应用生物信息学预测牛新microRNA及验证

本研究旨在通过比较基因组学和结构序列分析方法预测牛基因组中的新miRNAs并进行试验验证。根据miRNA分子序列具有一定保守性,将人、小鼠、绵羊、猪和狗5种哺乳动物已知的miRNA分子与NCBI中牛的全基因组序列(UMD3.1)对比,获得牛miRNAs;随机选取部分预测的miRNAs进行实时荧光定量PCR(qRTPCR)验证。结果,基于物种间序列同源比对共计预测到44条新的牛miRNAs,选取其中4条miRNAs,通过qRTPCR方法,发现他们在泌乳期中国荷斯坦牛乳腺、心、子宫和肝组织中均有表达。结果表明,基于比较基因组学和生物信息学预测新的miRNA分子可行,为奶牛基因表达调控及其性状形成机制研究提供了前期基础。     

牛多个组织microRNASolexa测序与生物信息学分析

本研究旨在发掘牛更多的microRNA(miRNA)信息及新的miRNA序列,为进一步研究miRNA的生物学功能奠定理论基础.运用高通量测序技术对来自一头西门塔尔公牛和一头荷斯坦母牛的多个组织的小RNA进行混池测序,对测序结果进行了生物信息学分析.随机选取了一条成熟miRNA:bta-miR-2346-5p和两条新预测的miRNAs:novel_miR-48和novel_miR-86,采用茎环RT-PCR进行验证.共鉴定了604条miRNAs,其中429条为牛的已知miRNAs,175条为新预测的miRNAs.通过茎环RT-PCR发现选取的这3条miRNAs在背最长肌、心肌、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、大肠、小肠中均有表达,证明了高通量测序结果的准确性.本试验得到的数据在一定程度上丰富了牛miRNA的数量和种类,为后续牛或其他物种的miRNA相关生物学研究提供了更加详实的信息.     

牛多个组织microRNA Solexa测序与生物信息学分析

本研究旨在发掘牛更多的microRNA(miRNA)信息及新的miRNA序列,为进一步研究miRNA的生物学功能奠定理论基础。运用高通量测序技术对来自一头西门塔尔公牛和一头荷斯坦母牛的多个组织的小RNA进行混池测序,对测序结果进行了生物信息学分析。随机选取了一条成熟miRNA:bta-miR-2346-5p和两条新预测的miRNAs:novel_miR-48和novel_miR-86,采用茎环RT-PCR进行验证。共鉴定了604条miRNAs,其中429条为牛的已知miRNAs,175条为新预测的miRNAs。通过茎环RT-PCR发现选取的这3条miRNAs在背最长肌、心肌、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、大肠、小肠中均有表达,证明了高通量测序结果的准确性。本试验得到的数据在一定程度上丰富了牛miRNA的数量和种类,为后续牛或其他物种的miRNA相关生物学研究提供了更加详实的信息。     

牛基因组中新的microRNA预测及分析

MicroRNA(miRNA)是一类调控真核基因表达的非编码小分子RNA,目前已证实miRNA在生物体生长、发育和疾病发生等过程中起着重要的作用。用同源搜索的计算分析法预测新的miRNAs是当前发现和鉴定miRNA的有效方法之一,本研究根据NCBI数据库中的牛EST、GSS信息以及猪、家犬、人、大猩猩和小家鼠5种哺乳动物的已经注册miRNA分子信息,预测牛新的候选miRNA,通过碱基错配、二级结构、A+U含量、自由能大小等分析候选序列特征,得到了17条牛新的候选miRNA。这对进一步寻找牛的miRNA和遗传育种研究提供了新的思路,具有一定的理论和实际意义。     

胚胎移植前供体牛与受体牛血浆外泌体miRNA差异表达分析

【目的】 探索胚胎移植前供体牛与受体牛血浆外泌体miRNA的表达差异, 以明确血浆外泌体miRNA在牛早期妊娠中的作用及其调控机制。【方法】 以3~6岁、体重480~600 kg的夏南牛作为研究对象, 选取10头供体牛进行同期发情、超数排卵和人工授精, 23头受体牛只做同期发情处理。在人工授精后第7天, 冲洗供体牛子宫以获取囊胚, 选取3头囊胚数相近的供体牛及3头与供体牛体重和年龄均相近的受体牛, 颈静脉采血, 进行血浆外泌体的分离与鉴定; 然后提取血浆外泌体miRNA, 并检测其表达量; 采用R语言中的DESeq差异算法计算P值, 并筛选出P<0.05的miRNA, 对差异表达的miRNA进行靶基因预测、GO功能富集分析和KEGG信号通路分析。【结果】 6个样本的囊泡粒径均在135 nm左右, 符合外泌体的特征。与供体牛相比, 受体牛中有9个miRNAs表达显著上调(P<0.05), 13个miRNAs显著下调(P<0.05);22个差异表达的miRNAs中, 有15个miRNAs预测出无重复的靶基因2 990个。GO功能富集分析和KEGG信号通路分析的结果表明, 这些靶基因主要富集在与生物黏附(biological adhesion)、定位(localization)、细胞连接(cell junction)功能有关的通路上, 显著富集的信号通路与黏着斑(focal adhesion)、黏着连接(adherens junction)有关, 提示血浆外泌体miRNA可能参与调控胚胎着床。【结论】 研究结果可为筛选和探究影响胚胎着床的血浆外泌体miRNA提供参考, 并为进一步阐明血浆外泌体miRNA在母牛早期妊娠调控中的作用提供依据。     

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。     

鸡性成熟启动前后下丘脑microRNA表达谱分析

本研究旨在探讨miRNA在鸡性成熟启动调控中的作用。利用Solexa高通量测序技术检测了鸡性成熟启动前(Before puberty onset,BPO)和性成熟启动后(After puberty onset,APO)下丘脑中miRNA表达谱,通过生物信息学方法进行靶基因预测和功能分析。结果表明,在鸡下丘脑中鉴定出374个已知miRNAs、46个新miRNAs,144个已知miRNAs(reads10)的表达水平在性成熟启动前后发生了显著改变(P0.05)。5个差异表达miRNAs被qRT-PCR方法进一步验证。15个差异最显著miRNA(|log2(fold-change)|2.0,P0.01)预测到2 013个靶基因,GO富集和KEGG调节通路分析结果表明,这些差异表达miRNAs在性成熟启动转录调节和信号转导通路中发挥了重要作用。综上表明,miRNA是参与鸡性成熟启动新的调节因子。鉴于miRNA功能的保守性,该研究结果将为深入开展动物(包括人类)性成熟的分子调控机制研究提供新的理论依据。     

氧化应激状态下仔猪海马差异表达miRNAs与转录组的关联分析

旨在解析仔猪脑海马背、腹侧区域参与氧化应激反应的小RNA(miRNA)靶基因及可能的调节机制.本研究基于前期投放到基因表达数据库(GEO)中的miRNAs和转录组数据包,采用生物信息学分析方法,对氧化应激荣昌仔猪脑海马背、腹侧区域差异表达的miRNA进行靶基因预测,并将预测的结果和转录组数据进行重叠筛选,将筛选得到的m...     

牛分支杆菌Mce4A蛋白对牛肺泡巨噬细胞iNOS、TNF-α、IL-6和IL-12表达的影响

牛分支杆菌侵入巨噬细胞的机制,主要是由哺乳动物细胞侵袭蛋白(Mammalian cell-entry proteins,Mce)介导的,在牛分支杆菌的致病机理中具有重要的作用。为了探讨Mce4A蛋白在牛分支杆菌致病机理中的作用,用不同浓度的重组Mce4A蛋白刺激肺泡巨噬细胞,结果显示,Mce4A蛋白抑制巨噬细胞的活性;用重组Mce4A蛋白、MtbPPD、MbPPD和BCG刺激肺泡巨噬细胞,结果表明,Mce4A蛋白促使肺泡巨噬细胞TNF-α、i NOS和IL-6的表达上调,而对IL-12的表达没有影响。MbPPD和BCG促使肺泡巨噬细胞TNF-α、i NOS、IL-6和IL-12的表达上调;MtbPPD促使肺泡巨噬细胞TNF-α、IL-6和IL-12的表达上调,但是对i NOS的表达却没有影响。由此可见,Mce4A蛋白能够促使巨噬细胞分泌炎性细胞因子,促使机体发生炎性反应,在宿主细胞免疫应答反应中具有重要的作用。     

STING蛋白在绵羊原代肺泡巨噬细胞的表达与生物信息学分析

干扰素刺激因子(STING)作为近年来发现的固有免疫信号通路里的关键蛋白,在机体抵抗病原体侵入过程中发挥着重要的作用。为了探究绵羊原代肺泡巨噬细胞中是否存在STING蛋白并研究其在该细胞中的定位,本研究分离了绵羊原代肺泡巨噬细胞,通过RT-PCR方法检测,结果显示扩增到了目的条带,表明绵羊原代肺泡巨噬细胞中含有sting基因;western blot结果显示在40 ku处有目的条带,进一步明确了STING蛋白在绵羊原代肺泡巨噬细胞中的表达;利用间接免疫荧光试验检测STING蛋白的定位,结果显示STING蛋白与内质网特异性标记蛋白ERp72相重叠,初步明确了绵羊原代肺泡巨噬细胞中的STING蛋白定位在内质网中;并对绵羊原代肺泡巨噬细胞中的STING蛋白进行了生物信息学分析。本研究为深入探究STING蛋白在绵羊肺泡巨噬细胞中发挥固有免疫的相关机制奠定基础。