鸡Wnt3a基因组织表达差异与SNPs对鸡毛囊密度性状的遗传效应

Wnt家族成员3a （Wnt family member 3a,Wnt3a）基因是Wnt信号通路的重要成员,Wnt信号通路在动物皮肤毛囊的发生发育中具有重要作用。试验以Wnt3a为候选基因,旨在探讨鸡Wnt3a基因的组织表达差异与单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms,SNPs）位点对鸡皮肤毛囊密度性状的遗传效应。用实时荧光定量PCR检测Wnt3a基因在鸡不同组织中的表达差异;用PCR扩增直接测序法对Wnt3a基因的SNPs位点进行筛查,验证和分析不同SNPs位点基因型背部毛囊密度的差异;用实时荧光定量PCR技术检测不同品种鸡皮肤组织中Wnt3a基因mRNA表达差异。结果表明,Wnt3a mRNA在皮肤组织中表达量最高,显著高于其他组织（P<0.05）,其次是肝脏、睾丸、卵巢和下丘脑,心脏、胸肌、垂体和脾脏等组织表达量较低。在Wnt3a基因第2和3外显子区各筛选到1个SNP位点：g.2587569 G>A和g.2555812 T>C;在第3内含子区筛选到1个SNP位点：g.2555377 T>C。卡方检验结果显示,3个位点均极显著偏离Hardy-Weinberg平衡。群体遗传参数分析发现,g.2555812 T>C位点为中度多态,有效等位基因数为1.7,遗传变异程度较g.2587569 G>A和g.2555377 T>C位点高。SNP位点分型与毛囊密度的关联分析结果表明,g.2555377 T>C位点CC基因型个体的毛囊密度显著高于TT和CT基因型个体（P<0.05）。在毛囊密度具有显著差异的不同品种鸡的背部皮肤组织中,Wnt3a mRNA表达差异显著（P<0.05）。该研究结果为进一步深入解析Wnt3a在鸡皮肤毛囊生长发育中的作用、筛选与毛囊密度性状相关的辅助育种标记提供了基础资料。     

利用鸡胚表达谱数据筛选皮肤发育相关基因的研究

家鸡(Gallus domesticus)躯体被覆羽毛而跖部为鳞片状皮肤,代表了比较典型的皮肤结构,是研究皮肤调控机理的理想模型。本研究利用来航鸡胚胎期背部和跖部皮肤的表达谱数据(GSE62882),筛选不同日龄胚胎背部羽毛皮肤上皮(7 d、9 d)、间充质(7 d、9 d)和跖部鳞片皮肤上皮(9 d、11 d)、间充质(9 d、11d)的差异表达基因,探讨胚胎皮肤发育的调控通路。结果显示:羽毛皮肤上皮(7d、9d)鳞片皮肤上皮(9 d、11 d)差异表达显著基因(Padj0.05),分别为28个和116个;对4组极表达差异显著基因(P0.01)进行GO分析,发现富集在单细胞组织发育相关条目的差异基因最多,羽毛上皮(7 d、9 d)部分差异基因富集在细胞黏附;4组差异基因的KEGG分析中,筛选出共同的信号通路黏附斑激酶(FAK)信号通路,该通路介导的细胞黏附活动可能参与鸡胚胎皮肤发育过程。血小板源性生长因子(Platelet Derived Growth FactorSubunitB,PDFGB)、关键基因纤维连接蛋白1(Fibronectin1,FN1)和细胞基质蛋白(Periostin,POSTN)参与FAK信号通路,是值得关注的基因。     

EDA基因及其信号通路在动物皮肤毛囊发育中作用研究进展

EDA基因的突变会引起多种外胚层附属物的减少或是缺乏,像头发、牙齿、汗腺、皮脂腺和乳腺等外胚层附属物的生长发育,都需要EDA的参与。EDA信号通路在多种类型毛囊的发生、毛干的形成和皮脂腺的形态发生中发挥作用,它可控制胚胎上皮细胞的命运,调控毛囊细胞的分化过程。作者简述了EDA基因及其信号通路与动物毛囊发育的关系,介绍了EDA基因的功能和蛋白分子结构,以及它主要的两种转录体EDA1和EDA2的功能与作用机制,EDA1-EDAR系统在皮肤衍生结构的发育中发挥主要作用,EDA1和EDAR的突变均会导致HED。阐述了EDA基因信号通路调控毛囊组织生长发育机理以及与多个信号通路的关联,EDA信号可控制毛囊生长期到退行期的转换,对毛囊循环周期中退行期毛囊角质细胞的细胞凋亡起调控作用。EDA-EDAR系统是对皮肤附属器官发育有重要作用的Wnt信号通路的一个重要的效应器,其紧接着出现在Wnt诱导信号的下游。它依靠下游的NF-κB通路的活动来调控靶基因,通过刺激NF-κB调整Wnt、SHH、FGF、和TGF-β信号通路的效应器和抑制因子的转录来发挥作用,调控上皮细胞和间充质细胞还包括组织内的相互作用。结论认为EDA信号通路参与毛囊细胞的发育与分化调控,对动物毛囊生长发育起重要影响作用。     

基于表达谱芯片挖掘清远麻鸡和科宝肉鸡比目鱼肌差异表达基因

对生长速度长期的高压选择导致了快大型肉鸡与优质型地方鸡显著的表型差异,本研究旨在研究这种表型差异的分子遗传机理。采用Agilent鸡全基因组表达谱芯片对达到性成熟的优质型清远麻鸡(112d)和快大型科宝肉鸡(42d)比目鱼肌中与肌纤维发育和类型组成相关的候选基因及信号通路进行系统筛查。结果,芯片分析共筛选到差异倍数在2倍及以上的基因1 318个,以科宝肉鸡作为参照,清远麻鸡中上调基因501个,下调基因817个,主要涉及到肌肉发育、能量代谢、脂质代谢等生物学过程。基于KEGG Pathway分析发现,差异基因除了参与肌纤维发育和分化相关信号通路(如Hedgehog信号通路和Ca2+信号通路)外,Wnt信号通路,mTOR信号通路,MAPK信号通路,ErbB信号通路、JAK-STAT信号通路等一些跟能量代谢相关的信号通路也被富集为显著的信号通路。与能量代谢相关的信号通路和与肌肉发育相关的信号通路相互作用形成一个调控网络从而影响肌纤维的发育,筛选出了20个在肌纤维生长发育及分化过程中可能具有重要影响的候选基因,但这些差异表达基因在肌纤维的发育和分化过程中的作用尚待深入研究。     

鸡皮肤毛囊生长差异基因的生物信息学分析

【目的】 筛选鸡胚胎早期发育期间背部皮肤上皮和间充质中调控毛囊生长的关键基因、生物过程和信号通路,为了解鸡胚胎早期发育期间毛囊生长的分子机制提供参考。【方法】 从GEO数据库中下载基因芯片GSE62882数据集,采用R语言limma包对数据集进行差异分析,分别筛选出胚胎期第7和9天皮肤上皮和间充质差异基因以及皮肤上皮和间充质共同上下调基因,通过STRING在线数据库对差异基因和共同上下调基因进行蛋白互作网络分析,用Cytoscape 3.8.2软件进行可视化,运用R语言中的clusterProfiler程序包对差异基因和共同上下调基因进行GO功能和KEGG通路富集分析。【结果】 皮肤上皮在胚胎期第7和9天共筛选出626个差异基因,获得189条相互作用关系、10个生物过程和4条信号通路;皮肤间充质在胚胎期第7和9天共筛选出690个差异基因,获得326条相互作用关系、10个生物过程和3条信号通路;皮肤上皮和间充质在胚胎期第7和9天共同上调基因26个,共同下调基因48个,共同上下调基因存在34条相互作用关系,主要富集在Wnt信号通路上。【结论】 本研究从鸡胚胎期第7和9天皮肤上皮和间充质中筛选到共同上调基因26个,共同下调基因48个,这些基因主要富集在Wnt信号通路上,为探究上皮和间充质在毛囊生长发育中的作用机制提供理论参考。     

藏鸡与白羽肉鸡垂体转录组差异表达研究

试验旨在通过对藏鸡和白羽肉鸡垂体转录组测序和生物信息学分析,筛选出与鸡生长发育相关的差异表达基因（differentially expression genes,DEGs）及信号通路。本研究选用42日龄健康藏鸡和白羽肉鸡各3只,分别采集垂体组织利用Illumina HiSeq 2000平台进行转录组mRNA测序,对筛选到的DEGs筛选DEGs,GO和KEGG数据库功能注释和富集分析,实时荧光定量PCR验证随机挑选的DEGs表达水平。结果显示,藏鸡和白羽肉鸡分别获得126 094 302和125 666 442条clean reads。与白羽肉鸡相比,藏鸡垂体组织中共有DEGs 392个,其中196个为上调基因,196个为下调基因（P<0.05）,其中包括生长激素（GH）基因、生长激素释放激素受体（GHRHR）基因和胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白1（IGF2BP1）基因。GO和KEGG富集分析发现,DEGs显著富集于细胞黏附分子信号通路和神经活性配体-受体相互作用信号通路等细胞通讯相关的信号通路,GH、GHRHR和IGF2BP1基因也显著富集于神经活性配体-受体相互作用信号通路。实时荧光定量PCR结果显示,转录组测序结果准确可靠。综上研究,本研究初步揭示了影响藏鸡和白羽肉鸡生长发育速度差异的关键候选基因和信号通路,为了解鸡垂体组织调节生长发育的分子机制提供了理论依据。     

基于RNA-Seq分析褪黑激素对绒山羊皮肤基因表达的影响

为了研究褪黑激素（melatonin,MT）对绒山羊皮肤毛囊基因表达的影响,筛选与皮肤毛囊发育相关的重要基因．选取处于皮肤毛囊发育生长起始点（5月）的内蒙古绒山羊罕山型个体6只,分别作为埋植组（皮下埋植MT,n=3）和对照组（不埋植MT,n=3）,以绒山羊个体皮肤组织为试验材料,对其进行RNA—Seq测序,利用生物信息学方法对转录组数据进行分析．在测序数据质量控制的基础上,对差异表达基因进行筛选、功能注释和富集分析。结果表明,共筛选获得了462个在埋植组与对照组中差异表达的基因,其中,上调表达208个,下调表达254个;KEGG富集性分析表明差异表达基因主要参与：代谢途径、不饱和脂肪酸生物合成、脂肪酸代谢、癌症信号通路、鳞状细胞癌信号通路、黑色素合成、Wnt信号通路以及补体和凝血级联反应等,Wnt信号可能在褪黑激素调控皮肤毛囊发育中发挥重要作用．、研究结果为进一步阐明褪黑激素影响毛囊生长的分子机理提供了依据。     

β-catenin基因在辽宁绒山羊皮肤毛囊中表达的研究

β-catenin是Wnt信号途径中的重要调控因子,对毛囊细胞的生长、分化、运动、凋亡的调节都具有重要的作用。采用荧光定量PCR方法检测45日龄、365日龄、730日龄的辽宁绒山羊皮肤中β-catenin mRNA的表达,分析其在不同日龄辽宁绒山羊皮肤上的表达差异。结果表明:β-连环蛋白在不同年龄辽宁绒山羊皮肤中均有表达。45日龄的β-catenin基因mRNA表达量极显著(P<0.01)地高于365日龄(1周岁)和730日龄(2周岁)的表达量,而365日龄(周岁)与730日龄(2周岁)间β-catenin基因mRNA表达量则差异不显著(P>0.05)。说明β-catenin在绒山羊皮肤毛囊的发育和成熟过程中发挥重要作用。     

不同品种(配套系)黄羽肉鸡皮肤毛囊密度性状发育规律

研究旨在探讨不同品种黄羽肉鸡毛囊密度性状的发育变化规律和品种间差异。试验以花山鸡、817肉鸡、清远麻鸡、溧阳鸡、瑶鸡和广西三黄鸡等为素材,测定不同周龄各品种毛囊密度。结果显示：各品种背部和腿部毛囊密度随着日龄的增长呈逐渐下降的趋势;3～9周龄时,花山鸡、清远麻鸡、溧阳鸡、瑶鸡和广西三黄鸡背部和腿部毛囊密度在不同周龄之间均呈显著差异（P<0.05）。处于上市日龄品种间的比较,除溧阳鸡、广西三黄鸡、花山鸡和817肉鸡,其他品种的背部和腿部毛囊密度显著高于罗斯308肉鸡、毛囊直径低于罗斯308肉鸡（P<0.05）;文昌鸡、狼山鸡、鹿苑鸡和崇仁麻鸡的背部和腿部毛囊直径显著低于其他品种（P<0.05）。品种内公母之间比较,瑶鸡和崇仁麻鸡的腿部毛囊密度在公母间存在显著差异（P<0.05）。各品种的体重分别与背部毛囊密度和腿部毛囊密度呈极显著负相关（P<0.01）,背部和腿部毛囊密度呈极显著正相关（P<0.01）。结果提示,可以通过对体重的选择间接调控毛囊密度性状,性别可能会影响不同品种腿部毛囊密度的大小,研究结果为培育适合冷鲜上市的黄羽肉鸡配套系提供基础。     

调控毛囊发育的Wnt信号通路研究进展

毛囊周期性发育过程受多种分子及信号通路调控,Wnt信号通路就是其中之一。Wnt信号通路调控动物发育过程中的多个重要环节,包括细胞增殖、细胞迁移及细胞分化等,且在毛囊发育过程中发挥着重要的调控作用,这对动物毛皮质量的提高、人皮肤损伤的治疗及日益严重的脱发问题等提供更多的研究思路和实际应用价值。近年来,Wnt信号通路已成为信号通路研究中的热点之一。因此,论文就Wnt信号通路、毛囊发育及Wnt信号通路对毛囊发育的调控作用进行了综述,为广大科研人员的后续研究提供参考。     

miRNA与毛囊相关信号通路关系研究进展

毛囊是哺乳动物皮肤中复杂的微小器官，具有明显的生长周期，包括生长期、退行期和休止期。许多细胞因子和信号通路相互作用共同调节毛囊的发育。微小RNA(micro RNA,miRNA)是由22个核苷酸组成的非编码RNA,通过降解靶基因mRNA或抑制靶基因mRNA翻译来负向调节基因的表达。miRNA通过调控毛囊关键的信号通路，参与细胞增殖、凋亡等多种生理过程，从而促进毛囊生长。笔者综述了miRNA调控毛囊发育相关的Wnt、Notch、骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein, BMP)、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信号通路的最新研究进展，旨在为后续探索动物毛囊发育相关的miRNA调控机制提供理论基础。     

成年滩羊和小尾寒羊皮肤毛囊差异表达miRNA的筛选

为比较miRNA在小尾寒羊和滩羊皮肤毛囊中的表达差异,本研究利用高通量测序技术分析了成年滩羊(TY_1)和小尾寒羊(XWHY_1)皮肤毛囊组织中miRNAs的表达谱,在2个品种绵羊皮肤毛囊组织中共鉴定出561个miRNAs,其中包括138个已知和423个新发现的miRNAs。鉴定出的miRNAs进行表达量差异分析发现,在TY_1与XWHY_1共筛选到63个上调和16个下调的miRNAs。对差异表达miRNA靶基因预测后与基因本体数据库(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)比对,分别获得靶基因的注释信息为3 886个和4 449个。GO统计发现,差异表达miRNA的靶基因主要参与代谢过程、催化活性、细胞进程和细胞组分等;而KEGG通路分析表明,4 449个靶基因富集到113个信号通路上,其中在嘌呤代谢、内吞作用和糖酵解/糖异生等信号通路上富集显著。综上,在小尾寒羊和滩羊皮肤毛囊中筛选到的差异表达miRNA可能通过调控其靶基因最终参与了绵羊皮肤毛囊的发育。     

山羊副流感病毒3型感染MDBK细胞的miRNA表达谱变化分析

本研究旨在分析山羊副流感病毒3型(CPIV3)感染MDBK细胞和正常MDBK细胞差异表达的miRNA,以探索miRNA在CPIV3感染过程中的作用及其调控机制。将CPIV3感染MDBK细胞,利用高通量测序技术检测分析MDBK细胞中miRNA表达谱,并筛选差异表达的miRNA。对靶基因进行GO注释和KEGG富集。结果显示,有37个miRNA显著差异表达(P0.001),其中18个miRNA在病毒感染中上调,19个miRNA在病毒感染中下调。经RT-qPCR方法验证5个差异表达的候选miRNA,结果与高通量测序分析有很好的一致性。进一步GO功能注释表明:差异表达的miRNA靶基因生物学功能相对集中在免疫调节、细胞生物调控及细胞新陈代谢等生物过程。这些靶基因参与多种细胞的信号通路,包括细胞黏附分子、B细胞受体信号通路、MAPK信号通路、代谢通路、黏合斑、钙离子信号通路和趋化因子信号通路等。本研究为进一步探讨CPIV3致病机制奠定了基础。     

北京油鸡和来航鸡脾脏差异表达基因的筛选与分析

为筛选北京油鸡和来航鸡脾脏组织中与抗病力差异相关的候选基因和信号通路,本研究采用高通量测序技术,构建了42日龄北京油鸡(抗病力较强)和来航鸡(抗病力相对较弱)脾脏组织的数字基因表达谱,对差异表达基因进行了GO功能分类、KEGG信号通路分析和STRING互作网络构建,并利用荧光定量PCR验证了部分差异表达基因。结果表明,以来航鸡为对照组,北京油鸡与之相比,差异倍数在2倍以上的共有1335个基因,其中693个上调表达,643个下调表达,包括多个与淋巴细胞的激活、分化和增殖、免疫器官发育等相关的基因,主要涉及到结合功能、细胞组成、细胞加工和生物学调节等功能。对通路显著性分析发现,与免疫相关生物学通路共有4个,其中BCR信号和TLR信号涉及脾脏B细胞介导的体液免疫应答反应,两条通路上的差异表达基因构成1个相互连接的互作网络,其中D79B、CD44、IL1B、SOCS1及TLR4等位于重要节点位置。为今后挖掘新基因和研究影响鸡抗病力的遗传因素等提供理论依据。     

非编码RNA调节羊绒细度候选基因的研究进展

羊绒细度是评价羊绒品质和衡量羊绒价格的关键数量性状,近年来,随着羊绒细度功能标记基因的深入研究,通过高通量数据解析及全基因组关联分析,逐步筛选出羊绒细度性状的候选基因,但是羊绒细度关键调控基因、表达量及分子调节机制尚未明了。基因表达受多种调节因子调控,其中非编码RNA的调节作用比较活跃,主要包括microRNA、lncRNA和circRNA等。经高通量测序和生物信息分析发现,非编码RNA在绒山羊品种间和品种内的不同羊绒细度个体皮肤、次级毛囊及次级毛囊周期性生长发育中差异表达并调节羊绒细度相关靶基因,但多种非编码RNA共同调节同一靶基因的信号通路甚少。目前通过对羊绒细度差异基因进行SNP标记辅助选择、转录组筛选、高通量解析非编码RNA调节及全基因组关联分析等相关研究发现,两两通路聚焦相同的羊绒细度靶基因较多,两条通路以上共同聚焦到某个或某几个羊绒细度的关键靶基因较少。作者主要讨论了羊绒细度候选基因及转录水平上microRNA、lncRNA和circRNA对羊绒细度相关靶基因分子调控机制的研究进展。     

miR-184及miR-205在绵羊不同生长时期毛囊及其他组织中的表达研究

为了研究miR-184及miR-205在绵羊毛囊发育过程中的作用,本研究以绵羊为研究材料,检测了miR-184及miR-205在毛囊3个发育时期及不同组织中的表达情况,进行了基因组定位及前体预测,并预测了可能的靶基因及调控的基因通路.结果发现,miR-184的表达量从毛囊生长期到衰退期呈逐步上升的趋势,而miR-205则表现为先上升后下降,其在衰退期表达量最高.2个microRNA在绵羊的多个组织中均有表达.两者的候选靶基因涉及15个基因通路,可能通过Wnt通路调控毛囊的生长周期.     

骨骼肌生长发育及再生过程中Wnt信号网络的作用机制

Wnt信号网络是由Wnt配体介导的经典和非经典信号通路协同参与,调控机体生长发育等过程所形成的复杂信号网络。骨骼肌组织结构精密、功能复杂且具有高度可塑性,其生长发育受到多种信号通路的严格调控,其中Wnt信号网络尤为重要。前期研究表明,Wnt信号网络主要参与胚胎期骨骼肌生成和介导卫星细胞调控骨骼肌的生长发育及再生等过程。近年来,有关Wnt信号网络调控骨骼肌的研究愈加深入,探索经典和非经典Wnt信号通路之间的协同作用也成为了研究热点。本文旨在综述Wnt信号网络参与调控骨骼肌生长发育及再生过程,并对经典和非经典Wnt信号通路之间的相互作用进行探讨,期望通过Wnt信号网络对骨骼肌的生长发育及再生的调控机制,为畜牧生产及基础研究提供理论依据,从而通过营养精准调控肌肉生长及肉品质改善。     

毛囊发育与周期性生长的调控信号通路研究进展

毛囊是皮肤的重要附属结构,也是控制哺乳动物被毛生长的重要器官。哺乳动物出生后,毛囊具有终生呈周期性生长的特性,毛囊干细胞、毛乳头细胞、毛母质细胞及脂肪细胞等参与了毛囊周期性生长,Wnt、BMP、Notch等信号通路与毛囊生长发育密切相关。本文从哺乳动物毛囊的结构、周期性生长特征以及参与毛囊周期性生长调控的相关信号通路等进行了详细阐述,为深入了解哺乳动物毛囊的周期性生长调控机制,以及为今后指导绒山羊、绵羊、长毛兔等毛用动物和獭兔、水貂、狐狸、貉等皮用动物选育和提高生产性能提供理论参考。     

苏博美利奴羊毛囊发育不同时期ncRNA调控网络的构建

为探索苏博美利奴羊毛囊发育相关ncRNA分子调控网络，本研究通过挖掘苏博美利奴羊皮肤组织样本不同时期转录组数据，利用生物信息学方法构建lncRNA-miRNA-mRNA分子调控网络。结果表明：不同时期mRNA与lncRNA及miRNA具有复杂的网络连接。通过GO富集分析发现靶基因主要参与细胞增殖调控、凋亡过程及毛囊形态发生等生物学过程；参与细胞外空间、细胞外泌体、转录因子复合体、质膜的整体成分等细胞组分；参与转录因子活性、结构分子活性、细胞外基质结构组成等分子功能。通过KEGG通路分析发现差异的靶基因主要参与TGF-beta信号通路、癌症途径、MAPK信号通路、PI3K-Akt信号通路、细胞因子与细胞因子受体的相互作用等多种途径。筛选寻找调控网络中的关键基因，发现G2 vs.G1组中miR-133、miR-433-5p的靶基因TGFβ2和NOTCH1参与毛囊形态发生（GO:0031069）的生物学过程，因此TGFβ2和NOTCH1为毛囊发育的关键基因。通过构建苏博美利奴羊毛囊发育相关ncRNA分子调控网络，解析毛囊发生发育的分子调控机制，从转录组学层面对毛囊生长发育进行探讨，能够对苏博...     

miRNA和lncRNA调控动物毛囊发育的研究进展

动物毛发作为一种重要的经济性状,在生长过程中受到诸多因素的影响,如营养、环境、代谢水平以及基因的表达调控等。miRNA主要通过转录后水平作用于靶基因,而lncRNA作用方式多样化,两者作用于相关的调控因子和信号通路进而影响毛囊的生长发育。本文综述了非编码RNA对毛囊生长发育中相关信号通路、调控因子以及关键细胞增殖分化的影响,为后续的相关研究工作提供借鉴。