microRNA调控动物皮下脂肪组织和肌内脂肪沉积的研究进展

脂肪组织是动物机体重要的能量代谢及内分泌器官,选择性的脂肪沉积对动物肉类的感官品质、风味性和加工特性具有至关重要的作用,因此动物不同部位脂肪沉积的特异性调控因子及其作用分子机理备受研究者的关注。microRNA（miRNA）是一类长度为22 nt左右的非编码小RNA,近年来采用组学技术对具有表型差异的脂肪组织和脂肪细胞进行高通量测序,筛选发现了许多差异表达的miRNAs,这些miRNAs可通过与靶基因mRNA相结合发挥生物学功能,对不同部位脂肪沉积调控具有重要作用。鉴于此,本文将从miRNA在动物皮下脂肪组织和肌内脂肪的调控作用等方面进行综述,为后续研究miRNA调控动物脂肪组织沉积的作用及机制提供理论参考和新的思路。     

外泌体miRNA在配子发育和受精中的调控作用

外泌体(Exosomes,EXs)是一类膜状结构的纳米级细胞外囊泡,携带大量的生物活性调节分子进行细胞间信息转导。EXs携带的miRNA在配子发生、发育和受精过程中发挥重要的调控作用。本文主要对EXs中的miRNA在卵母细胞和精子成熟以及受精过程中的调控作用做一综述。     

Csu-miR260转基因水稻插入序列的表达检测

本文以具有抗二化螟性状的Csu-miR260转基因水稻为试验材料, 采用TaqMan探针实时荧光定量PCR (TaqMan RT-qPCR)和茎环实时荧光定量PCR(stem-loop RT-qPCR)分别对Csu-miR260转基因抗虫水稻中Csu-miR260插入序列和剪切形成的amiR260s的表达情况进行了定量检测。发现Csu-miR260插入序列和剪切形成的20 nt和21 nt两种长度amiR260s在转基因抗虫水稻苗期的根、茎、叶中表达, 且无组织表达特异性。该试验解决了人工miRNA作物中amiRNA及前体检测引物的特异性问题, 为人工miRNA植物干扰序列的表达分析提供技术参考, 并为miRNA转基因作物遗传表达相关安全评价提供了数据参考。     

Profiling microRNA expression in bovine alveolar macrophages using RNA-seq

MicroRNAs (miRNAs) are important regulators of gene expression and are known to play a key role in regulating both adaptive and innate immunity. Bovine alveolar macrophages (BAMs) help maintain lung homeostasis and constitute the front line of host defense against several infectious respiratory diseases, such as bovine tuberculosis. Little is known, however, about the role miRNAs play in these cells. In this study, we used a high-throughput sequencing approach, RNA-seq, to determine the expression levels of known and novel miRNAs in unchallenged BAMs isolated from lung lavages of eight different healthy Holstein–Friesian male calves. Approximately 80 million sequence reads were generated from eight BAM miRNA Illumina sequencing libraries, and 80 miRNAs were identified as being expressed in BAMs at a threshold of at least 100 reads per million (RPM). The expression levels of miRNAs varied over a large dynamic range, with a few miRNAs expressed at very high levels (up to 800,000 RPM), and the majority lowly expressed. Notably, many of the most highly expressed miRNAs in BAMs have known roles in regulating immunity in other species (e.g. bta-let-7i, bta-miR-21, bta-miR-27, bta-miR-99b, bta-miR-146, bta-miR-147, bta-miR-155 and bta-miR-223). The most highly expressed miRNA in BAMs was miR-21, which has been shown to regulate the expression of antimicrobial peptides in Mycobacterium leprae-infected human monocytes. Furthermore, the predicted target genes of BAM-expressed miRNAs were found to be statistically enriched for roles in innate immunity. In addition to profiling the expression of known miRNAs, the RNA-seq data was also analysed to identify potentially novel bovine miRNAs. One putatively novel bovine miRNA was identified. To the best of our knowledge, this is the first RNA-seq study to profile miRNA expression in BAMs and provides an important reference dataset for investigating the regulatory roles miRNAs play in this important immune cell type.     

婚飞对中华蜜蜂性成熟处女蜂王sRNAs表达的影响

【目的】研究中华蜜蜂（Apis cerana cerana）性成熟处女蜂王在婚飞过程中sRNAs表达变化。【方法】以中华蜜蜂性成熟处女蜂王为试验材料,通过控制部分蜂王在一定区域飞行,并利用高通量测序的方法检测并分析中华蜜蜂性成熟处女蜂王飞行和未飞行之间的sRNAs表达差异。【结果】飞行蜂王和未飞行蜂王均含有丰富的sRNAs,主要分布在22 nt和27—29 nt,但各类sRNA在2种状态的蜂王中分布比例不同;2个文库共有总序列数占2个样品总序列数的92.79%,而且飞行蜂王中的sRNAs种类比未飞行蜂王多;与已知miRNA比对分析,发现飞行蜂王和未飞行蜂王有25个极显著差异表达miRNA,其中只有ame-miR-750在飞行蜂王中上调,其它24个极显著差异表达miRNA在飞行蜂王中下调;有19个差异表达miRNA所对应的11个靶基因在飞行蜂王和未飞行蜂王之间存在表达差异。【结论】中华蜜蜂性成熟处女蜂王在婚飞过程中,体内大量sRNAs表达发生了变化,可能为性成熟处女蜂王正常交配起着重要的生理调节作用。     

日本落叶松种子萌发过程中18个miRNAs的表达变化

运用qRT-PCR技术,检测日本落叶松种子萌发过程中的5个阶段——干种子 (萌发培养0 d)、吸胀(1 d)、萌动(5 d)、胚根外露(9 d)和子叶展开(28 d),miR156、miR159和miR160等18个miRNAs在其种胚内的表达模式,并对其目标基因进行生物信息学分析,探讨miRNA在针叶林木种子萌发过程中的基因表达模式。结果表明:(1)从整个萌发过程分析,18个miRNAs的表达水平皆以干种子阶段最高,吸胀和萌动阶段迅速下降;干种子阶段的表达水平分别是吸胀、萌动、胚根外露和子叶展开阶段的4.8 43.5、17.2 1 000.0、45.5 1 000.0、62.5 1 862.2倍。(2)从各个阶段分析,miR894的表达水平在5个阶段均最高,miR408均最低;其余16个miRNAs在5个阶段内的表达水平各有变化,综合排序结果从高到低依次为:miR951、miR950、miR156、miR159、miR396、miR398、miR390、miR160、miR947、miR165、miR319、miR162、miR171、miR397、miR395和miR172。(3)miRNA目标基因预测结果显示:目标基因主要是ATP/DNA结合蛋白、ARF等转录因子、质膜和核糖体等细胞组分及MAP等激酶活性蛋白等蛋白编码基因。(4)miR160对其目标基因JR160237 具有切割作用,切割位点发生在miR160与目标基因互补结合位点第10与11位碱基之间。JR160237在种子吸胀阶段表达水平迅速升高,在萌动、胚根外露和成苗阶段有所回落。     

蓝莓Vco-miR_n10的克隆及对干旱的响应分析

【目的】MicroRNA（miRNA）是一类内源单链非编码的小分子 RNA，在动植物中参与转录后基因 表达调控。Vco-miR_n10 是蓝莓中的新型 miRNA，目前尚未见该 miRNA 功能方面的报道。本研究对蓝莓 VcomiR_n10 进行了初步功能分析。【方法】基于前期蓝莓小 RNA 高通量测序结果，对鉴定到的蓝莓新型 miRNA （Vco-miR_n10）的前体序列（224 nt）进行克隆与测序，并利用 mfold 在线软件对其前体序列的二级结构进行 预测。采用 Gateway 系统构建了 35Spro:: pre-Vco-miR_n10 表达载体并转入野生型拟南芥中，对其正常生长及 300 mmol/L 甘露醇处理条件下的表型进行观察与分析。【结果】克隆获得了 Vco-miR_n10 的前体序列，该序列能够折 叠形成较完美的茎环结构且仅有 2 个错配碱基对。Vco-miR_n10 的成熟体序列位于 3'' 茎臂上。观察正常生长条 件下的转基因植株并无显著的表型变化。而在 300 mmol/L 甘露醇模拟的干旱条件下，Vco-miR_n10-24 与 VcomiR_n10-52 的发芽率（33.53%、37.69%）和绿苗率均显著低于野生型（发芽率 67.72%、绿苗率 66.33%）。【结 论】蓝莓 Vco-miR_n10 能够响应甘露醇模拟的干旱胁迫，并降低拟南芥对干旱的耐受能力，影响发芽率和绿苗率， 说明蓝莓 Vco-miR_n10 可能在植物响应干旱胁迫过程中发挥一定的调控功能。     

牦牛BoLA-I基因mRNA及其相关miRNAs在牦牛不同组织器官中表达分析

为了解牦牛BoLA-I基因mRNA组织表达谱,并探索可能靶定BoLA-I基因的miRNAs,利用RT-PCR技术对牦牛BoLA-I基因mRNA在牦牛肝、脾、肺、肾、肌肉、卵巢、小肠、下颌淋巴结、大肠和肠系膜淋巴结等10种组织的表达谱进行分析,再通过Targetscan和miRBase软件来预测可能靶定BoLA-I基因的miRNAs,检测其在10种牦牛组织中的表达情况。结果表明:BoLA-I基因mRNA在检测的10种牦牛组织中均有表达,尤其在免疫器官组织中广泛表达,在牦牛的肠系膜淋巴结组织表达水平极显著高于小肠和大肠组织(P0.01);预测到的可能靶定牦牛BoLA-I基因的miRNA共有28个,从中选择了6个进行组织表达谱分析,发现bta-miR-759、bta-miR-142-5p、bta-miR-665、bta-miR-2322-5p、bta-miR-199a-3p与牦牛BoLA-I基因共表达;除卵巢外,bta-miR-219-5p在其他组织中均有表达,且在肝脏组织中的表达水平极显著高于其他组织(P0.01)。bta-miR-142-5p在肠系膜淋巴结中表达量极显著高于其他组织(P0.01)。由此推测,牦牛BoLA-I基因及其预测的miRNA可能在牦牛组织中起重要作用。     

野生蕉不同颜色果皮miRNA表达谱及靶基因分析

本文以闽侯野生蕉（阿宽蕉,Musa itinerans）果皮为研究对象,对不同颜色（绿色和紫色）果皮进行转录组测序,旨在探讨miRNA在野生蕉不同颜色果皮转录后水平中发挥的作用及其可能参与的调控通路,为芭蕉属植物果皮颜色分子调控机制的研究奠定基础。取野生蕉同一果梳上不同颜色（紫色和绿色）的果皮为材料,利用高通量测序和生物信息学分析,获得野生蕉不同颜色果皮组织的miRNA表达谱,筛选不同颜色果皮差异表达的miRNA并预测相关靶基因,通过靶基因分析,获得与调控野生蕉果皮颜色可能相关的信号通路。结果从不同颜色野生蕉果皮中共获得34.11兆条原始读长,经过滤后得到28.73兆条clean reads,从中鉴定出132个已知的miRNA序列和122个新的miRNA;筛选出36个差异表达miRNA,其中10个在紫色果皮中上调表达,26个在绿色果皮中上调表达。表达量最高的miRNA为mit-miR167,而差异倍数最大的为mit-miR172a-3p-2。差异表达miRNA共预测出1164个靶基因可能参与野生蕉果皮颜色调控,并主要在DNA结合、离子跨膜运输活动等功能和植物病原互作等途径富集。其中,有7个基因直接与苯丙烷生物合成途径相关,主要受到miR156和miR482家族的调控。同时,选取6个差异表达miRNA进行定量验证,结果表明,3个miRNA在绿色果皮中上调表达,3个miRNA在紫色果皮中上调表达,定量结果与高通量测序的结果一致。本文通过高通量测序获得了野生蕉果皮miRNA表达谱,并通过生物信息学分析得到可能和调控野生蕉果皮颜色性状相关的miRNA和代谢通路。综上所述,野生蕉果皮颜色可能受到多种miRNA的调控,并涉及多个代谢通路,这有助于进一步了解果皮花青素转录后水平的调控过程,并对进一步的功能验证奠定基础。     

绒山羊胚胎期次级毛囊发生发育相关miRNA的筛选及靶基因验证

为筛选绒山羊次级毛囊发生发育相关microRNA(miRNA)及靶基因验证,本研究基于课题组前期高通量测序技术得到绒山羊胎儿期(45、55、65、75、95、115和135 d)皮肤组织miRNA表达谱的基础上,鉴定各比对组中差异表达的miRNA并根据毛囊形态发生规律筛选次级毛囊发生发育相关的miRNA,运用RNAhybrid、miRanda和TargetScan软件预测筛选到的miRNA靶基因并与次级毛囊发育相关基因取交集,所得基因进行GO和KEGG富集分析,筛选毛囊发生发育重要通路中的关键基因构建miRNA-mRNA调控网络,进而运用双荧光素酶报告验证关键miRNA-mRNA的靶向关系。结果表明:1)筛选到次级毛囊发生发育相关miRNA 153个,共预测到32 978个靶基因;2)取交集后得到1 352个靶向的次级毛囊发生发育相关的基因,且显著富集在29条KEGG通路中,其中毛囊发生发育重要通路TGF-β同样显著富集;3)构建了chi-miR-26b-5p-SMAD1和 chi-miR-495-3p-SMAD1等232对次级毛囊发生发育可能相关的miRNA-mRNA关系对,双荧光素酶报告系统进一步验证了关键靶向关系。本研究为解析miRNA在绒山羊次级毛囊发育过程中的分子机制奠定了前期基础。