香猪3种组织环状RNA的表达及其功能分析

本研究旨在探索环状RNA（circular RNA，circRNA）在香猪皮肤、皮下脂肪及背最长肌的表达及其潜在功能。本研究采用RNA-Seq技术和生物信息学方法，分析香猪皮肤、皮下脂肪及背最长肌circRNA的表达，对3种组织特有circRNA亲本基因进行GO和KEGG富集分析，对样品组织结构功能相关亲本基因中circRNA结合的靶miRNA进行预测。从香猪3种组织表达谱中共鉴定出6 483个circRNAs，皮肤、皮下脂肪及背最长肌分别鉴定出4 575、5 180、5 219个circRNAs，其中特异性表达的分别有83、234、586个；circRNAs在染色体上分布广泛，主要来源于外显子，少数来源于内含子和基因间隔区；多数circRNAs表达量较低；皮肤特有circRNAs的亲本基因主要参与蛋白水解、RNA转运、缝隙连接等过程，其中NF1、MAPK1等亲本基因与皮肤性疾病相关，可能以circRNAs的形式发挥作用，其中亲本基因MAPK1中的circRNA（circ-MAPK1）可结合miR-18a、miR-132、miR-411等，可能参与调控胶原蛋白的形成；皮下脂肪特有circRNAs的亲本基因富集于脂肪细胞生长、发育及癌症等信号通路，ABHD5、PTPN11等亲本基因与脂肪代谢有关，circ-PTPN11结合的miR-103、miR-107、miR-199a-5p等参与调控脂肪细胞增殖、分化及脂质沉积；背最长肌特有的circRNAs亲本基因富集于癌症、感染、肌肉发育等过程，ROCK2、PPP1CC等基因与肌细胞分化及肌肉收缩相关，circ-PPP1CC结合的miR-339、miR-181a、miR-181b等参与调控肌细胞分化、增殖及生长。综上，本研究筛选出的circRNAs及其结合的miRNAs可能参与皮肤胶原蛋白形成、脂肪沉积、肌细胞分化成熟等生物学过程。     

猪miR-199a-5p对脂质生成的影响及其靶基因的预测和分析

本研究旨在分析miR-199a-5p对猪肌内脂肪细胞脂质生成的影响及作用机制。采集淮南猪不同育肥时期(育肥前期、中期和后期)的背最长肌和皮下脂肪组织,通过实时荧光定量PCR分析其表达变化趋势;合成miR-199a-5p的mimics,转染猪原代肌内脂肪细胞,诱导分化后通过油红O染色观察过表达miR-199a-5p对脂质生成的影响;结合之前筛选到的脂肪型和瘦肉型猪差异表达mRNAs、lncRNAs和circRNAs,使用miRanda软件筛选miR-199a-5p的靶分子,并用GO和KEGG富集分析法对这些mRNAs、lncRNAs的共表达基因和circRNAs的来源基因进行功能分析。结果显示,随着育肥进程,miR-199a-5p在背最长肌中表达量持续上调,而在皮下脂肪组织中表达量先下调后上调;过表达miR-199a-5p可抑制肌内脂肪细胞的脂质生成。共筛选到9个mRNAs、5个lncRNAs和1258个circRNAs包含miR-199a-5p结合位点,GO分析主要富集于内质网和肌动蛋白结合,KEGG分析发现主要富集于糖、脂质和蛋白质代谢。提示miR-199a-5p可能通过与lncRNAs和circRNAs互作间接调控靶基因,参与调控肌肉发育、脂质生成和代谢,可作为影响肉质性状的候选miRNA。     

猪miR-199a-5p对脂质生成的影响及其靶基因的预测和分析

本研究旨在分析miR-199a-5p对猪肌内脂肪细胞脂质生成的影响及作用机制。采集淮南猪不同育肥时期（育肥前期、中期和后期）的背最长肌和皮下脂肪组织,通过实时荧光定量PCR分析其表达变化趋势;合成miR-199a-5p的mimics,转染猪原代肌内脂肪细胞,诱导分化后通过油红O染色观察过表达miR-199a-5p对脂质生成的影响;结合之前筛选到的脂肪型和瘦肉型猪差异表达mRNAs、lncRNAs和circRNAs,使用miRanda软件筛选miR-199a-5p的靶分子,并用GO和KEGG富集分析法对这些mRNAs、lncRNAs的共表达基因和circRNAs的来源基因进行功能分析。结果显示,随着育肥进程,miR-199a-5p在背最长肌中表达量持续上调,而在皮下脂肪组织中表达量先下调后上调;过表达miR-199a-5p可抑制肌内脂肪细胞的脂质生成。共筛选到9个mRNAs、5个lncRNAs和1 258个circRNAs包含miR-199a-5p结合位点,GO分析主要富集于内质网和肌动蛋白结合,KEGG分析发现主要富集于糖、脂质和蛋白质代谢。提示miR-199a-5p可能通过与lncRNAs和circRNAs互作间接调控靶基因,参与调控肌肉发育、脂质生成和代谢,可作为影响肉质性状的候选miRNA。     

撒坝猪与大白猪背脂差异circRNA筛选与调控网络分析

为探究撒坝猪背脂中circRNAs的表达模式与背脂沉积的关系，本研究采用RNA-seq和生物信息学方法筛选撒坝猪和大白猪背部皮下脂肪组织差异表达circRNA，使用MiRanda预测circRNA与miRNA的靶向关系，TargetScan和miRDB预测miRNA的靶基因，对靶基因进行GO和KEGG富集分析，构建与脂质代谢相关的circRNA-miRNA-mRNA互作网络。结果显示：以|log2fold change|≥1且Padj<0.05筛选到27个差异表达circRNA，在撒坝猪中上调7个，下调20个；GO和KEGG富集分析显示，靶基因主要富集在PI3K-Akt信号通路等与脂质代谢相关的过程；circRNA-miRNA-mRNA互作网络显示，novel＿circ＿0003253上调，靶向miR-148a-3p和miR-182下调，靶基因ROCK1和SNAP23表达上调，促进脂肪生成相关基因表达，可能导致脂肪沉积速率增加，脂肪生成增多，脂滴和脂肪细胞直径增大；novel＿circ＿0002314下调，靶向miR-29b上调，靶基因SPARC下调，可能促进皮下脂肪细胞增殖。随...     

A型塞内卡病毒感染PK-15细胞环状RNA表达谱分析

【目的】分析A型塞内卡病毒(Seneca virus A,SVA)感染猪肾上皮细胞(PK-15)后环状RNA(circular RNA,circRNA)表达谱的变化,探究circRNAs在SVA感染过程中发挥的潜在调控作用。【方法】本研究基于Illumina HiSeq 2000平台对SVA感染及对照PK-15细胞circRNAs转录组进行测序,并对差异表达circRNAs的来源基因进行GO功能及KEGG通路富集分析,通过实时荧光定量PCR对新发现的circRNAs进行表达水平鉴定。【结果】转录组测序结果显示,SVA感染组、PK-15细胞对照组中共有432种circRNAs被发现。在SVA感染PK-15细胞中,87种circRNAs表达水平相对对照组PK-15细胞显著上调,74种circRNAs表达水平显著下调。对差异表达circRNAs的来源基因进行GO功能注释分析表明,SVA感染组差异表达circRNAs来源基因主要富集于核仁、细胞器膜和细胞大分子代谢、发育等生理过程。KEGG通路富集结果显示,SVA感染组差异表达circRNAs来源基因主要富集于胞吞过程、cAMP信号通路、Rap...     

C型产气荚膜梭菌实验感染仔猪肠道circRNA的表达特征

circRNAs在病原菌感染宿主的肠道疾病发展中具有重要的调控作用。C型产气荚膜梭菌（C.perfringens type C）是引起仔猪腹泻及相关肠道炎症的主要细菌之一,对产业造成了严重的经济损失。然而,目前有关circRNAs如何调控仔猪C型产气荚膜梭菌性腹泻的全面且系统的研究未见报道。本研究通过RNA高通量测序研究分析了C型产气荚膜梭菌感染的7日龄仔猪回肠组织circRNAs的表达谱,筛选差异表达circRNAs,并进行差异表达基因GO和KEGG功能富集分析,利用miRanda等软件预测circRNA的microRNA靶点,构建circRNA-miRNA-mRNA的互作网络,并进行qPCR验证。结果显示,在C型产气荚膜梭菌感染的处理组（TI组）和对照组（CI组）中共鉴定出3 162个circRNAs,其中差异表达circRNAs有694个,上调表达circRNAs有404个,下调表达circRNAs有290个。功能富集分析结果表明,差异表达circRNAs的亲本基因主要富集在细胞周期、TGF-β信号通路、赖氨酸降解、Wnt信号通路、T细胞受体信号通路、MAPK信号通路等,调节仔猪对产气荚膜梭菌感染的抗性反应。此外,本研究构建了与C型产气荚膜梭菌感染致仔猪腹泻相关的circRNA-miRNA-mRNA互作网络,发现8 circRNAs-5 miRNAs-12 mRNAs组成的ceRNA网络与产气荚膜梭菌感染性疾病密切相关。本试验可为深入研究circRNA调控仔猪C型产气荚膜梭菌性腹泻疾病及猪抗腹泻病品系培育提供参考。     

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...     

鸡胸腺组织中免疫相关circRNA鉴定

【目的】 筛选鸡胸腺中免疫相关的环状RNA （circular RNA，circRNA），研究circRNA在鸡免疫调节中的作用。【方法】 采用高通量测序平台Illumina PE150对黄羽肉鸡和山地乌骨鸡的胸腺组织进行转录组测序，用生物信息学分析软件find_circ和CIRI识别circRNA分子，鉴别其基本结构特征。通过差异显著性分析筛选差异表达circRNA，再经过GO功能和KEGG通路富集分析筛选出免疫相关circRNA，用IRESfinder和PFAM软件进行circRNA编码潜能预测，并用实时荧光定量PCR进行验证。【结果】 circRNA在鸡胸腺中有丰富的表达，共识别到8 015个circRNAs，其中115个circRNAs在胸腺组织中的表达量呈显著差异（log₂|FoldChange|>1，P<0.05），在黄羽肉鸡中上调表达基因54个，下调表达基因61个（以山地乌骨鸡为对照）。GO功能富集结果显示有104个GO条目与免疫相关，涉及23个差异表达cricRNAs，占比高达20%（23/115）。KEGG通路分析结果显示，差异表达circRNA来源基因集中在细胞因子-细胞因子受体相互作用、RIG-Ⅰ样受体信号通路、Toll样受体信号通路等7个免疫相关通路中，共涉及7个差异表达circRNAs。有5个circRNAs在GO功能和KEGG通路富集分析中重复出现：circ_0002478（IL-1R1）、circ_0003208（MAPK11）、circ_0001674（STX8）、circ_0005105（RIPK2）和circ_0003590（BRAF），推测它们可能在免疫系统调节中扮演着重要角色。实时荧光定量PCR结果显示，5个circRNAs在2个鸡品种胸腺组织中的表达差异与测序结果一致，circ_0002478（IL-1R1）不仅在两品种间差异极显著（P<0.01），而且具有编码多肽潜能，它可能以多种方式参与免疫调节。【结论】 鸡胸腺组织中有丰富的circRNA，在与免疫相关的circRNA中circ_0002478（IL-1R1）可能通过多种方式参与免疫调节，可作为鸡免疫力研究的重点关注靶点。     

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...     

miR-192进化分析、靶基因预测及组织表达分析

【目的】研究miR-192的生物进化进程和潜在靶基因功能,以及miR-192在大围子猪(脂肪型猪)和大约克夏猪(瘦肉型猪)脂肪组织中的差异表达。【方法】利用miBase数据库获取miR-192成熟序列,并利用Ensembl数据库定位miR-192在不同物种基因组的分布特征;采用Mega 11.0软件程序构建miR-192系统进化树;通过实时荧光定量PCR检测miR-192在大围子猪和大约克夏猪背部脂肪组织中的表达情况,并比较表达差异;利用不同在线网站预测猪miR-192靶基因,并对靶基因进行GO功能和KEGG通路富集分析。【结果】miR-192在生物进化过程中具有高度保守性;实时荧光定量PCR结果显示,miR-192在大围子猪背部脂肪组织的表达量极显著高于大约克夏猪(P<0.01));GO功能和KEGG通路富集分析结果表明,miR-192靶基因主要起转录前调节和结合的作用,且主要在染色质和细胞核中发挥作用,多数基因富集在与脂肪代谢相关的信号通路;对3个网站不同物种预测结果取交集共获得猪miR-192保守靶基因5个。【结论】miR-192在生物进化过程中具有高度保守性,可能通过靶向...     

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。     

基于高通量转录组测序技术构建猪脂肪沉积的lncRNA和miRNA相关ceRNA调控网络

脂肪沉积性状是养猪生产中的重要经济性状,也与生猪养殖的经济效益密切相关。课题组前期对3对具有极端背膘厚度的长白猪全同胞个体的背部皮下脂肪组织样本进行链特异性建库RNA测序和小RNA测序鉴定lncRNA和miRNA,通过差异表达分析,共得到220个lncRNA和18个miRNA在高、低背膘组间差异表达。本研究进一步分析它们的生物学功能,进行靶向关系预测和靶基因功能富集分析,并构建猪脂肪沉积的lncRNA和miRNA相关ceRNA调控网络。结果发现,差异表达lncRNA及miRNA靶基因能够显著富集到多个糖脂代谢相关的通路,如“脂肪细胞分化”、“糖酵解/糖异生”等。最终成功构建了一个与脂肪沉积过程密切相关的ceRNA调控网络,包含9个差异表达lncRNA,6个差异表达miRNA和25个靶基因。本研究结果为探究非编码RNA在猪脂肪沉积过程中的功能及其分子调控机制提供了新的思路。     

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。     

五指山猪肌肉和脂肪组织miRNA的鉴定与分析

为了鉴定和分析五指山猪不同部位肌肉和脂肪组织中差异表达的微小RNA (miRNA),采用高通量测序和生物信息学方法对五指山猪肌肉和脂肪组织中的miRNA进行分析筛选,运用DESeq分别鉴定背最长肌和半腱肌、背部和腹部皮下脂肪组织间差异表达的miRNA,并对miRNA进行靶基因预测分析。结果:在五指山猪肌肉组织中共鉴定出344个miRNA,其中已知miRNA 256个、新预测miRNA 88个,肌肉组织中预测到靶基因9 712个;在五指山猪皮下脂肪组织中共鉴定出447个miRNA,其中已知miRNA 279个、新预测miRNA 168个,脂肪组织中预测到靶基因11 510个;五指山猪背最长肌与半腱肌间存在41个差异表达的miRNA,腹部皮下脂肪与背部皮下脂肪间存在83个差异表达的miRNA。本试验为进一步研究miRNA调控猪骨骼肌和皮下脂肪发育的分子机制提供科学依据。     

多浪羊与小尾寒羊皮下脂肪组织转录组分析

旨在探索多浪羊（D组）与小尾寒羊（X组）皮下脂肪组织中的特异性表达基因,并研究其潜在的作用,为理解绵羊脂肪组织发育规律以及对脂代谢相关疾病的预防和治疗研究提供依据。本研究选取脂肪沉积能力存在差异、健康无病、体况良好、种内个体体重相近（约50 kg）的雌性成年多浪羊和小尾寒羊为试验材料,分为D组（试验组）和X组（对照组）,每组3个重复,采集位于背最长肌的皮下脂肪组织,应用RNA-Seq技术和生物信息学方法进行转录组测序并对结果进行分析。以|Fold change|≥2,P adjust≤0.05为标准筛选差异表达基因,通过对差异表达基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,得到与脂肪沉积和脂代谢有关的差异基因。为了验证测序数据的可靠性,本研究随机选取了6个差异表达基因进行qRT-PCR验证。结果显示,在6个样本中共检测到38 672个已知的mRNAs,新的mRNAs为1 606个,在两组中共有839个差异表达基因,其中有320个差异基因在多浪羊组中上调表达,有519个差异基因在多浪羊组中下调表达。通过GO功能注释分析发现,差异表达基因主要参与脂质分解代谢过程、脂质生物合成过程、脂质分解代谢负调控过程、MAPK级联反应调控、对甘油三酯的反应等生物学过程。KEGG通路富集结果显示,差异表达基因显著富集到了PI3K-Akt、MAPK、胰岛素以及PPAR等信号通路中。qRT-PCR结果与测序结果一致,表明测序结果可靠。通过对多浪羊和小尾寒羊皮下脂肪组织进行转录组测序以及生物信息学分析,筛选到与脂肪沉积和脂代谢相关的差异表达基因,这些基因主要参与脂质生物合成、脂质代谢等过程,其中COL1A1、AKT2、SCD、LPL、PCK1与PPP2R5A可能在多浪羊与小尾寒羊的皮下脂肪组织的沉积与代谢中发挥重要作用。     

西藏牛和三江牛大脑组织中低氧适应相关circRNAs的比较分析

旨在从circRNA层面加深哺乳动物对高原低氧环境适应性的认识,探索西藏牛和三江牛大脑组织中差异表达的circRNA及相关调控网络,为研究circRNA在西藏牛低氧适应性方面的分子调控机制奠定理论基础。本研究分别采集3头4.5岁健康、雌性西藏牛和三江牛的大脑组织作为试验样本,构建cDNA文库进行高通量测序,利用生物信息学方法对宿主基因进行GO和KEGG分析,预测差异表达circRNA下游靶向基因,构建circRNA-miRNA和circRNA-miRNA-mRNA可视化调控网络,辅以RNaseR酶抗性检测和实时荧光定量PCR（qRT-PCR）验证测序数据的可靠性。结果,在西藏牛和三江牛的6个样本中,共筛选获得858个显著差异的circRNAs,其中上调表达394个,下调表达464个。其宿主基因共参与49个功能亚类,注释到31条显著富集的信号通路（P<0.05）,主要涉及MAPK信号通路、谷氨酸能突触、Rap1信号通路、磷脂酶D信号通路及cGMP-PKG信号通路等生物学过程。靶基因预测结果显示,350个上调和364个下调差异表达circRNAs分别靶向结合492和508个miRNAs。其中,miRNA靶点数最多的是novel_circ_017825和novel_circ_046762,说明这两个circRNAs可能在西藏牛脑功能调控方面发挥重要作用。circRNA-bta-miR-2284z-mRNA调控网络展示了bta-miR-2284z与circRNA、mRNA间的靶向关系,推测上述circRNAs可能通过充当bta-miR-2284z海绵的方式,间接影响西藏牛脑组织中相关靶向mRNA的表达水平。随机挑选6个circRNA进行RNaseR酶抗性试验和qRT-PCR验证,表达趋势与测序结果一致,说明所获得的circRNA为环状转录本。本研究利用高通量测序技术获得了西藏牛和三江牛大脑组织中circRNA的表达谱及信号通路,并初步构建了circRNA-miRNA-mRNA网络互作模型,为后续进一步探索circRNA参与西藏牛低氧适应性的生物学过程和分子功能,研究circRNA在大型哺乳动物低氧适应性方面的调控机制提供了可靠的数据支持。     

西藏牛和三江牛大脑组织中低氧适应相关circRNAs的比较分析

旨在从circRNA层面加深哺乳动物对高原低氧环境适应性的认识,探索西藏牛和三江牛大脑组织中差异表达的circRNA及相关调控网络,为研究circRNA在西藏牛低氧适应性方面的分子调控机制奠定理论基础。本研究分别采集3头4.5岁健康、雌性西藏牛和三江牛的大脑组织作为试验样本,构建cDNA文库进行高通量测序,利用生物信息学方法对宿主基因进行GO和KEGG分析,预测差异表达circRNA下游靶向基因,构建circRNA-miRNA和circRNA-miRNA-mRNA可视化调控网络,辅以RNaseR酶抗性检测和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证测序数据的可靠性。结果,在西藏牛和三江牛的6个样本中,共筛选获得858个显著差异的circRNAs,其中上调表达394个,下调表达464个。其宿主基因共参与49个功能亚类,注释到31条显著富集的信号通路(P0.05),主要涉及MAPK信号通路、谷氨酸能突触、Rap1信号通路、磷脂酶D信号通路及cGMP-PKG信号通路等生物学过程。靶基因预测结果显示,350个上调和364个下调差异表达circRNAs分别靶向结合492和508个miRNAs。其中,miRNA靶点数最多的是novel_circ_017825和novel_circ_046762,说明这两个circRNAs可能在西藏牛脑功能调控方面发挥重要作用。circRNA-bta-miR-2284z-mRNA调控网络展示了bta-miR-2284z与circRNA、mRNA间的靶向关系,推测上述circRNAs可能通过充当bta-miR-2284z海绵的方式,间接影响西藏牛脑组织中相关靶向mRNA的表达水平。随机挑选6个circRNA进行RNaseR酶抗性试验和qRT-PCR验证,表达趋势与测序结果一致,说明所获得的circRNA为环状转录本。本研究利用高通量测序技术获得了西藏牛和三江牛大脑组织中circRNA的表达谱及信号通路,并初步构建了circRNA-miRNA-mRNA网络互作模型,为后续进一步探索circRNA参与西藏牛低氧适应性的生物学过程和分子功能,研究circRNA在大型哺乳动物低氧适应性方面的调控机制提供了可靠的数据支持。     

基于GEO数据库筛选与水牛肌内脂肪沉积相关的候选基因及生物信息学分析

【目的】筛选与水牛肌内脂肪沉积相关的关键基因,为挖掘改善水牛肌内脂肪沉积的分子标记提供参考。【方法】通过GEO数据库下载GSE19586数据集,使用limma R语言程序包筛选广西水牛和青海牦牛36月龄背最长肌的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),使用clusterProfiler R语言程序包分别对上调、下调的DEGs进行GO功能和KEGG通路富集分析,使用STRING在线软件对DEGs进行蛋白互作(PPI)网络分析,并使用Cytoscape 3.9.1软件对其结果进行可视化,筛选排名前二十的枢纽基因。【结果】本研究共筛选出254个DEGs,其中61个上调,193个下调。GO功能富集结果显示,上调DEGs主要富集于肌动蛋白-肌球蛋白细丝滑动、肌球蛋白复合体、肌球蛋白结合、甘油三酯代谢、酰基甘油代谢、中性脂代谢、细胞凋亡信号通路调控等过程;下调DEGs主要富集于短链脂肪酸代谢、不饱和脂肪酸代谢、细胞对酮的反应、细胞基质连接、脂蛋白合成及蛋白质的成熟、加工、聚合等过程。KEGG通路富集结果显示,上调DEGs主要参与代谢途径、脂肪细胞因...     

猪睾丸组织与雄性生殖相关circRNA鉴定

为研究环状RNA （circRNA）在杜洛克和大白猪睾丸中的表达差异，采用去除组织总RNA中核糖体RNA （rRNA）和线性RNA的方法构建特异性猪睾丸circRNA文库，并在Illumina PE150平台上进行测序，测序数据经过质控、比对、拼接后得到用于后续分析的数据。运用生物信息学软件find_circ和CIRI识别circRNA，并进行表达水平统计，从而得到猪睾丸组织circRNA表达谱，然后用DEseq2进行组间表达差异分析，对差异表达circRNA进行功能富集分析以筛选与雄性生殖相关的circRNA。结果发现，共识别到21 743个circRNAs，其中632个circRNAs在杜洛克和大白猪中的表达差异显著（|log₂（FoldChange）|>1，P<0.05），在杜洛克猪上调表达的circRNAs有281个，下调表达的有351个。差异表达circRNA富集结果显示，有52个GO条目与繁殖相关，其中有9个与雄性生殖相关。经进一步筛选鉴定，有6个与雄性生殖相关的circRNAs （circ_0030058、circ_0009504、circ_00178101、circ_0019933、circ_0033379和circ_0017932），它们可能参与精原细胞分化、精子发生和精子细胞发育等生物学过程。综上所述，杜洛克和大白公猪睾丸中存在表达丰度不同的circRNA，这些circRNA可能参与精子生成，可以作为预测公猪生育能力的生物标记。     

猪GV/MⅡ期卵母细胞miRNAs表达谱及Npm2基因相关miRNAs筛选

旨在探索体外成熟前后猪卵母细胞miRNAs表达谱，并筛选参与调控Npm2基因表达的miRNAs。本试验回收屠宰场猪卵巢，收集GV期卵母细胞，经体外成熟培养后获得MⅡ期卵母细胞，分别提取约130个GV期和MⅡ期卵母细胞总RNA进行Illumina HiSeqTM 2500测序，获取miRNA测序数据，每个处理重复3次，筛选差异表达microRNAs并进行靶基因GO和KEGG聚类分析。结果表明，本研究成功构建了GV期和MⅡ期猪卵母细胞miRNAs表达谱，GV期和MⅡ期卵母细胞差异表达miRNAs有95个，具有相似表达模式的miRNA聚为一类，对95个差异表达miRNAs进行靶基因预测，共得到3 967个靶基因，经GO和KEGG富集分析表明，这些靶基因被富集于5 194个GO条目和212个信号通路，其中参与卵母细胞减数分裂成熟的信号通路有2个。在差异表达miRNAs中筛选到5个与Npm2基因相关的miRNAs。采用qRT-PCR对其中2个miRNAs进行验证，证实其表达趋势与测序结果一致。本研究筛选了GV期和MⅡ期卵母细胞差异表达miRNAs，推测差异表达的miRNAs可能通过代谢、卵母细胞减数分裂相关通路、孕激素介导的卵母细胞成熟通路等途径在卵母细胞体外成熟过程中发挥作用，并筛选出调控Npm2基因表达的miRNAs，研究结果可为进一步阐明miRNA对Npm2基因的调控及其在卵母细胞成熟过程中的作用提供依据。