卵巢组织中circ_CSPP1的潜在功能。利用CIRI-full拼接circ_CSPP1的序列，circBase数据库在线blat分析circ_CSPP1的保守性，采用RT-PCR和Sanger测序技术从香猪卵巢分离和鉴定circ_CSPP1，采用miRanda、RNAhybrid和PITA软件预测和分析circ_CSPP1结合的miRNA分子及miRNA的靶基因，对靶基因进行GO和KEGG富集分析。结果显示，分离到的circ_CSPP1是保守的，由CSPP1基因的外显子8~12组成，可作为ssc-miR-324、ssc-miR-10a-5p、ssc-miR-9847-3p、ssc-miR-365-5p、ssc-miR-92b-5p、ssc-miR-885-3p、ssc-miR-7139-3p、ssc-miR-9851-3p和ssc-miR-33b-3p等14个miRNAs的分子海绵，靶向755个蛋白编码基因。GO富集分析表明，circ_CSPP1的靶基因显著富集到153个GO条目，其中细胞成熟、细胞分裂位点、细胞迁移的负调控、Wnt信号通路、细胞周期蛋白结合、子宫发育、MAPK活性的激活、黏着斑和卵裂沟等条目与卵巢功能相关。KEGG富集分析表明，circ_CSPP1的靶基因富集到260个信号通路，其中显著富集的有29个信号通路，主要富集于癌症通路、细胞周期、雌激素信号通路、PI3K-AKT信号通路、卵巢类固醇生成、催产素信号通路和细胞凋亡等信号通路。综上，circ_CSPP1可作为许多miRNA的分子海绵调控香猪卵巢颗粒细胞的增殖与凋亡、卵泡成熟、排卵过程、卵巢类固醇生成和卵巢早衰等生物学过程。     

miRNA调控动物卵泡发育研究进展

雌性动物的繁殖潜力基于卵泡的发育，该过程受到复杂的基因网络调控。microRNA （miRNA）是一种短的、非编码RNA，在转录后调控基因表达。在过去的十年中，对动物卵泡中非编码RNA的深入研究揭示了miRNA在卵泡发育过程中的关键作用。作者简述了雌性动物卵泡发育过程，总结了miRNA调控卵泡发育的作用机制，包括原始卵泡的激活、生长卵泡的发育选择、卵泡颗粒细胞和卵泡膜细胞的生长调控等，分析了卵泡液外囊泡携带miRNA的功能。但当前卵泡miRNA的研究多集中在细胞敲低模型研究，敲除模型研究较少，因此增加细胞及活体敲除模型的研究有助于更好地了解miRNA在卵泡发育中的功能。本综述可为深入解析雌性动物繁殖性状调控的分子机制提供参考。