水牛PPARG来源环状RNA的鉴定及表达谱分析

为鉴定前期转录组测序分析结果的可靠性,并从中挖掘水牛脂肪沉积潜在环状RNA(circular RNA,circRNA),本研究对10个来源于过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARG)基因的circRNA进行鉴定,根据测序获得的候选circRNA序列信息,设计对向引物进行半定量检测和普通测序以获得真实存在的circRNA,采用实时荧光定量PCR分析其在水牛不同组织和不同部位脂肪组织中的表达谱,半定量检测其在不同物种间的保守性。结果显示,10个候选circRNA中,有5个circRNA可以检测到,测序验证序列与转录组测序分析获得的序列一致,其中2个circRNA可设计出特异性的定量引物,这2个circRNA主要在脂肪组织中表达,且在不同部位脂肪组织中的表达量存在差异;另外3个circRNA在黄牛、牦牛、猪和小鼠的脂肪组织中均有表达,序列长度一致,序列相似度高。以上研究结果提示,转录组测序分析获得的结果可靠,其中有2个circRNA主要在脂肪组织中表达,且物种间保守,可作为研究水牛脂肪沉积的候选基因。     

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。     

大白猪和莱芜猪肌内脂肪组织circRNAs的鉴定与分析

旨在探索circRNAs在脂肪组织可能发挥的潜在作用,为了解circRNA调控脂肪沉积和脂代谢作用的机制奠定基础。本研究采用RNA-Seq和生物信息学方法鉴定大白和莱芜猪肌内脂肪组织中circRNAs的表达情况,运用miRanda和Targetscan对差异表达circRNA进行靶基因预测,对靶基因进行GO和KEGG富集分析。结果发现,181个差异表达circRNAs得到鉴定,其中,102个在莱芜猪肌内脂肪组织中上调表达,79个下调表达。并对具有较多miRNA结合位点的ssc_circ_0002807、ssc_circ_0009352靶基因进行了GO和KEGG富集分析,发现靶基因富集于胆固醇平衡和磷脂平衡等与脂代谢相关的生物学过程。通过qRT-PCR,验证了ssc_circ_0002807、ssc_circ_0005382、ssc_circ_0009172和ssc_circ_0004824,与测序结果一致。由此推断,ssc_circ_0002807与ssc_circ_0009352可能参与调控脂肪沉积和脂质代谢。     

羊口疮病毒感染对山羊皮肤成纤维细胞circRNA表达谱的影响

旨在探究羊口疮病毒（orf virus,ORFV）感染对山羊皮肤成纤维细胞（goat skin fibroblast,GSF）环状RNA(circular RNA,circRNA)表达谱的影响。以ORFV感染的GSF和未感染细胞为对象构建6个cDNA文库进行转录组测序,利用生物信息学方法进行circRNA鉴定、circRNA差异表达分析、差异circRNA的GO和KEGG功能富集分析,最后挑选9个差异circRNA进行qPCR和Sanger测序验证。结果发现,在未感染组和感染组分别鉴定到9 979和10 844个circRNA,共有151个circRNA差异表达,其中59个circRNA表达上调,92个circRNA表达下调;GO富集分析表明,差异circRNA主要富集在炎症应答、上皮结构维持、细胞迁移正调控、泛素蛋白转移酶活性等生物学过程;KEGG富集分析表明,差异circRNA主要富集在紧密连接、黏着斑、血管平滑肌收缩、内吞作用、细胞因子受体相互作用等信号通路;circRNA1001,circRNA1684,circRNA3127和circRNA788表达量与转录组测序结果一致。本...     

家蚕环形RNA的预测与鉴定

环形RNA(circRNA)是具有闭合环状结构的单链RNA,其功能涉及对亲本基因转录的调控、miRNA的吸附和作为某些疾病的生物标志物。以家蚕幼虫、蛹和蛾3个发育时期蚕体的混合样本提取总RNA,利用高通量测序共获得112 271 320个测序read。采用软件Map Splice和Find_circ从获得的测序read中预测家蚕的circRNAs,其中用Map Splice预测到的circRNA共1 659条,用Find_circ预测到的circRNA共9 777条,2个软件共同预测到的circRNA有1 598条。利用circRNA预测程序CircRNApredictor.pl从家蚕转录组read(SRR315361)和家蚕基因组序列中预测到12 955条circRNA,进一步将高通量测序read匹配预测的circRNA序列,结果显示序列首尾重叠,为环状分子。通过软件miRanda预测了部分家蚕circRNA的靶miRNA。设计特异性的正、反向PCR引物对,选取其中11条SRPBM(spliced reads per billion mapping)值最高的circRNA进行PCR,产物测序鉴定为家蚕潜在的circRNA分子,其中BmcircR_3621、BmcircR_8955、BmcircR_8926、BmcircR_6123、BmcircR_8349、BmcircR_1198、BmcircR_9535、BmcircR_6215、BmcircR_7937在家蚕酪氨酸蛋白激酶Abl(tyrosine-protein kinase Abl)和异常细胞迁移蛋白10(abnormal cell migration protein 10)等的基因序列中以环的形式存在,并且主要成环位点与生物信息学预测结果一致,而BmcircR_2196和BmcircR_6226的成环位点与预测存在差异。研究结果可供家蚕乃至昆虫新型RNA分子的鉴定和研究参考。     

利用配对RNA-seq数据筛选显著差异背膘厚度松辽黑猪背最长肌差异表达基因

本研究旨在利用转录组测序技术鉴定松辽黑猪背最长肌组织中的差异表达基因（DEGs）,找出与猪脂肪沉积相关的潜在候选基因。通过对松辽黑猪进行活体背膘厚测定,选择具有极端背膘厚的3对个体（高、低各3头）为研究对象。取背最长肌组织提取RNA,并对其进行双末端转录组测序,然后,基于edgeR包的配对方法筛选差异基因,并进行生物学功能富集分析。结果鉴定出590个差异表达基因,其中,188个基因在高背膘厚组猪背最长肌组织中高表达,402个基因在低背膘厚组猪背最长肌组织中高表达。通过生物学功能分析发现,有42条显著富集通路,鉴定出的与脂肪沉积相关的通路有脂肪酸代谢、不饱和脂肪酸的生物合成以及PPAR信号通路等,筛选出FABP3、FADS1、FADS2、OLR1、ACSL1、LIPA和PLIN2为脂肪沉积性状的候选基因。该研究结果为进一步探究松辽黑猪肌内脂肪分子调控机制提供了参考。     

秦川牛Snail2基因扩增、序列特征及表达特性分析

试验旨在扩增秦川牛Snail2基因，构建Snail2基因在其各组织不同发育阶段及脂肪细胞不同分化时期的时空表达规律，为进一步研究Snail2基因在牛脂肪沉积中的功能及调控作用奠定基础。以秦川牛为研究对象，经PCR扩增得到Snail2基因CDS区序列，运用生物信息学软件对其功能结构进行预测，同时采用实时荧光定量PCR检测Snail2基因在新生牛和成年牛各组织及脂肪细胞成脂分化过程中的时空表达谱。结果显示，秦川牛Snail2基因编码序列全长为952 bp。不同物种系统进化树结果表明，牛Snail2蛋白在家牛、水牛、山羊、绵羊中高度保守。磷酸化位点分析发现，存在41个潜在磷酸化位点，其中周期蛋白依赖性激酶1（cyclin dependent kinase 1，CDK1）、CDK5、CKⅡ、CKⅠ等多个细胞周期相关激酶参与了Snail2蛋白的磷酸化修饰。蛋白结构域预测发现，牛、人和鼠等8个物种中有8个相似Motif。Snail2蛋白二级结构主要由不规则卷曲构成，二、三级结构预测结果一致。Snail2基因启动子区序列分析发现1个CpG岛及E2F、C/EBPα（CCAAT/enhancer binding proteins alpha）、AP2和Sp1等与脂肪生成相关的转录因子结合位点。实时荧光定量PCR结果显示，Snail2基因在牛脂肪组织中呈现较高表达水平，且随着脂肪细胞成脂分化和牛生长发育过程均呈现上升趋势，表明Snail2基因在牛脂肪沉积过程中发挥重要作用。研究结果为进一步揭示Snail2基因通过影响脂肪细胞增殖和分化进而影响肉牛脂肪沉积作用机制奠定基础。     

水牛Keap1基因的克隆、序列分析及组织表达研究

本研究克隆了水牛Keap1基因的全长编码区,并对其序列进行了生物信息学分析,同时探索了其在水牛各组织中的表达差异。根据GenBank中公布的牛Keap1基因的序列信息,设计特异性引物并扩增出水牛Keap1的目的片段,利用生物信息学分析方法,对测序所得水牛Keap1基因序列、预测蛋白质序列进行了分析,并采用实时荧光定量PCR技术对Keap1基因mRNA在水牛各组织中的表达进行了研究。结果表明,水牛Keap1基因编码区全长1 875 bp,预测编码624个氨基酸;多重分析结果显示,水牛与牛、绵羊、野猪和人Keap1基因的同源性分别为99%、96%、92%和90%;进化树分析表明Keap1在物种间具有较高保守性,不同物种间Keap1序列的差异符合物种间的进化性。对Keap1蛋白质二级结构预测发现,其包含24个α-螺旋、40个β-螺旋、38个T转角和27个无规则卷曲。实时荧光定量PCR结果显示,Keap1基因在水牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、卵巢和肌肉组织中均有表达,但心脏中表达量最高,肝脏、脾脏中表达量较低。本研究成功克隆了水牛Keap1基因,并进行了相关生物信息学分析及其mRNA在水牛各组织的表达情况研究,为阐明Keap1-Nrf2-ARE信号通路,提高水牛胚胎体外培养的抗氧化能力奠定基础。     

KDR基因在延黄牛不同部位脂肪组织中相对表达量的研究

试验旨在阐明KDR基因在不同脂肪组织中的表达水平,为延黄牛脂肪沉积规律提供参考.以延黄牛皮下脂肪和腹部脂肪为材料,采用荧光定量PCR技术检测不同部位脂肪组织中KDR基因的相对表达量,通过2-ΔΔCt法处理不同部位脂肪组织相对表达量数据,SPSS 17.0软件分析表达水平差异显著性.结果表明:KDR基因在腹部脂肪中的表达量显著高于皮下脂肪组织(P<0.05),研究结果可为进一步探讨不同部位脂肪组织的发育机制奠定基础.     

版纳微型猪近交系VEGF基因克隆及其组织中转录水平的检测

为克隆版纳微型猪近交系血管内皮生长因子(VEGF)基因并检测该基因在各组织中的转录水平,本研究提取版纳微型猪近交系18种组织RNA,利用RT-PCR方法扩增VEGF基因编码区全长序列,进行克隆测序。利用VEGF基因序列的推导氨基酸序列与牛等8个物种的VEGF氨基酸序列构建物种系统进化树,同时采用半定量RT-PCR方法分析VEGF基因在版纳微型猪近交系18种组织中的转录水平。结果显示,版纳微型猪近交系VEGF基因编码区全长573 bp,编码190个氨基酸。氨基酸序列同源性分析表明,与牛等8个物种具有90%以上的相似性,分子系统进化表明其序列与人的关系最近,其次为牛、羊和兔。多组织半定量RT-PCR研究表明VEGF mRNA在版纳微型猪近交系的18个组织中均有转录水平的表达,其中在卵巢、脾脏、心脏、肺脏及皮肤中表达量较高,其他组织中表达量略低。     

猪肌内脂肪沉积相关基因的筛选及其表达特性分析

【目的】通过分析马身猪和大白猪背最长肌转录组测序数据,筛选肌内脂肪沉积相关基因,并对其表达特性进行分析。【方法】采集180日龄马身猪和大白猪背最长肌,采用RNA-Seq技术对其进行转录组测序,筛选差异表达基因并进行GO功能和KEGG通路富集分析;采用GeneCards在线查询基因功能,进一步筛选与肌内脂肪沉积相关的差异基因;采用实时荧光定量PCR技术检测差异基因在2个品种猪不同组织以及肌内脂肪细胞成脂分化过程中的表达变化。【结果】获得2个品种猪背最长肌差异表达基因共280个,其中128个表达显著上调,152个表达显著下调。GO功能富集分析注释到46个条目,其中生物过程24条,分子功能8条,细胞组分14条。KEGG通路分析显著富集到PPAR信号通路、MAPK信号通路和脂肪细胞因子信号等脂肪沉积相关通路。GeneCards功能查询获得TRAF2、DUSP1、ACOT4、NR4A1、SLC27A6、PLIN5共6个与脂肪沉积相关的基因。实时荧光定量PCR分析表明,马身猪和大白猪背最长肌中NR4A1、DUSP1、PLIN5基因表达量差异显著或极显著(P<0.05;P<0.01),T...     

水牛泌乳期与非泌乳期乳腺组织差异miRNAs的表达模式鉴定及分析

为了探求水牛泌乳和非泌乳期关键调控差异表达miRNAs及其表达模式,试验结合Solexa高通量测序和生物信息学分析结果筛选出18个水牛乳腺组织在泌乳期和非泌乳期差异表达的miRNAs,设计、筛选可行的miRNAs反转录及实时荧光定量PCR引物,进行实时荧光定量PCR验证差异表达miRNAs的表达模式。结果发现,miRNA的差异表达模式与测序结果基本一致。泌乳期miRNA-103、miRNA-125a、miRNA-30a-5p和miRNA-148a的表达量均显著高于非泌乳期（P<0.05）;miRNA-29a在非泌乳期表达量显著高于泌乳期（P<0.05）;miRNA-141、miRNA-125b和miRNA-497在泌乳期表达量均高于非泌乳期,但差异不显著（P>0.05）;低丰度的miRNA-490和miRNA-592在泌乳期表达量均显著高于非泌乳期（P<0.05）。Novel-123b在泌乳期和非泌乳期差异不显著（P>0.05）,Novel-57在泌乳期比非泌乳期高29.79倍（P<0.01）。本试验结果为后续水牛乳腺研究提供了16个miRNA的可用特异性反转录引物和实时荧光定量PCR引物,miRNA-103、miRNA-125a、miRNA-30a-5p、miRNA-148a、miRNA-29a和Novel-57 6个水牛差异表达miRNAs值得进一步研究。     

鸡BMP7基因组织表达特性及其在高、低脂系脂肪组织中表达差异研究

骨形态发生蛋白7(Bone morphogenetic proteins7,BMP7)是一类与骨骼发育密切相关的酸性多肽,属于TGF-β超家族,能够诱导血管周围及结缔组织中的间充质细胞向骨细胞方向分化。近期研究结果表明,BMP7在哺乳动物棕色脂肪组织发育过程中发挥重要作用。目前还没有关于鸡BMP7基因表达规律的研究。本研究以东北农业大学高脂系肉鸡为试验材料,采用半定量RT-PCR的方法检测BMP7基因在不同组织中的表达特性,发现BMP7在鸡23种组织中均有表达;采用半定量RT-PCR和Real-time PCR的方法检测BMP7基因在高、低脂系肉鸡脂肪组织间的表达差异,发现BMP7基因在高脂系肉鸡脂肪组织中的表达量显著高于低脂系(P<0.05)。本研究为进一步揭示BMP7基因与鸡脂肪组织发育之间的关系奠定了基础。     

水牛水通道蛋白9基因克隆及其表达分析

本研究旨在对水牛水通道蛋白9 (aquaporins 9,AQP9) 基因进行克隆,并对其在水牛不同组织中的表达规律及其在水牛卵巢和睾丸组织中的表达差异进行探索。根据GenBank上黄牛AQP9基因序列(登录号:NM_001205833.1)设计特异性引物,以水牛睾丸组织cDNA为模板,应用RT-PCR方法扩增AQP9基因编码区片段;运用生物信息学方法分析其核苷酸序列的保守性和氨基酸的理化性质;应用实时荧光定量PCR技术分析AQP9基因在水牛组织中的表达情况;免疫组织化学方法分析AQP9蛋白在不同发育阶段水牛卵泡及睾丸组织中的表达差异。结果表明,克隆获得了888 bp的水牛AQP9基因编码区序列,其编码295个氨基酸。多重序列比较显示,水牛AQP9核苷酸序列与牛、猪、绵羊和人相应序列相似性分别为99%、90%、97%、88%;氨基酸序列的同源性分别为99%、86%、97%、83%,系统进化树分析结果推测,AQP9基因在物种进化过程中具有高度保守性。实时荧光定量PCR结果显示,AQP9基因在水牛肝脏、肺脏、大脑、皮肤、睾丸和卵巢组织中有不同程度的表达,在肝脏组织中表达最高,皮肤和睾丸次之,肺脏和卵巢表达较低。免疫组化结果显示,在卵巢组织中,AQP9蛋白表达随卵泡发育时期的不同而变化,并随着卵泡发育其表达逐渐增强;在睾丸组织中,AQP9蛋白在各级精母细胞和间质细胞中均有表达。结果提示,成功克隆得到水牛AQP9基因序列;AQP9在水牛卵巢和睾丸中的表达及其功能可能与水牛卵泡发育和精子发生有重要的关联。     

过表达circNMT1促进水牛脂肪细胞的成脂分化

旨在鉴定非编码RNA circNMT1,明确其组织和细胞的表达模式,以及探究过表达circNMT1对脂肪细胞分化的影响。本试验以30月龄中国沼泽水牛(信阳水牛,n=3)的心、肝、脾、肺、肾、背最长肌、背部皮下脂肪组织和前体脂肪细胞以及3T3-L1细胞为试验材料。通过半定量PCR和实时荧光定量PCR (real-time quantitative PCR,qRT-PCR)技术对circNMT1进行鉴定、细胞定位并明确其时空表达模式。进一步分别将其过表达到3T3-L1和水牛前体脂肪细胞中,利用形态学方法及定量方法检测过表达后脂滴累积情况,同时采用qRT-PCR检测脂肪标志基因相对表达水平的变化。结果表明,circNMT1是真实存在且稳定表达的circRNA,在水牛前体脂肪细胞的细胞核和细胞质中均表达,且在脂肪组织和成熟的脂肪细胞中高表达(P<0.001)。功能获得性试验表明,在3T3-L1细胞和水牛脂肪细胞,circNMT1显著促进脂肪细胞的脂滴积累,并且显著提高成脂标志基因PPARG、C/EBPα和FABP4的相对表达水平(P<0.01)。circNMT1可能是水牛脂肪细胞分化的正调控因子,这为circNMT1在水牛脂肪细胞中的调节作用提供了新见解。     

Cloning of Buffalo AQP9 Gene and Analysing its Expression in the Buffalo Tissues

Cloning buffalo AQP9 gene and analyzing its expression in buffalo tissues.A pair of primers was designed according to the released bovine AQP9 sequences in GenBank,which was used to clone buffalo AQP9 gene.The AQP9 gene was amplified by RT-PCR,whose nucleotide sequence and protein structure were analyzed by bioinformatics methods.The expression of AQP9 in buffalo tissues was assayed by Real-time quantitative PCR.The expression of AQP9 gene in buffalo ovary and testis tissue was detected by immunohistochemical staining method.The results showed that the cloned ORF length of buffalo AQP9 gene was 888 bp,which coded 295 amino acids.The results of multiple sequence comparison showed that the nucleotide sequence of buffalo AQP9 shared 99%,90%,97% and 88% homologeous compared with that of Bos taurus,Sus scrofa,Ovis ariessis and Homo sapiens,respectively,while shared 99%,86%,97%,83% homologeous for amino acids,respectively.Phylogenetic tree analysis indicated that AQP9 gene was highly conservative in the evolutionary process.Real-time quantitative PCR results showed that AQP9 gene expressed in buffalo liver,lung,brain,skin,testis and ovary tissues with different levels,had the most abundant expression in liver,followed by in skin and testis,less observed in lung and ovary.The results of immunohistochemical staining showed that the expression of AQP9 protein varied with the development of buffalo ovarian tissue,and gradually enhanced with follicle development.In testicular tissue,AQP9 protein expressed in spermatocyte and leydig cells of developmental stage testis.These results indicated that we had successfully cloned buffalo AQP9 gene sequences.The expression and its function of AQP9 in buffalo ovaries and testes might play an important role in follicle development and spermatogenesis.     

Cloning of GABRP Gene and Its Expression in Buffalo Mammary Tissue

GABA is an important inhibitory neurotransmitter in the brain,beside the function of transmissing information,which plays an important role in endocrine tissues.In this study,the CDS of buffalo GABRP gene was cloned and its biological information was analyzed,the expression of GABRP in buffalo mammary tissue was also examined by Real-time quantitative PCR and immunohistochemistry.The RT-PCR results showed that GABRP CDS fragment was obtained successfully from Guangxi local buffalo,which shared 99% with that of river buffalo,its length was 1 401 bp.The phylogenetic tree showed that GABRP had high conservation in different species.The immunohistochemistry results showed that buffalo GABRP protein located at the alveolar epithelial cells of buffalo mammary.The expression of GABRP gene in non-lactation buffalo mammary was significantly higher than that of lactation tissue (P<0.05).The results laid a foundation for further study the function of GABRP gene in the development of buffalo mammary gland.