3个时期牛肌肉组织中长链非编码RNA表达谱的生物信息学分析

试验旨在分析不同时期牛肌肉组织中长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNAs)的表达谱,并筛选出可能参与肌肉发育过程的相关的lncRNAs。采集3月龄胚胎、6月龄胚胎和9月龄出生个体的肌肉组织RNA样品进行高通量测序,通过生物信息学方法对鉴定到的lncRNAs进行分析筛选,对lncRNAs靶基因和3个时期差异mRNAs进行Veen分析,并对Veen结果进行GO和KEGG富集分析,筛选与肌肉发育相关的lncRNAs及靶标mRNA。结果显示,高通量测序共鉴定到212 851条新的未注释的lncRNAs,其中在不同时期差异表达的有9 913条,分属于基因间型、正义链型、反义链型和双向型4种类型,在各染色体上均有分布,其中正义链型lncRNAs在各个染色体上分布数量最多,分布范围最广。分析其结构发现这些lncRNAs具有开放阅读框短、表达水平低、编码能力弱、分布广、数量大等特征。通过GO和KEGG富集分析,最终筛选出3月龄胚胎、6月龄胚胎和9月龄出生个体肌肉中差异表达并与肌生成有密切关系的55条lncRNAs和38条候选靶标mRNA。本研究不仅提供了3个时期牛肌肉组织中lncRNAs的表达模式,而且通过预测lncRNAs与mRNA的相互作用关系极大地缩小了与牛肌肉发育相关的lncRNAs的研究范围,为揭示牛肌肉发育的功能提供了重要的靶点。     

牛体外受精胚胎抗氧化相关的长链非编码RNA表达谱

旨在探究培养液中添加3mmol·L~(-1)谷胱甘肽(Glutathione,GSH)对牛体外受精胚胎中长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)表达谱的影响。收集8~16-细胞期和桑椹期的胚胎,构建文库后测序,筛选差异lncRNAs,共表达分析后,获得的差异基因进行GO功能注释和KEGG通路分析;同时对lncRNA进行了顺式作用靶基因的预测及其功能分析;通过荧光定量PCR对8个lncRNAs表达水平进行检测,验证测序结果的准确性。测序共得到4 273个lncRNAs,通过对其表达量、长度和外显子个数分析表明,测序数据的可靠性较好。筛选共得到59个差异lncRNAs(其中23个在对照组(不添加GSH)上调,而在处理组(添加3mmol·L-1 GSH)下调;36个在对照组下调,而在处理组上调),在对照组和处理组中,59个lncRNAs分别与754和2 782个蛋白编码基因共表达,这些基因分别参与47和48个功能分类,且主要富集于5和13条信号通路。对23和36个差异lncRNAs临近的145和154个蛋白编码基因进行GO注释,结果表明,这些基因分别参与35和43个功能分类。14个lncRNAs共表达的差异基因参与谷胱甘肽代谢通路。综上表明,在培养液中添加GSH能导致胚胎lncRNA表达谱的变化。     

畜禽动物中长链非编码RNA的研究现状

长链非编码RNA(Long noncoding RNAs,lncRNA)是一类转录本长度超过200nt的非编码RNA分子,它们以RNA的形式在表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等多层面调控基因的表达。它们参与细胞增殖、分化和凋亡等多种生物学过程。近年来,lncRNA在畜禽动物中的研究越来越受到人们的重视,人们发现lncRNA在动物生长发育中扮演着很重要的角色。本文对近十五年来畜禽动物如猪、鸡、羊和牛中lncRNA的高通量筛选与鉴定、表达、在不同物种中的进化以及功能等研究现状进行综述。     

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。     

长链非编码RNA生物学研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)作为非蛋白质编码的转录本,长度大于200个核苷酸,并缺少可预见的开放阅读框,随着高通量等技术的日益成熟,大量的lncRNA在转录组中被鉴别。但目前针对lncRNA的认识仍比较模糊,推测lncRNA可通过不同的方式起到多种生物学作用。本文将在lncRNA生物学功能、人类疾病及动物研究等方面的最新进展进行综述。     

长链非编码RNA与生殖

长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)通常是指长度大于200个核苷酸序列的非编码RNA转录本。lncRNA具有调控基因表达的功能,是表观遗传的重要调节因子。目前对lncRNA的研究大都集中于肿瘤、癌症等领域,近年来发现lncRNA与生殖有着密切联系,论文将从lncRNA在泌乳、卵巢和胚胎发育以及精子成熟等方面的功能展开论述,为进一步研究lncRNA对动物的生殖调控提供依据。     

长链非编码RNA与疾病研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)是指长度大于200个核苷酸,不表现出任何蛋白质编码潜能的一类RNA。lncRNA参与调控机体的生长发育、细胞凋亡、增殖和分化等,与肿瘤、心血管疾病和感染性疾病等密切相关,为lncRNA的研究能够为复杂疾病的预测、诊断和治疗提供新的依据。论文主要介绍lncRNA与疾病的相关研究进展。     

长链非编码RNA的生物学功能研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)是转录本长度超过200个核苷酸(nt)的,可在表观遗传、转录以及转录后等多层面上调控基因表达的一类RNA。高通量转录组分析结合RNA-免疫共沉淀等研究揭示了lncRNA与DNA、mRNA、miRNA和蛋白的相互作用及其过程中的重要调控功能。论文从lncRNA的概念、分类、生物学功能及其在癌症等疾病发生、发展中的作用等方面系统介绍了该领域最新研究成果,为深入研究lncRNA在机体代谢和相关疾病中的调控功能提供参考。     

牛GHR基因编码区生物信息学分析

GHR基因作为产奶性状的候选基因之一,已引起人们越来越多的关注。本文应用生物信息学方法比较分析了人、牛、猪、绵羊等14个物种的GHR基因编码区(CDS)序列,并对其遗传多样性、氨基酸序列的理化性质、信号肽、蛋白质二级结构和结构功能域等进行了预测分析。结果表明,从14个物种的30条序列检测到1 218个多态位点,共生成22种单倍型,物种间GHR基因序列编码区存在较丰富的遗传多样性。GHR蛋白等电点均低于7,呈酸性;大多GHR蛋白N端存在信号肽,均有跨膜结构域;蛋白质二级结构的主要结构元件是无规则卷曲。     

肌肉发生相关长链非编码RNA研究进展

肌肉参与机体的运动、协调和体温调节等一系列生命活动,同时畜禽肌肉是人类重要的蛋白质来源。肌肉发生过程中的不同调控机制可引起肌肉发育的阶段性差异,而整个肌肉发育主要以两个时期（胚胎期和出生后）的发育状态体现。长链非编码RNA（lncRNA）是一类不具有蛋白编码能力且长度>200 nt的RNA分子。近年来,随着基因组学和分子生物学技术的高速发展,发现lncRNA广泛参与到肌肉发育的各个阶段,以多种作用机制调控肌肉的发育过程。作者介绍了肌肉的发育过程,综述了目前发现的与肌肉发育相关的lncRNAs及其作用机制,并阐述其在肌肉发育的不同阶段发挥的重要作用,为进一步研究肌肉发育相关lncRNAs提供了参考。     

长链非编码RNA是新的调控因子

近年来长链非编码RNA(Long non-coding RNAs,lncRNAs)在多个物种中的研究逐渐升温。lncRNAs属于非编码RNA类型,在各物种中普遍存在。研究发现,lncRNAs在发育过程中对重要相关基因具有调控作用。越是在发育复杂的高等生物体中,其基因组产生越多的lncRNAs,其与生物进化呈正相关。在本文中,综述了lncRNAs作为重要的调控因子参与胚胎发育、染色体失活、神经发育等过程,为进一步研究lncRNAs提供参考。     

冷刺激小鼠脂肪组织差异表达长链非编码RNA的初步研究

脂肪组织主要有白色脂肪组织(WAT)和褐色脂肪组织(BAT)两种类型;WAT储存能量,BAT通过特异性表达解耦联蛋白1(uncoupling protein 1,UCP1)消耗能量产热。与BAT不同,WAT具有很强的可塑性,在寒冷刺激下,呈现褐色脂肪表型、获得褐色脂肪的产热活性("褐色化")。根据对冷刺激组(6℃)和对照组(28℃)小鼠的肩胛区褐色脂肪组织(iBAT)和皮下白色脂肪组织(sWAT)的RNA转录组测序分析结果,初步筛选出1个差异明显的长链非编码RNA (lncRNA-6030408B16Rik)。通过qRT-PCR检测lncRNA-6030408B16Rik在野生型小鼠的脾脏、肌肉、肾脏、十二指肠、大脑、肝脏、sWAT和iBAT中的表达;24只雄性C57BL/6野生型小鼠随机分成冷刺激组(6℃)和对照组(28℃),两组小鼠分别在6和28℃环境下处理10 d,分别采集两组的iBAT和sWAT;并分离出生1 d的野生型小鼠褐色前脂肪细胞,诱导分化后,收集0、1、3、5 d的细胞,检测UCP1基因和lncRNA-6030408B16Rik在分化过程中的时空表达。qRT-PCR结果显示iBAT和sWAT中lncRNA-6030408B16Rik的表达量均明显高于其他组织;与对照组相比,冷刺激组iBAT中lncRNA-6030408B16Rik的表达量极显著上调(P<0.01),冷刺激组sWAT中lncRNA-6030408B16Rik的表达量显著上调(P<0.05);前脂肪细胞诱导分化的过程中,lncRNA-6030408B16Rik的表达量呈先上调后下调的趋势。lncRNA-6030408B16Rik在脂肪组织中特异性高表达。lncRNA-6030408B16Rik可能对白色脂肪组织"褐色化"及褐色前脂肪细胞的分化具有重要的调控作用。     

长链非编码RNA与动物的基因表达调控

长链非编码RNA(Long noncoding RNA,lncRNA)是一类长度超过200nt的非编码RNA,没有完整的开放阅读框,不具备编码蛋白质的能力。但是最近的研究表明,lncRNA参与机体内许多重要的生理过程,如基因印记、X染色体失活等。其调节作用主要是通过DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑等方式影响基因的表达。同时lncRNA在疾病的发生与发展过程中影响重大,对疾病的诊断与治疗有重要的意义。因此,本文从lncRNA的生物学特性、lncRNA在表观遗传学、转录后水平、转录水平、在干细胞中的作用以及在疾病上的研究内容进行总结分析,阐述lncRNA的研究进展,为进一步研究lncRNA参与调控机体内生理过程的作用机制提供参考。     

牛GHR0基因编码区生物信息学分析

GHR基因作为产奶性状的候选基因之一,已引起人们越来越多的关注.本文应用生物信息学方法比较分析了人、牛、猪、绵羊等14个物种的GHR基因编码区(CDS)序列,并对其遗传多样性、氨基酸序列的理化性质、信号肽、蛋白质二级结构和结构功能域等进行了预测分析.结果表明,从14个物种的30条序列检测到1218个多态位点,共生成22种单倍型,物种间GHR基因序列编码区存在较丰富的遗传多样性.GHR蛋白等电点均低于7,呈酸性;大多GHR蛋白N端存在信号肽,均有跨膜结构域;蛋白质二级结构的主要结构元件是无规则卷曲.     

南阳牛BoLA-DRA基因编码区生物信息学分析

[目的]预测南阳牛BoLA-DRA编码蛋白区的理化性质和结构特征.[方法]运用生物信息学分析软件.[结果]DRA基因与其它物种核苷酸序列的同源性均在90％以上.进化树分析羊与牛在同一个分支上,亲缘关系最近.BoLA-DRA编码蛋白为疏水性蛋白,1个跨膜螺旋的膜蛋白,7个功能结构域,6个翻译后修饰位点.预测N末端包含信号肽序列,其切割位点位于26～27位的氨基酸之间.亚细胞定位该蛋白定位在细胞膜上,由α螺旋结构,β折叠结构、β转角结构和无规则卷曲结构形成二级结构.[结论]本试验初步获得了BoLA-DRA编码蛋白区生物信息学分析数据.     

长链非编码RNA与相关信号通路的研究进展

所有生物都能通过复杂的信号通路感知和响应细胞内外环境的有害变化,从而导致基因表达和细胞功能的改变,以此来维持体内的平衡.长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸且不编码蛋白质的功能性RNA.大量研究表明,多种复杂的信号通路与lncRNA密切相关.lncRNA可...     

单股正链RNA病毒3'非编码区的结构与功能研究进展

单股正链RNA病毒基因组中的3'非编码区(3'UTR)可以形成二级或者高级结构,这些结构对维持病毒RNA的稳定性以及病毒的复制调控具有至关重要的作用。它不仅可以单独发挥作用,也可以与RNA或者蛋白相互作用调控病毒的复制、转录、翻译和包装等各个过程。本文对RNA结构和功能研究的一般方法,以及一些单股正链RNA病毒代表种属的3'UTR的结构和功能进行了综述,并且就研究前景和一些存在的问题进行了探讨。     

调控动物性状相关长链非编码RNA的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是基因转录过程中产生的一类长度大于200个核苷酸(nt)的非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)。lncRNA的表达水平通常低于mRNA,且无高度保守序列,缺少开放阅读框,但它们具有更强的组织特异性表达模式。lncRNA可以通过与DNA、RNA(mRNA,miRNA,环状RNA)和蛋白质进行相互作用来发挥其功能,因此可作为信号分子、诱导物等来调节复杂的基因表达网络。作为一种新的调节分子,lncRNA正在成为基因表达调控中新的重要参与者,且近年研究表明,其与家畜动物性状调控密切相连。本文对lncRNA在动物肌肉生长分化、脂肪沉积、毛囊发育和繁殖方面进行了综述,旨在为lncRNA在家畜遗传育种上的应用提供依据。     

长链非编码RNA对脂肪沉积的调节作用及其机制

长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度大于200 bp的非编码蛋白质RNA,具有很弱或没有编码蛋白质的功能,能通过基因印记、表观遗传等,在转录或转录后对基因表达进行调控。随着全球肥胖问题的加剧,调控脂肪代谢的因素成为研究者的焦点。近年来,随着lncRNA功能的不断发现,大量研究报道lncRNA对脂肪沉积具有至关重要的作用。本文将从正向促进和反向抑制脂肪沉积的lncRNA及其作用机制进行综述。     

畜禽长链非编码RNA的功能及其研究方法

长链非编码RNA（long noncoding RNA,LncRNA）是一类转录本长度超过200 nt的RNA分子,不具有编码蛋白质的能力,主要参与脂肪代谢、肌肉发育、胚胎发育、性别决定与分化等多种生物过程和疾病的调控。在LncRNA研究中,研究方法的建立和应用起着至关重要的作用。作者简述了LncRNA的生物学特性和生物学功能,重点介绍了LncRNA的主要研究方法：基因芯片、RNA-seq、Northern blotting、荧光原位杂交（FISH）、实时荧光定量PCR、RNA结构平行分析（PARS）、快速预测RNA和蛋白质相互作用（CatRAPID）等,同时介绍了LncRNA与DNA、RNA及蛋白质的相互作用的方法：RNA-pulldown、RNA结合蛋白免疫沉淀（RIP）、光活性增强的核糖核苷交联和免疫共沉淀（PAR-CLIP）、RNA反义纯化（RAP）、RNA纯化的染色质分离（CHIRP）及RNA靶标的捕获杂交分析（CHART）、交联,连接以及混合测序（CLASH）,为畜禽动物中LncRNA的研究提供借鉴。