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正牧医所揭示绵羊多羔分子机制近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所肉羊遗传育种创新团队采用转录组和蛋白组学方法对无Fec B突变且产羔数存在显著差异的小尾寒羊子宫进行联合分析,发现并鉴定了多个与绵羊多羔性状相关的关键基因及信号通路,为进一步探索绵羊高产的分子机制以及培育高产绵羊     

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。     

鸡毒支原体MG-HY株感染鸡气管的转录组学分析

旨在进一步探究鸡毒支原体（MG）感染SPF雏鸡后气管基因组转录水平的变化,筛选出MG感染后参与气管黏膜炎性损伤的差异表达基因和调控通路。使用MG-HY株菌液按0.2 mL·羽^-1经点眼滴鼻感染SPF雏鸡,感染后收集气管组织利用RNA-Seq技术进行测序分析。转录组分析结果显示,在MG感染期间RNA-seq共筛选出3 112个显著（P<0.01）差异表达基因（DEGs）,其中,1 646个上调基因,1 466个下调基因。GO功能分析显示,差异基因主要涉及生物调节、刺激的反应、多细胞生物过程、细胞成分组织或生物发生等生物过程。KEGG-Pathway分析发现差异基因参与黏膜免疫信号传导通路,例如：细胞因子-细胞因子受体相互作用,细胞黏附分子（CAMs）,细胞外基质（ECM）受体相互作用、紧密连接、PPAR信号通路和MAPK信号通路等,表明这些基因参与了MG诱导的雏鸡气管炎症反应和损伤。使用qRT-PCR验证与黏膜免疫相关的13个差异表达的基因,其结果与转录组分析一致。本研究为进一步阐明MG感染导致宿主气管黏膜上皮损伤和黏膜免疫机制提供了基础。     

粪肠球菌感染小鼠的脑组织病理学观察及转录组学差异分析

旨在通过构建小鼠感染粪肠球菌后的脑部损伤模型，对不同感染时期脑组织的病理学观察及转录组学差异分析，探索粪肠球菌引起脑组织损伤的机制。本试验选择1株致脑膜炎粪肠球菌，以小鼠为感染动物，感染粪肠球菌后，分别在2、4、6、12、24、36、60和72 h采集小鼠脑组织，观察脑组织的损伤程度，挑选早期、明显期和转归期3个时间点，通过转录组学测序，对差异表达基因进行分析，使用荧光定量PCR对转录组学数据进行验证。结果显示：小鼠感染粪肠球菌12 h后，脑组织开始出现病变，通过病理组织学观察发现小鼠脑组织先后出现了脑膜及脑组织血管充血，血管周围间隙增宽，脑组织因水肿有网格状间隙，微血栓形成及炎性细胞浸润。对转录组学差异基因分析，GO富集结果显示主要富集到对β干扰素的反应、细胞对β干扰素的反应、对其他生物的防御反应、对γ干扰素的反应、对细菌的反应、外在凋亡信号通路、调节外在凋亡信号通路、神经元凋亡过程、内皮细胞迁移等生物进程中。KEGG富集结果显示差异信号通路主要富集在过氧物酶体、NOD样受体信号通路、氧化磷酸化、钙代谢信号传导途径、PI3K-Akt信号传导途径、Wnt信号通路、MAPK信号通路、GnRH分泌、VEGF信号通路、紧密连接等一些与脑组织损伤相关的通路上。粪肠球菌感染小鼠后，影响脑组织过氧物酶体、NOD样受体信号通路、氧化磷酸化、钙代谢信号传导途径、PI3K-Akt信号传导途径等通路改变，这些通路与蛋白磷酸化、炎症的发生及血脑屏障通透性的改变有关，为进一步研究粪肠球菌引起脑组织损伤机制提供研究方向和理论基础。     

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...     

APAP急性肝损伤小鼠肝脏组织转录组RNA-seq及相关信号通路分析

[目的]筛选与对乙酰氨基酚（acetaminophen,APAP）诱导的急性肝损伤发生发展相关的基因和关键信号通路。[方法]建立C57BL/6J小鼠APAP急性肝损伤模型。构建正常小鼠肝脏组织样本和APAP急性肝损伤小鼠损伤后第2天肝脏组织样本的2个cDNA文库,进行转录组测序。对获得的转录组测序数据进行组装及功能注释。使用DESeq R包（1.10.0）分析具有生物学重复的差异基因的表达,利用KOBAS软件确定KEGG信号通路中差异表达基因的静态富集。[结果]APAP急性肝损伤小鼠损伤后第2天与正常小鼠肝脏组织转录组相比,共有7 270个DEGs,包括3 707个显著（P<0.05）上调表达基因和3 563个显著（P<0.05）下调表达基因。在所有显著上调表达基因中,表达量变化幅度较大的是Col1a1、Gsta1、S100a6基因;在所有显著下调表达基因中,差异表达量位于前3位的基因是Slc1a2、Glul、Acaa1b。共有2 515个DEGs在316个不同的KEGG通路中富集,显著上调表达基因富集的信号通路主要是趋化因子信号通路、B细胞受体信号通路、NOD样受体信号通路、ECM受体相互作用信号通路等免疫和炎症相关信号通路,显著下调表达基因富集的信号通路主要是氧化磷酸化、脂肪酸降解、脂肪酸代谢、碳代谢等合成代谢信号通路。[结论]在APAP急性肝损伤过程中涉及多个信号通路的参与,趋化因子信号通路和ECM受体交互作用信号通路可能是急性损伤期中发挥主要作用的信号通路。     

C型产气荚膜梭菌外毒素致小鼠肠道损伤的转录组分析

旨在探索产气荚膜梭菌外毒素造成机体炎性损伤及免疫调控紊乱的毒性机制,为产气荚膜梭菌病的致病机理研究提供理论基础。将C型产气荚膜梭菌强毒株C59-2培养上清腹腔注射BALB/c小鼠,采集小肠样本进行转录组测序,筛选差异表达基因,并对其进行GO功能注释和KEGG通路富集分析。结果显示,共获得40.99 Gb有效碱基,筛选后共得到795个差异表达基因,其中,229个基因表达上调,566个基因表达下调,对随机选取的10个基因进行q-PCR验证,其相对表达量与转录表达谱一致。GO功能注释主要涉及G蛋白偶联核苷酸受体活性和G蛋白偶联嘌呤核苷酸受体活性等。KEGG通路富集分析发现,主要富集在TNF信号通路、IL-17信号通路、p53信号通路、FOXO信号通路、Toll样受体信号通路、NF-κB信号通路等。产气荚膜梭菌外泌毒素侵入机体,会激活TNF等炎性信号通路,进而造成肠道发生炎性损伤甚至坏死。     

鸡无尾性状的分子机制研究进展

动物的尾巴具有改变方向、控制升降、调整速度、支撑身体、防御、攻击、保温、示警、逃生和捕食等作用。鸟类的尾巴在飞行过程中起到平衡身体的关键作用，但在进化过程中尾部却出现了缩短和融合现象，如中国的瓢鸡及智利的Araucana鸡。作者简述了近年来关于鸡无尾性状的解剖学研究成果，发现无尾鸡在胚胎发育HH19期（Hamburger和Humilton标准分期）就已经出现无尾现象，而在结构上无尾鸡缺乏尾脂腺、尾羽、镰羽、尾椎骨和尾综骨。同时作者分析了导致尾部体节停止发育的分子遗传机制，包括周期性表达基因的转录调控影响尾部延伸过程、后端化因子梯度诱导尾部形成、Hox基因影响体节特化过程及基因突变有可能导致的无尾现象等，从而提出了可能导致家禽无尾性状的胚胎发育时期的关键分子及信号通路，包括Irx1和Irx2基因、Notch信号通路、Wnt信号通路、Fgf信号通路、RA信号通路等。研究鸡无尾性状的分子机制不仅可深入了解脊椎动物胚胎发育中尾部发育机制，更有利于揭示鸟类在进化过程中发生的尾部缩短及融合的机理。     

鸡无尾性状的分子机制研究进展

动物的尾巴具有改变方向、控制升降、调整速度、支撑身体、防御、攻击、保温、示警、逃生和捕食等作用。鸟类的尾巴在飞行过程中起到平衡身体的关键作用,但在进化过程中尾部却出现了缩短和融合现象,如中国的瓢鸡及智利的Araucana鸡。作者简述了近年来关于鸡无尾性状的解剖学研究成果,发现无尾鸡在胚胎发育HH19期(Hamburger和Humilton标准分期)就已经出现无尾现象,而在结构上无尾鸡缺乏尾脂腺、尾羽、镰羽、尾椎骨和尾综骨。同时作者分析了导致尾部体节停止发育的分子遗传机制,包括周期性表达基因的转录调控影响尾部延伸过程、后端化因子梯度诱导尾部形成、Hox基因影响体节特化过程及基因突变有可能导致的无尾现象等,从而提出了可能导致家禽无尾性状的胚胎发育时期的关键分子及信号通路,包括Irx1和Irx2基因、Notch信号通路、Wnt信号通路、Fgf信号通路、RA信号通路等。研究鸡无尾性状的分子机制不仅可深入了解脊椎动物胚胎发育中尾部发育机制,更有利于揭示鸟类在进化过程中发生的尾部缩短及融合的机理。     

类志贺邻单胞菌感染杂交鲟肠道组织转录组分析

为探究病原菌感染杂交鲟肠道转录组变化情况,本试验以常见病原菌类志贺邻单胞菌接种约360 d杂交鲟,于接种24 h后,采集杂交鲟肠道组织样本,提取组织总RNA,采用Illumina HiSeqTM 2000进行转录组测序,筛选杂交鲟肠道差异表达免疫应答基因并进行GO功能分类和KEGG信号通路分析,结果显示：与正常对照组比较,试验感染组杂交鲟肠道差异表达基因为13 542个,其中上调基因为9 774个,下调基因为3 768个;GO分析发现,杂交鲟肠道差异表达基因显著性富集到生物学过程的主要有免疫系统过程、免疫效应过程、刺激反应等;显著性富集到分子功能的主要有DNA结合、信号受体活性、核酸转录因子活性等;显著性富集到细胞组分的主要是胞外区、胞外区组成部分、细胞膜等。KEGG分析发现,杂交鲟肠道差异表达基因参与的免疫信号通路有RIG-Ⅰ样受体信号通路、Toll样受体信号通路和细胞溶质DNA传感途径。这些研究结果为深入探究杂交鲟对肠道病原微生物感染的防御分子机制奠定了良好的基础。     

不同氧浓度下猪睾丸间质细胞转录组分析

【目的】研究不同氧浓度下猪睾丸间质细胞表达谱差异,筛选缺氧导致猪睾丸间质细胞损伤的关键基因。【方法】将猪睾丸间质细胞分为缺氧组(1%氧气,H24组)、正常组(15.75%氧气,N24组),每组3个重复,在相应条件下分别处理24 h,用CCK8法检测细胞存活率;利用转录组测序技术筛选出缺氧组和正常组睾丸间质细胞中的差异表达基因,利用DESeq 2.0软件进行差异表达基因分析,并对差异表达基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,进一步筛选与氧含量相关的调控基因。【结果】缺氧刺激24 h后,与正常组相比,缺氧组猪睾丸间质细胞存活率极显著降低(P<0.01);转录组测序共获得1 654个差异表达基因,其中1 242个基因上调,412个基因下调。GO功能富集分析发现,共获得富集条目8条,其中生物过程1条,分子功能7条;KEGG通路富集分析发现,共获得10个显著富集的信号通路,包括HIF-1信号通路、JAK-STAT信号通路和糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路等。通过GO功能和KEGG通路富集分析共获得6个与缺氧应激相关的基因,分别为信号传导及转录激活蛋白5(signal transd...     

动物生物钟基因研究进展

昼夜节律生物钟是一种以近似24小时为周期的自主维持的振荡器,由输人通路、中央振荡器和输出通路三部分组成的。生物钟机制的研究已深入到分子水平。生物钟相关基因相继被分离鉴定,它们及其编码的蛋白质产物构成的自主调节的转录和翻译反馈环是生物钟运转的分子机制。本文介绍了果蝇和小鼠主要生物钟基因的发现以及其突变体对生物昼夜节律的影响,展望了揭示生物钟调节机制在遗传学上的重要意义。     

深度测序技术分析布鲁菌感染巨噬细胞RAW264.7早期转录组学变化

本研究试图寻找参与布鲁菌胞内感染相关的宿主相关基因,为从感染宿主角度阐述布鲁菌的致病机制奠定基础.布鲁菌感染小鼠巨噬细胞后,利用数字基因表达谱技术筛选小鼠巨噬细胞感染布鲁菌16M株的差异表达基因,并利用荧光定量PCR对差异表达基因进行验证.差异表达基因经GO Term、KEGG分析,识别感染后显著富集的信号通路.在感染后4h,筛选出差异表达基因3 576个,其中58％的基因表现上调.并且NOD凋亡信号通路、溶酶体信号通路、NOD受体信号通路、FcγR-介导的吞噬通路、p53信号通路、内质网蛋白处理相关通路被显著富集.利用数字基因表达谱技术成功分析巨噬细胞感染布鲁菌后转录组学变化,为布鲁菌致病机制的逐步阐述奠定基础.     

LPS诱导的奶牛蹄真皮细胞基因表达谱变化分析

通过转录组学测序技术,分析LPS诱导的奶牛蹄真皮细胞基因表达谱变化,筛选差异基因并进行生物信息学分析,为从细胞和分子水平上研究奶牛蹄叶炎提供必要的依据。结果显示,10 mg/L LPS作用24 h是诱导细胞模型的最佳条件。转录组测序结果显示,LPS作用前后,共有2 194个基因的表达水平发生变化,其中上调基因1 138个,下调基因1 056个。经过GO功能富集分析和KEGG代谢通路富集分析,发现差异基因主要富集于TNF、PI3K-Akt和MAPK信号通路等与免疫反应、炎症反应相关的通路中,推测LPS主要通过激活蹄真皮细胞相关炎性通路,诱导炎症介质的产生,从而导致奶牛蹄真皮细胞炎性损伤。     

牦牛肺转录组图谱绘制及特有正选择遗传进化基因探究

旨在利用RNA-Seq的高通量测序技术从基因组转录水平解析牦牛低氧适应及相关遗传机制。本研究以牦牛和黄牛肺为样本,经Illumina HiSeq2 500平台测序并进行生物信息学分析。结果表明,在黄牛转录测序文库中共获得了54 720 968条序列,包含4 924 882 170bp,在牦牛中共获得了51 641 282条序列,包含4 647 715 380bp。牦牛基本转录组分析发现,8 123条mRNA的5′-或3′-末端在原有基础上发生了延伸,同时还发现了7 059个新转录本,预测其中2 795个新转录本具有编码蛋白的能力;GO分析表明,共有14 764个基因得到分类注释,涉及细胞组分、生物学过程及分子功能3个大类59个小类,其中细胞、细胞过程及绑定类别最为富集;KEGG分析表明,14 485个基因涉及到258个通路,代谢途径通路最为富集,其次为粘着斑通路及阿米巴病通路。将牦牛肺转录组与黄牛进行比较,Ka/Ks分析筛选出39个正选择基因,这些基因的GO分类注释结果显示,在细胞组分TOP10中与核糖体相关的类别所占比例最大(4/10),生物学过程TOP10中与免疫细胞相关的类别所占比例最大(7/10),分子功能TOP10中与酶活性相关的类别所占比例最大(5/10);KEGG注释结果表明,这些基因共涉及56个通路,最为富集的前10个通路中涉及糖类能量、维生素、核酸等相关代谢的通路占到了7/10。同时发现,最为富集前10个通路中有3个涉及到疾病,推测这与牦牛的自我保护机制有关。本研究通过RNA-Seq转录组测序技术获得了牦牛肺正常转录组数据库,描绘出了牦牛肺正常转录组图谱,为进一步的完善牦牛基因组数据库提供了有价值的数据。同时通过与黄牛转录组的比较,筛选出了相关的正选择基因,为进一步在分子水平揭示牦牛高原低氧适应的独特进化过程及遗传分子机制提供了参考依据。     

乳腺内氨基酸调控乳蛋白合成的分子作用机制

作为维持哺乳动物生命活动重要的"生物工厂",乳腺利用从流经血液中摄取的氨基酸等营养物质为底物合成乳蛋白。研究证实,氨基酸还可作为一种信号因子,通过乳腺内多种信号级联传导通路,调控乳蛋白基因的转录及翻译过程,从而影响乳腺中乳蛋白的合成。酪氨酸蛋白激酶-信号转导子和转录激活子(JAK-STAT)信号通路和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)信号通路是乳蛋白基因转录和翻译过程中的主要调控路径。本文综述了乳腺JAKSTAT和m TOR信号通路的分子机制及氨基酸通过这些通路调控乳蛋白合成的研究进展,旨在进一步阐明氨基酸调控乳蛋白合成的作用机理。     

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。     

Klotho蛋白对氧化应激的影响及可能机制北大核心CSCD

Klotho是一种最近发现的抗衰老基因,它的缺失或突变会导致小鼠在出生3~4周后表现出衰老现象,相反,其过表达可增强小鼠的抗氧化能力,并延长小鼠寿命。目前研究表明,Klotho蛋白发挥抗氧化应激功能可能是通过激活叉头状转录因子O(Fox O)的转录活性、激活环磷酸腺苷(c AMP)信号通路、激活Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)-核因子E2相关因子2(Nrf2)/抗氧化反应元件(ARE)信号通路来实现的。本文就Klotho的发现、结构特征、表达及其蛋白与氧化应激之间的关系进行综述,以期为畜牧生产中缓解动物氧化应激提供思路。     

Klotho蛋白对氧化应激的影响及可能机制

Klotho是一种最近发现的抗衰老基因,它的缺失或突变会导致小鼠在出生3~4周后表现出衰老现象,相反,其过表达可增强小鼠的抗氧化能力,并延长小鼠寿命。目前研究表明,Klotho蛋白发挥抗氧化应激功能可能是通过激活叉头状转录因子O(Fox O)的转录活性、激活环磷酸腺苷(c AMP)信号通路、激活Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)-核因子E2相关因子2(Nrf2)/抗氧化反应元件(ARE)信号通路来实现的。本文就Klotho的发现、结构特征、表达及其蛋白与氧化应激之间的关系进行综述,以期为畜牧生产中缓解动物氧化应激提供思路。     

禽网状内皮组织增生症病毒感染鸡胚成纤维细胞的转录组学分析

为了更好地揭示禽网状内皮组织增生症病毒(REV)感染致瘤及免疫抑制的机制,利用Illumina HiSeq~(TM)技术对REV感染鸡胚成纤维细胞(CEF)后宿主细胞的转录组学进行了全面分析,鉴定REV感染24 h宿主差异表达基因1 147个,感染120 h差异表达基因2 254个。通过差异表达基因GO分析和KEGG分析,发现TLRs、NLRs、RLRs等模式识别受体信号通路、WNT信号通路、JAK-STAT信号通路等在REV的致瘤及免疫调控机制中发挥重要作用,而且REV感染后可以诱发宿主的炎症反应,进一步加强REV的致病性及与其他病原的混合感染。结果对揭示REV的致病、致瘤及免疫抑制的分子机制提供了新的信息具有重要意义。