脂肪相关lncRNAs在动物中的研究进展

脂肪是动物体内重要的储能物质,与动物的瘦肉率等重要的经济性状密切相关。脂肪发育是一个复杂而精密的过程,受到多种脂肪生成相关基因、转录调节因子及表观遗传因子的共同调控。长链非编码RNAs(long non-coding RNAs,lncRNAs)是一类长度200 nt的非编码RNAs,可以在转录、转录后及表观修饰等多个水平上调节靶基因的表达,进而调控生命活动。近年来有关lncRNAs的研究逐渐增多,其作用范围几乎覆盖了生命活动的各个方面,也有一些lncRNAs被证实在脂肪发育的过程中发挥重要的调控作用,如棕色脂肪lncRNA 1(Blnc1)可以通过核糖核蛋白复合物促进棕色和米色脂肪细胞分化,该复合物也能够与早期B细胞因子2(Ebf2)起作用以增强产热基因如解偶联蛋白1(Ucp1)的表达;lnc-BATE1是棕色脂肪组织形成和结合异质核核糖核蛋白U(hnRNPU)以发挥产热作用所需的调控因子;lncRNA SRA能与过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)结合并增强PPARγ活性及其他多种途径,促进前脂肪细胞向脂肪细胞的分化,进一步调控脂肪的功能。作者对lncRNAs的基本特征、作用机制及其研究方法等,以及国内外对于脂肪发育相关lncRNAs的研究结果进行了综述,以期为进一步探索lncRNAs对脂肪发育的调控机制提供参考。     

基于高通量测序挖掘功能lncRNA在猪中的研究进展

长链非编码RNAs(lncRNAs)是一类长度大于200 nt的非编码RNAs,可以在转录、转录后及表观修饰等多个水平上调节靶基因的表达,进而调控生命活动。近年来有关lncRNAs的研究逐渐增多,其作用范围几乎覆盖了生命活动的各个方面。本文主要对lncRNAs的基本特征、分类和功能,以及国内外对于猪经济性状、繁殖性状、疾病相关lncRNA的高通量测序与鉴定、表达和功能等研究现状进行综述,以期为以后猪lncRNA的研究提供参考。     

前体脂肪细胞诱导及分化机制的研究进展

前体脂肪细胞分化过程即脂肪生成过程,在此过程中大量转录因子、非编码RNA及信号通路都发挥着重要的作用。文章综述了前体脂肪细胞分化过程中,成脂基因如C/EBPα和PPARγ等对前体脂肪细胞分化的调控;非编码RNA如长链非编码RNA(lncRNA)、小RNA(microRNA)、环状RNA(circRNA)对脂肪沉积、组织发育以及能量代谢等的调控过程;信号通路如Wnt/β-catenin信号通路、促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、Hedgehog信号通路对脂肪细胞分化的抑制作用;还有一些酶、抑制剂等对前体脂肪细胞诱导分化的调节作用,以期为厘清前体脂肪细胞诱导及分化机制提供参考。     

肠炎沙门菌感染鸡lncRNA表达谱分析

研究旨在分析鸡感染肠炎沙门菌后长链非编码RNA(lncRNA)的表达谱,了解lncRNA在肠炎沙门菌感染过程中发挥的作用。通过提取脾脏组织总RNA进行高通量测序,利用生物信息学方法进行比较分析。根据差异显著的lncRNAs与mRNAs之间的位置关系预测lncRNAs顺式调控的邻近基因,并对邻近基因进行GO富集和KEGG分析,预测lncRNA的功能。结果显示:在肠炎沙门菌感染过程中共鉴定到2 911个lncRNAs,差异表达分析后共筛选到117个差异表达的lnc RNAs(DE-lncRNA),随机抽取7个差异表达的lncRNAs进行实时荧光定量验证,在所有差异表达的lnc RNAs中有5个(4.27%)在差异表达mRNA附近被转录,lnc RNATCONS_00375517被预测与多个防御素家族基因DE-m RNAs之间可能存在顺式调控作用。结果提示lncRNA可能参与调控鸡抗沙门菌的免疫反应。     

功能性非编码RNAs在鸡肉肌内脂肪沉积中的调节作用

非编码RNAs(non-conding RNAs, ncRNAs)是一类没有编码蛋白质功能的RNAs,在基因转录、翻译过程中起重要调控作用。肌内脂肪(intramuscular fat, IMF)对鸡肉的风味、嫩度和多汁性具有重要影响，其含量与肌肉品质呈正相关，直接影响家禽肉品质。近年来，利用微小RNAs (microRNAs, miRNAs)、长链非编码RNAs (long non-coding RNAs, lncRNAs)和环状RNAs (circular RNAs, circRNAs)研究鸡IMF沉积的调控机制取得了一定进展，为表观遗传标记应用于动物遗传育种奠定了基础。笔者介绍了IMF形成与沉积的生物学过程、ncRNAs的生物学特点及作用模式，着重阐述了miRNAs、lncRNAs和circRNAs调控鸡肉IMF沉积的研究进展，为进一步研究miRNAs、lncRNAs和circRNAs在家禽肉品质调控方面的作用提供理论依据。     

PRDM16——控制BAT和WAT发育的分子开关

棕色脂肪组织通过大量表达解偶联蛋白-1(UCP-1)以加强线粒体呼吸作用的解偶联,使能量以热量形式散失,从而抵御肥胖和相关疾病.研究发现,PRDM16是调节棕色脂肪细胞形成的关键转录因子,是控制棕色和白色脂肪细胞特异基因表达程序的分子开关,其机制是C末端结合蛋白和过氧化物酶体增殖剂活性受体γ辅助激活子1 (PPARγ-coactivator-1α and β,PGC-1α/β) 竞争性结合PRDM16,分别形成PRDM16/CtBPs和PRDM16/PGC-1s转录复合物,前者可激活棕色脂肪特异基因的表达,后者则抑制白色脂肪特异基因的表达.论文通过对PRDM16的结构、功能及其作用机制的介绍,有助于研究者了解棕色脂肪组织发育的调控系统,为肥胖和相关疾病的治疗提供新思路.     

lncRNA在顶复门原虫感染中的作用机制

长链非编码RNA （long noncoding RNA,lncRNA）是一种核酸长度>200 nt、不编码或具有有限编码能力的RNA,早期一直被认为是遗传暗物质,但伴随分子生物学技术的进步,越来越多的lncRNAs被发掘。研究表明,lncRNA作为基因表达的关键调控因子,能在组蛋白修饰、转录调控和转录后调控等方面影响基因表达,几乎参与所有的细胞生物学过程。顶复门原虫是一类专性胞内寄生虫,入侵机制复杂,对顶复门原虫与宿主的互作研究已成为新型抗虫药物的研发基础。近年来研究发现,lncRNA作为一类新型调控因子广泛参与到顶复门原虫与宿主细胞相互作用中,包括感染免疫、发育分化和信号传导等细胞生物学过程,既可帮助宿主抵御寄生虫入侵,也可协助寄生虫在胞内增殖发育,对疾病的发生发展具有重要的调控作用。笔者通过对lncRNA的生物学分类及其在细胞生理过程中的主要功能进行概述,综合近年来lncRNA在以弓形虫、疟原虫和隐孢子虫为主要代表的顶复门原虫的相关研究,系统梳理了lncRNA在宿主免疫反应、寄生虫发育分化和表观遗传调控等方面的作用机制,以期为顶复门原虫致病机理研究及高效防控技术研发提供新的思路和参考。     

调控动物生殖功能的lncRNAs研究进展

长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是一类转录本长度大于200个核苷酸(nt)的非编码RNA,其可被转录但通常没有编码潜能,不能翻译成为蛋白质,故早期被认为是基因组转录过程中形成的副产物。近年在生殖领域随着二代测序技术的发展,已发现lncRNA可在转录、转录后修饰、翻译、翻译后修饰及表观遗传等多种层面调控基因的表达和蛋白活性,参与调控动物生殖如减数分裂、胚胎发育、生殖细胞的发育等过程。迄今为止,已经鉴定出多种与生殖功能有关的lncRNAs,如Tsx, Dmr, Neat1,H19等。该文综述了目前已发现的调控动物生殖的lncRNAs及其机制,为进一步研究lncRNA调控生殖的功能与机制提供参考。     

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。     

长链非编码RNA在肌肉生成与脂肪发育过程中的研究进展

基因组DNA经过转录可以产生两大类RNA,编码蛋白的RNA和非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)。其中,长链非编码RNA(lncRNA)受到了越来越多的关注。lncRNA可以通过多种机制,从转录水平,转录后水平以及表观修饰水平调节靶基因的表达,进而调控肌肉与脂肪的发育。本文将对lncRNA的基本特征及功能机制进行介绍,综述lncRNA对肌肉和脂肪组织发育的调控机制,并对lncRNA未来的研究进行展望,为研究者在lncRNA方面的研究提供有力的参考。     

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。     

非编码RNA对猪骨骼肌发育的影响

骨骼肌发育与猪肉产量和品质密切相关，且受到各种因素的影响。近年来，非编码RNA （non-coding RNA，ncRNA）对骨骼肌发育的影响已成为新的研究热点之一。ncRNA主要包括微小RNA （microRNA，miRNA）、长链非编码RNA （long non-coding RNA，lncRNA）和环状RNA （circular RNA，circRNA），是一类不具有编码蛋白功能的RNA，最初被认为只是在转录或转录后水平调控基因的表达，但随着研究的深入，越来越多的ncRNA被证实参与骨骼肌细胞增殖、分化与凋亡等生物过程，其中miRNA可通过与靶基因互补序列结合发挥功能；lncRNA与circRNA主要作为分子海绵竞争性结合miRNA，解除其对靶基因的抑制作用。作者主要从ncRNA介绍及miRNA、lncRNA和circRNA对猪骨骼肌发育的影响等进行综述，并就ncRNA对猪骨骼肌生长发育的研究进行了展望。     

发情周期不同阶段绵羊卵巢lncRNA的鉴定和功能分析

旨在分析不同繁殖周期绵羊卵巢组织中长链非编码RNA (long non-coding RNA,lncRNA)的表达谱,了解lncRNA表达及其调控机理,为绵羊繁育研究提供理论依据。本研究以湖羊为研究对象,选取年龄在1.5～2.5岁的黄体期和卵泡期母羊各3只,通过高通量测序筛选出卵巢组织中的lncRNA,运用生物信息学分析对差异表达的lncRNA进行靶基因预测,通过GO和KEGG富集分析找出与绵羊繁殖相关的通路。结果显示,本研究共获得1 379个差异表达的lncRNAs,其中1 158个表达上调,221个表达下调。GO和KEGG富集分析表明,差异表达的lncRNAs及其靶基因主要参与卵泡发育、排卵周期过程、钙离子信号通路、卵母细胞减数分裂、催产素信号通路、MAPK信号通路、甲状腺激素合成通路、雌激素信号通路。关键的lncRNAs可能通过调控参与这些信号通路和生物学过程的相关基因来调控生殖。其中,LNC_011239、LNC_012847、LNC_003902、LNC_003906、LNC_003907等靶向的MAPK1、ADCY1、ADCY5、PPP3CA和CDC23可能发挥关键的调控作用。qRT-PCR验证证明,随机选取的5个差异lncRNAs定量结果与测序结果基本一致。本研究利用RNA-Seq技术筛选出黄体期和卵泡期卵巢组织中的lncRNAs,并进行差异分析,为揭示绵羊繁殖能力的分子机制提供依据。     

野生盘羊×巴什拜羊杂交二代尾部脂肪差异表达lncRNA的鉴定与分析

【目的】 分析不同脂尾型绵羊尾部脂肪组织中的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)的表达谱,探究lncRNA与绵羊尾部脂肪沉积机制的关系,为揭示绵羊尾脂沉积机制提供理论依据。【方法】 选择新疆地方绵羊巴什拜羊(肥尾型)和野生盘羊×巴什拜羊杂交二代(小尾型)作为研究对象,采集2个群体尾部脂肪组织,利用转录组测序技术筛选差异表达lncRNA并预测靶基因,对其进行GO功能和KEGG通路富集分析;利用实时荧光定量PCR技术验证转录组测序的表达结果。【结果】 通过差异表达分析共筛选出728个差异表达lncRNAs,其中270个表达下调,458个表达上调;通过差异表达lncRNA靶基因的GO功能和KEGG通路富集分析,筛选到634个靶基因参与疾病、免疫、蛋白修饰、细胞代谢等相关功能分类,共涉及76条信号通路,部分lncRNA介导的靶基因SCD、GPAM、THRSP、FASN等与绵羊尾部脂肪沉积相关。实时荧光定量PCR与转录组测序结果趋势相同。【结论】 lncRNA在绵羊脂尾进化中对尾部脂肪沉积具有重要的调控作用,为从lncRNA的角度分析绵羊脂肪沉积提供了理论依据。     

鸡繁殖性状近交衰退相关lncRNA的筛选

【目的】 筛选与鸡繁殖性状近交衰退相关的长链非编码RNA （long non-coding RNA，lncRNA），为深入探究lncRNA对鸡繁殖性能近交衰退调控机制提供参考。【方法】 以狼山鸡高、低近交群体为试验素材，通过转录组测序技术分析狼山鸡下丘脑和卵巢中lncRNA表达情况，筛选高、低近交组间差异表达lncRNA，并对其进行顺式调控靶基因预测及功能分析。【结果】 狼山鸡下丘脑和卵巢中共鉴定出4 222个lncRNAs，高、低近交组间比较发现，下丘脑中差异表达lncRNAs 35个，卵巢中差异表达lncRNAs 215个。下丘脑中差异lncRNAs中预测到顺式调控靶基因98个，这些靶基因显著富集于出生或孵化时胚胎发育终止、胚胎心导管发育、视黄酸应答等繁殖相关生物过程（P<0.05），涉及lncRNA MSTRG.9196.4、MSTRG.9195.2、MSTRG.6254.2以及相应靶基因DNAAF2和FKBP1B等胚胎发育相关基因；卵巢中差异lncRNAs预测到顺式调控靶基因414个，这些靶基因富集到卵母细胞减数分裂、MAPK、叶酸合成等信号通路，包括MSTRG.7683.1、MSTRG.13604.4、MSTRG.16570.1、MSTRG.8330.5、MSTRG.8330.4等神经内分泌调节及配子生成相关的lncRNAs。【结论】 本研究在下丘脑和卵巢中筛选到了一系列鸡胚胎发育及配子生成调控相关差异lncRNAs，这些lncRNAs可作为鸡繁殖性能近交衰退候选lncRNAs，为进一步揭示鸡繁殖性能近交衰退调控机制提供线索。     

长链非编码RNA——病毒与宿主相互作用中的新型调控因子

长链非编码RNA（long non-coding RNAs，lncRNAs）是一类长度>200 nt的非编码RNA，在多种生物学过程中发挥重要调控作用。近年来研究表明，lncRNAs可被病毒诱导表达，其作为一类新型的调控因子介导宿主与病毒相互作用，通过病原识别受体，以不同机制激活或抑制天然免疫应答反馈病毒感染。本文阐述了lncRNAs介导病毒与宿主相互作用中的调控机制，归纳了它们在宿主抗病毒天然免疫应答过程中的调控网络，以期为研究lncRNAs在抗病毒中的作用提供参考，为揭示病毒的致病机制和发现新的抗病毒靶标奠定基础。