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。     

水牛bbu-miR-103-1在泌乳期与非泌乳期表达模式及靶向基因的初步研究

旨在探讨bbu-miR-103-1在水牛泌乳期和非泌乳期的差异表达模式,并预测其靶向调控基因及功能。本研究应用qRT-PCR检测bbu-miR-103-1,在水牛泌乳期和非泌乳期的差异表达。构建bbu-miR-103-1前体表达质粒LpEZX-pre-miR-103-1,并在293T细胞中包装高滴度的慢病毒颗粒,用于感染水牛乳腺上皮细胞实现过表达bbu-miR-103-1,同时应用化学合成的bbu-miR-103-1抑制剂转染水牛上皮细胞实现抑制表达bbu-miR-103-1,研究bbu-miR-103-1对PANK3及乳脂代谢相关基因表达的影响。结果表明,水牛泌乳期bbu-miR-103-1的相对表达量为非泌乳期的5.29倍(P0.01);成功构建的慢病毒载体LpEZX-pre-miR-103-1包装获得了感染滴度为3.47×106PFU·mL-1的慢病毒颗粒;过表达和抑制表达bbu-miR-103-1分别极显著下调和上调了水牛乳腺上皮细胞PANK3基因的相对表达量(P0.01);过表达bbu-miR-103-1极显著提高了ACACA、GPAM、DGAT1和PDK4基因的表达(P0.01),对SREBP1c、ADFP、CD36、ACSS1等基因产生了显著的上调作用(P0.05)。过表达bbu-miR-103-1通过下调PANK3的表达,反馈提高了SREBP1c的mRNA水平,促进了以ACACA开头的脂肪酸从头合成。表明bbu-miR-103-1对水牛乳脂肪合成有十分重要的促进作用,为揭示水牛高乳脂形成和调控机理提供了分子依据。     

卵泡期和黄体期山羊垂体miRNAs表达谱及差异分析

旨在通过高通量测序的方法筛选与分析卵泡期和黄体期安淮山羊垂体中差异表达miRNAs,探索垂体在转录后水平调节山羊从卵泡期-黄体期过渡中发挥的作用。测序结果表明,卵泡期和黄体期文库分别得到11 319 069和11 432 846条原始序列。经过去除杂质后,得到11 162 888和11 016 138条纯净序列。在两个不同时期的文库中,分别检测到148和150种差异表达的miRNA,有147种miRNA共同表达;分别预测到52和95种差异表达的miRNA,有27种miRNA两文库共同表达。已知miRNA中,let-7f在两文库表达量最高,且差异极显著;新miRNA中,novel-miR-159在两文库表达量最高,且差异极显著。通路分析表明,ko00511、ko00052、ko01100、ko00030、ko00520 5个通路可能影响性激素的合成。测序获得安淮山羊垂体组织miRNA序列及表达谱,垂体组织miRNA表达丰富,且表达量各异。研究结果有助于理解miRNA在山羊垂体中调节性激素分泌的作用,并且所鉴别的miRNA有助于后续卵泡期~黄体期转变的相关研究。     

河流型水牛LPL基因在不同组织及泌乳期的表达水平分析

本试验旨在探究脂蛋白分解酶（lipoprotein lipase, LPL）基因在水牛不同组织及泌乳期乳腺组织的表达情况,为今后研究该基因在奶水牛泌乳方面的作用提供参考。运用生物信息学方法以GenBank中黄牛LPL基因序列为模板成功克隆了水牛LPL基因完整编码序列（CDS）,并对其序列进行分析,同时使用实时荧光定量PCR技术检测LPL在水牛不同组织和不同泌乳时期中的转录水平。结果显示,水牛LPL基因CDS序列长度为1 437bp,水牛LPL亚细胞定位于细胞外（包括细胞壁）、线粒体、内质网和空泡的比例分别为55.6%、22.2%、11.1%和11.1%,说明水牛LPL主要分布在细胞外;信号肽分析结果显示,该蛋白信号肽的切割位点位于SRGGL之间,概率为0.4029;组织表达分析结果表明,水牛LPL基因在乳腺的表达量最高（P<0.01）,其他组织的表达量从高到低依次为心、输卵管、肺、脾、肾、卵巢、大肠、淋巴、子宫、胃、肝、大脑和垂体;泌乳期表达分析结果表明,LPL在D50时的乳腺组织中表达量最高(P<0.01),推测LPL在水牛泌乳盛期起重要作用。     

新城疫病毒感染鸡胚组织miRNAs表达谱的测序及分析

为了阐明新城疫病毒(NDV)感染鸡胚后miRNAs表达谱的变化及NDV感染与宿主基因之间的相互作用,帮助寻找NDV防控的新靶点和方法。通过small RNA测序技术获得NDV强毒株(F48E9)和弱毒株(La Sota)感染的鸡胚内脏组织miRNAs表达谱。对差异表达的miRNAs进行分析发现,F48E9感染引起了33个miRNAs上调,31个miRNAs下调;La Sota感染引起36个miRNAs上调,25个miRNAs下调;La Sota与F48E9感染组比较,有27个miRNAs上调,22个miRNAs下调。选取10个差异表达miRNAs进行RT-qPCR验证,gga-miR-34a-5p、gga-miR-375、gga-miR-122-3p、gga-miR-187-3p、gga-miR-124a-3p、gga-miR-203a、gga-miR-205a、gga-miR-183、gga-miR-9-3p和gga-miR-451表达量与small RNA测序结果相似。对差异表达miRNAs进行靶基因预测和生物信息学富集分析发现,在NDV感染鸡胚时,差异表达的miRNAs主要参与调...     

催乳素受体剪接体在绵羊不同泌乳期乳腺组织中的表达规律

旨在研究催乳素受体(PRLR)不同剪接体在绵羊不同哺乳期乳腺组织中的表达规律。选取年龄一致、体质量相近、同一天产双羔的小尾寒羊母羊20只,随机分为4组,每组5只。Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ组母羊分别在哺乳前期(产后7 d)、哺乳中期(产后29 d)、哺乳后期(产后50 d)、断奶后5 d屠宰取乳腺组织,用RT-qPCR方法检测各组母羊长型催乳素受体(L-PRLR)及短型催乳素受体(S-PRLR)mRNA的相对表达量。结果显示,在小尾寒羊母羊哺乳前期、中期、后期及断奶后的乳腺组织中均检测到L-PRLR和S-PRLR的表达,其中S-PRLR的mRNA表达量在断奶后显著高于L-PRLR(P0.05),其他时期差异不显著(P0.1);L-PRLR的mRNA表达量在哺乳前期显著高于哺乳后期(P0.05),其他各时期无显著性差异(P0.1)。S-PRLR的mRNA表达量在哺乳前期较哺乳后期有显著增高的趋势(0.05P0.1),其他各时期无显著性差异(P0.1)。结果表明,小尾寒羊母羊不同泌乳期S-PRLR的mRNA表达量均高于L-PRLR,且L-PRLR和S-PRLR的mRNA表达量前、中、后泌乳期逐渐降低,断奶后又升高。     

奶水牛乳腺组织手术采样

研究奶牛乳腺上皮细胞的增殖情况,对于选育奶牛优良品种、调控奶牛泌乳期、寻找提高奶牛泌乳量的有效途径以及进一步研究乳腺细胞的发育机理提供相应的基础理论数据都有着极其深远的意义。为了获取试验需要的奶水牛乳腺组织,进一步研究奶水牛乳腺上皮细胞及乳腺的泌乳生理、病理情况,一般通过活体手术的方式获得乳腺组织,笔者于2015年11月份在广西水牛研究所水牛种畜场内对8头奶水牛进行了乳腺采样手术,手术取得了良好的效果。     

不同泌乳期牦牛乳腺组织的转录组学分析

本文旨在探讨不同泌乳期内牦牛乳腺组织的转录组差异,筛选并分析有关的差异基因,为后续牦牛的泌乳及其相关调控机制的研究提供一定的参考资料.实验采集处于泌乳早期、泌乳中期及干奶期的牦牛乳腺组织并提取总RNA,用RNA-Seq对不同泌乳期的牦牛乳腺组织进行转录组测序并分析.结果显示,通过对转录组数据进行比较分析,共筛查出381...     

粪肠球菌脑膜炎小鼠脑组织差异表达miRNAs筛查与鉴定

旨在通过粪肠球菌感染小鼠构建体内血脑屏障损伤模型,从miRNA角度探究小鼠血脑屏障通透性的分子调控机制。试验采用粪肠球菌XJ1感染小鼠构建血脑屏障损伤模型,并通过检测血脑屏障的通透性、脑组织病理切片观察,血清中PCT和CRP的变化判断模型构建结果。将感染组和对照组脑组织样品进行转录组测序,构建miRNA文库,筛选差异表达miRNA,进行qPCR验证。试验成功构建粪肠球菌感染小鼠体内血脑屏障损伤模型,共鉴定22对差异表达的miRNAs,其中上调表达的miRNAs有8个,下调表达的miRNAs有14个。GO分析结果,包括了20个细胞成分、20个生物学过程和20个分子功能。KEGG富集分析表明,差异表达miRNA的靶基因显著富集于调节干细胞多能性的信号通路、RAS信号通路、MAPK信号通路、神经胶质瘤、FcεRI信号通路等。实时荧光定量PCR结果表明,差异miRNA表达趋势与测序结果一致。得出差异表达的mmu-miR-34b-5p和mmu-miR-21a-5p是关于血脑屏障通透性改变的候选miRNA,为探究miRNA对血脑屏障的调节提供了理论参考。     

牦牛Smad4基因mRNA组织表达谱及其miRNAs初步研究

本研究旨在了解牦牛Smad4基因mRNA组织表达谱,并探索研究可能靶定Smad4基因的miRNAs。利用RT-PCR技术对牦牛Smad4基因的mRNA在下丘脑、垂体、心、肝、脾、肺、肾、股二头肌、下颌淋巴结、卵巢、输卵管、子宫12种组织中的表达谱进行分析,并运用TargentScan和miRBase软件预测可能靶定牛Smad4基因的miRNAs,并分析其在牦牛上的组织表达谱。结果表明,Smad4基因mRNA在所检测的牦牛12种组织中均有表达,尤其是在生殖系统的卵巢、输卵管、子宫组织中广泛表达;预测到可能靶定牦牛Smad4基因的miRNA共20个,从中选择6个进行表达谱分析发现,bta-miR-106a和bta-miR-377在所检测的12种组织中均有表达,bta-miR-146a、bta-miR-224和bta-miR-1434-5p除了在输卵管中没有表达外,在其他组织均有表达,bta-miR-212只在卵巢中有表达。综上表明,Smad4基因在牦牛各组织中可能发挥重要作用,bta-miR-212可能仅在卵巢组织作用于靶定Smad4基因,并参与牦牛繁殖生理过程调控,其机制有待进一步研究证实。     

营养诱导舍饲哈萨克羊非繁殖季节卵巢组织中miRNAs差异表达分析

旨在利用Solexa测序技术分析、挖掘营养诱导非繁殖季节绵羊发情期和乏情期卵巢组织micro RNAs(miRNA),为进一步研究特定miRNA参与非繁殖季节绵羊发情的分子调控机制提供理论基础。以不同营养水平饲喂的哈萨克绵羊作为研究对象,在非繁殖季节前后分别屠宰已鉴定的3只发情(EN)和乏情(AN)母羊,分别采集卵巢(O)组织,构建两个小片段RNA文库(OEN和OAN),进行高通量测序和生物信息学分析,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证差异表达的miRNAs在哈萨克羊卵巢中表达水平。结果显示,两文库分别获得8 665 978(发情期)和9 071 102条(乏情期)clean reads,且绝大多数小RNA序列长度为21~23nt。两文库相比较,发现有9个已知和104个未知miRNAs表达差异显著(P0.01)。利用qRT-PCR随机选择的6个显著差异表达的miRNAs进行验证,其表达水平和测序分析结果一致。KEGG通路分析表明,这些差异miRNAs的靶基因主要参与了甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,氨基糖和核苷酸糖代谢,精氨酸和鸟氨酸代谢及甘油磷脂代谢等营养调控通路。结合靶基因预测及通路富集分析,推测差异表达的miRNAs是通过营养代谢通路对绵羊的非季节性发情起重要作用。     

水牛AMH序列分析及表达载体的构建与鉴定

本研究采用基因测序方法获得地中海水牛AMH mRNA序列,将该序列与NCBI数据库中(水牛)AMH mRNA序列进行比对,发现二者相似度达99%。随后,采用基因合成方法构建AMH真核表达载体,经双酶切、测序鉴定后转染CHO细胞,能观察到绿色荧光,且发现转染24h后荧光强度最大,表明水牛AMH真核表达载体构建成功。此结果为深入研究水牛AMH基因的生物学功能奠定了基础。     

鸭肠炎病毒感染鸭肝脏组织miRNA表达谱差异分析

为探究鸭感染鸭肠炎病毒（Duck enteritis virus,DEV）后肝脏miRNA表达谱的差异,试验以DEV-GZ株经腿部肌肉接种30日龄麻鸭,于感染后66、90和114 h采集鸭肝脏组织样本,提取组织总RNA,经质检合格后,采用高通量测序技术对对照组和试验组样品进行miRNA测序,筛选出DEV感染鸭肝脏组织的差异表达miRNA,对其进行生物信息学GO功能分类和KEGG信号通路分析,并随机选取部分差异表达miRNA进行实时荧光定量PCR验证。结果显示,鸭感染DEV后66、90和114 h,肝脏组织差异表达miRNAs数量分别为227、225和231个。GO功能注释显示,感染鸭肝脏差异表达miRNA在生物过程分类中主要为细胞过程、单有机体过程和代谢过程类别;在细胞成分分类中主要是细胞、细胞部分和细胞器类别;在分子功能分类中主要是绑定分子功能和催化活性功能类别。KEGG通路富集显示,差异表达miRNA主要涉及PI3K-Akt、JAK-STAT、磷脂酰肌醇信号通路系统、ECM-受体相互作用、MAPK、Wnt、Toll样受体、IL-17、脂质代谢、钙离子信号通路和cAMP等信号通路,其中感染66 h差异表达miRNA主要在生物系统及神经系统中发挥作用;感染90 h主要在内分泌系统及消化系统中发挥作用;感染114 h主要在全身生物、免疫和消化系统等中发挥作用。选取10个差异表达miRNAs进行实时荧光定量PCR验证,结果与高通量测序结果一致。表明DEV感染对鸭肝脏组织miRNA表达具有显著影响,为从宿主miRNA角度揭示DEV致病机制提供了参考依据。     

牦牛Nramp1基因mRNA组织表达谱及其相关miRNAs初步研究

旨在探究牦牛Nramp1基因mRNA及可能靶定Nramp1的miRNAs组织表达谱。本研究利用RT-PCR技术对牦牛Nramp1基因的mRNA组织表达谱进行分析,同时运用TargentScan和miRBase软件预测牦牛可能靶定Nramp1基因的miRNAs,并利用加PloyA尾法RT-PCR技术分析miRNAs在肝、脾、肺、肾、后腿骨骼肌、卵巢、小肠、颌下淋巴结、大肠、肠系淋巴结10种组织中的相对表达量。试验结果显示,Nramp1基因mRNA在所检测的10种组织中均有表达,其中在脾、颌下淋巴结及肺组织中的表达量极显著高于肝、肾、大肠、肠系淋巴结组织(P0.01),显著高于小肠组织表达量(P0.05)。预测到可能靶定牦牛Nramp1基因的miRNAs共有201个,从中选择6个进行表达谱分析,发现bta-miR-106a、bta-miR-20b、bta-miR-17-5p在牦牛免疫组织脾、颌下淋巴结、肠系淋巴结中,bta-miR-93、bta-miR-106b、bta-miR-20a在牦牛免疫组织颌下淋巴结、肠系淋巴结中均与Nramp1基因mRNA共表达,但是bta-miR-93、bta-miR-20a、bta-miR-106a、bta-miR-17-5p和bta-miR-20b在颌下淋巴结和肠系淋巴结间的表达量无显著差异(P0.05),而bta-miR-106a、bta-miR-20b在颌下淋巴结、肠系淋巴结组织中的表达量极显著高于脾组织表达量(P0.01), bta-miR-106b在颌下淋巴结组织中的表达量极显著高于肠系淋巴结组织表达量(P0.01)。Nramp1基因mRNA在牦牛体内广泛表达说明其可能具有广泛免疫调节作用;bta-miR-93、bta-miR-20b、bta-miR-106a、bta-miR-106b、bta-miR-20a和bta-miR-17-5p与Nramp1基因mRNA在免疫组织中的共表达表明二者可能具有靶向调控关系参与免疫调控作用,但二者是否存在真实的靶向调控以及其调控机制有待于深入研究。     

水牛高低活力精子的差异蛋白质鉴定和分析

本研究开展了水牛的高低活力精子差异蛋白质组分析,利用Percoll法分离水牛高、低活力精子后分别提取总蛋白质,通过双向电泳技术获得了高活力精子和低活力精子的双向电泳图谱,图像分析表明,高、低活力精子中存在差异蛋白质18个,以高活力精子为对照组,其中6个蛋白质在低活力精子中表达量下调或缺失,12个蛋白质表达量上调。使用串联飞行时间质谱仪(MALDI-TOF)对差异蛋白质进行鉴定,成功鉴定了3种蛋白质:精子尾部结构蛋白2、α-ATP合成酶、α-琥珀酰辅酶A合成酶。这些蛋白质与精子结构形成和线粒体能量代谢有关。该研究发现了水牛高、低活力精子的蛋白质变化,为解释精子活力低下的分子机制提供的新的线索。     

水牛ATF3基因的克隆、组织差异表达和功能初步分析

为了揭示水牛激活转录因子3(ATF3)基因的结构与功能,试验克隆了水牛ATF3基因的完整编码区(CDS)序列,采用生物信息学方法初步分析其编码产物的理化特性、结构及功能,再通过实时荧光定量PCR方法检测该基因的组织差异表达情况。结果表明：水牛ATF3基因的完整CDS序列长为546 bp,编码181个氨基酸。水牛ATF3基因的氨基酸序列与普通牛、瘤牛、牦牛、山羊和绵羊的同源性在98.3%以上。在基于核苷酸和氨基酸序列构建的系统发育树中,水牛与牛科的其他物种普通牛、瘤牛、牦牛聚集在一起。水牛ATF3蛋白属于亲水性蛋白质,没有信号肽和跨膜结构,含有亮氨基拉链(bZIP)保守结构域,定位于细胞核中。ATF3蛋白的二级结构中α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲占比分别为51.93%、8.84%、6.08%和33.15%,三级结构与人的ATF3蛋白(5vpe.2.A)有45%的相似度。ATF3蛋白具有转录调控因子活性,通过选择性和非共价结合到顺式调控区域内特定的双链基因组DNA序列中来调节基因组的转录。水牛ATF3基因在肌肉、乳腺、心脏和肾脏中的相对表达量较高,在其余组织中低表达或几乎不表达,且...     

WGCNA鉴定奶山羊妊娠至泌乳期乳腺发育关键基因

旨在通过加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis,WGCNA）筛选奶山羊不同生理阶段乳腺发育的关键基因。本研究从GEO数据库中下载奶山羊不同生理阶段（妊娠46天、70天、90天、110天和产后40天）的乳腺组织微阵列数据集GSE14008,使用R语言的WGCNA包对数据进行共表达分析。将得到的模块与生理阶段进行关联分析,选择目标模块,并根据连接度选出枢纽基因。使用DAVID网站对模块进行富集分析后,使用String网站构建模块的蛋白互作网络,并使用Cytoscape软件得到核心基因,最终与枢纽基因取交集得到目标基因。对18个样本的8 443个基因进行加权基因共表达分析,得到30个模块,并选出4个与不同生理阶段相关的目标模块及每个模块的30个枢纽基因,同时也得到4个模块的蛋白互作网络及每个网络的20个核心基因。最终,4个模块共得到13个与乳腺发育相关的目标基因（UQCR、RGL2、NOTCH1、PTBP1、PPP5C、FZR1、UBE2L3、TNF、MAT2A、ITGB2、GPR18、JAK1、CSN2）。本研究通过WGCNA、GO富集分析和PPI网络等生物信息学技术,阐明了不同生理时期乳腺发育的关键过程,及在这些过程中起关键作用的基因,这为进一步研究乳腺发育机制提供了新的思路和线索。     

奶牛乳腺组织中ACSL5基因的表达量差异分析

旨在分析高蛋白和低蛋白中国荷斯坦奶牛的乳腺组织中ACSL5基因表达量差异。以高蛋白的中国荷斯坦奶牛及低蛋白的中国荷斯坦奶牛为研究对象,分别提取乳腺组织总RNA,运用实时定量荧光PCR技术,检测奶牛乳腺组织中ACSL5基因的表达量。结果显示:在所检测的6头不同奶牛的乳腺组织中,ACSL5基因均有表达,且在高蛋白奶牛乳腺组织中的表达量显著低于低蛋白奶牛的乳腺组织(P0.05)。结果表明,本试验初步验证ACSL5基因的表达可能与奶牛的乳蛋白具有相关关系,为进一步对ACSL5基因的生物学功能和作用机制的研究奠定了基础。