circRNA作用机制及其对动物肌肉发育的影响

circRNA是一种不具有5′端帽子结构和3′端多聚(A)尾巴结构但能稳定存在于真核细胞内的非编码RNA(ncRNA),是经过反向剪接构成的闭合环状分子,为近年来的研究热点。越来越多的研究已证明,circRNA对生物体的各种生命活动发挥着极其重要的调控作用。根据组成不同,circRNA可分为外显子环状、内含子环状及内含子外显子共同组成的环状。同时circRNA功能的发挥依赖于其细胞定位,位于细胞核的circRNA主要在基因转录水平与RNA聚合酶Ⅱ结合调控寄主基因的转录活性;而位于细胞液中的circRNA主要发挥竞争性内源RNA的作用,通过竞争性抑制miRNA与靶基因mRNA 3′UTR的结合,发挥其对miRNA和靶基因的调控作用;circRNA还可翻译成蛋白质或多肽。目前,circRNA在畜禽肌肉生长发育方面的相关研究还处于起步阶段,主要是关于circRNA作为竞争性内源RNA发挥重要调控功能。文章就circRNA的发现、分类、生成机制、作用方式及对动物肌细胞增殖和分化的前沿研究作一简要阐述,并提出circRNA对畜禽肌肉功能研究的展望,以期为今后circRNA相关功能的研究提供参考。     

circRNA作用机制及其对动物肌肉发育的影响

circRNA是一种不具有5'端帽子结构和3'端多聚（A）尾巴结构但能稳定存在于真核细胞内的非编码RNA（ncRNA）,是经过反向剪接构成的闭合环状分子,为近年来的研究热点。越来越多的研究已证明,circRNA对生物体的各种生命活动发挥着极其重要的调控作用。根据组成不同,circRNA可分为外显子环状、内含子环状及内含子外显子共同组成的环状。同时circRNA功能的发挥依赖于其细胞定位,位于细胞核的circRNA主要在基因转录水平与RNA聚合酶Ⅱ结合调控寄主基因的转录活性;而位于细胞液中的circRNA主要发挥竞争性内源RNA的作用,通过竞争性抑制miRNA与靶基因mRNA 3'UTR的结合,发挥其对miRNA和靶基因的调控作用;circRNA还可翻译成蛋白质或多肽。目前,circRNA在畜禽肌肉生长发育方面的相关研究还处于起步阶段,主要是关于circRNA作为竞争性内源RNA发挥重要调控功能。文章就circRNA的发现、分类、生成机制、作用方式及对动物肌细胞增殖和分化的前沿研究作一简要阐述,并提出circRNA对畜禽肌肉功能研究的展望,以期为今后circRNA相关功能的研究提供参考。     

奶山羊发情期与间情期卵巢中CircRNA差异性表达谱分析

circRNAs参与许多重要的生物过程,并作为miRNA的"分子海绵"发挥重要作用。目前关于卵巢中circRNA的种类、数量、功能及其对卵巢发育的调控机理研究报道很少。本研究以发情期与间情期的奶山羊卵巢为研究对象,通过样品提取总RNA后并对其进行处理之后制备整个文库的策略,利用IlluminaHiSeq进行高通量测序并进行分析、生物信息学方法,采用RT-qPCR等检测技术,研究了奶山羊发情期与间情期卵巢组织中差异的circRNA表达谱。结果表明,奶山羊发情期和发情间期卵巢组织中候选的circRNA有22,333个,可分为六类;奶山羊发情期卵巢相对发情间期有772个circRNA差异性表达,268个上调,504个下调;奶山羊卵巢组织中除了Y染色体,circRNAs在其他所有染色体上均广泛分布,大多数circRNA长度约为500nt。因此本研究对奶山羊发情期和发情间期卵巢组织中circRNA表达谱进行检测和分析,为进一步探索circRNA在奶山羊发情周期卵巢发育中的调控机理提供试验依据,也为提高奶山羊的繁殖率提供新的思路与方法。     

环状RNA在部分家畜生长发育调控方面的研究进展

环状RNA(circularRNA,circRNA)是一类经反向剪接后、由3'末端和5'末端共价结合形成的环状非编码RNA(non-codingRNA,ncRNA)分子.这种非编码RNA具有组织表达特异性,因为有特殊的环状结构而不被RNA外切酶降解.随着RNA-seq在越来越多物种中的应用,circRNA的组学文章数量开始快速增长.研究结果表明,circRNA有以下五个生物学功能:与典型剪接发生竞争;充当miRNA分子的"海绵";调控基因的转录;与蛋白质结合,调控蛋白活性;翻译为蛋白质.circRNA的研究主要集中在人体医学方面,近年来,对各种家畜的研究也逐渐增多.本文综述了circRNA在羊、牛和猪生长发育方面的调控研究,以期为研究家畜组织中circRNA的功能提供理论依据与研究思路.     

3'UTR在基因表达调控中的作用

真核生物的基因表达调控在生物体生长发育过程中发挥着重要作用,涉及转录、翻译及mRNA和蛋白质的周转等多种生物学过程。研究表明,mRNA的3'端非翻译区（3'UTR）与转录后基因表达关系密切,3'UTR在mRNA稳定性、亚细胞定位及翻译等生物学过程中发挥着重要的调控作用。3'UTR序列的变异,可引起基因的异常表达,导致疾病发生。作者主要对3'UTR在基因表达调控、人类疫病和畜禽生产中的作用等研究进行了综述,以期为3'UTR调控机制在人类疫病诊断与治疗,以及畜禽生产中的应用提供理论依据。     

Circular RNAs:鉴定、表达和功能

随着第二代测序技术的发展,过去数十年功能性非编码RNA的种类不断增长。Circular RNAs(circRNA)是3’和5’端共价结合形成的一类环形RNA,表达广泛且丰度高。它们一般是由pre-mRNA经反式剪接(backsplicing)而形成的,即上游剪接受体与下游剪接供体结合。尽管对于circRNA的功能还没有定论,但是许多研究已表明许多真核生物均有circRNA的表达,并且在哺乳动物中具有保守性,但它们的调控方式与其同源线性RNA不同。研究表明circRNA呈发育调控、组织/细胞特异表达,并且所有真核生物均存在circRNA。这些特性表明circRNA或许具有重要功能。本文将重点探讨circRNA的经典实例、检测方法、功能作用。     

环状RNA及其在猪上的研究进展

环状RNA (circular RNA,circRNA)是由前体mRNA经过反向剪接形式形成的共价闭合的环形RNA分子。circRNA可以作为miRNA "海绵"调控靶基因的表达,也可作为蛋白诱饵参与转录和翻译。circRNA在哺乳动物细胞中具有稳定性、富集性、内源性以及保守性,其表达具有组织和时空特异性,并具有多种生物学功能。本文综述了环状RNA的种类、分子特性、在线数据库及在猪上的最新研究进展,有助于开展circRNA对猪经济性状的调控作用及分子机制研究,为猪的遗传改良奠定基础。     

3′UTR在基因表达调控中的作用

真核生物的基因表达调控在生物体生长发育过程中发挥着重要作用,涉及转录、翻译及mRNA和蛋白质的周转等多种生物学过程。研究表明,mRNA的3′端非翻译区(3′UTR)与转录后基因表达关系密切,3′UTR在mRNA稳定性、亚细胞定位及翻译等生物学过程中发挥着重要的调控作用。3′UTR序列的变异,可引起基因的异常表达,导致疾病发生。作者主要对3′UTR在基因表达调控、人类疫病和畜禽生产中的作用等研究进行了综述,以期为3′UTR调控机制在人类疫病诊断与治疗,以及畜禽生产中的应用提供理论依据。     

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。     

环状RNA在畜禽中的研究进展

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类通过共价键连接而成的非编码闭合环状RNA(non-coding RNA,ncRNAs),主要由外显子或内含子构成,在真核生物体内广泛表达且大多定位于细胞质,具有稳定性高、特异性表达和序列保守性强等特征。circRNA可通过调节基因转录、充当miRNA的海绵体等方式发挥其生物学功能,广泛参与畜禽生长发育、繁殖及疾病发生等生理过程。该文主要从circRNA的发现、形成、特征、功能及在畜禽方面的研究进展进行综述,以期为circRNA在畜禽领域的研究提供参考,为进一步开发畜禽分子遗传标记、品种选育及疾病防控等提供新的思路及方法。     

circRNA在犬乳腺肿瘤分子机制中的应用前景

犬乳腺肿瘤是最常见的犬类肿瘤之一,严重危害犬的生命健康.circRNA具有特殊的生物学特性和较强的调控功能.circRNA参与乳腺癌的发生发展机制调控,但目前circRNA在犬乳腺肿瘤中的作用机理尚不清楚.文章综述circRNA在犬乳腺肿瘤分子机制研究的应用前景,为进一步研究circRNA在犬乳腺肿瘤的应用提供参考.     

环状RNA在雌性家畜生殖过程中的表达及作用研究进展

环状RNA(circular RNA,circRNA)是由线性前体mRNA通过反向剪接产生的一种单链共价闭合的环状长链非编码RNA分子,参与调节真核生物的基因表达。随着高通量测序技术的发展,越来越多的circRNA在雌性哺乳动物生殖系统中被发现,但其在动物生殖发育过程中的功能研究尚处于起步阶段。本文就circRNA的形成、特点、功能及其在雌性家畜生殖过程中的作用进行综述,以期为深入探究circRNA调控雌性家畜生殖发育的机制奠定理论基础。     

感染肺炎支原体姜曲海猪肺组织差异表达circRNAs的筛选与分析

为探明姜曲海猪感染猪肺炎支原体（Mycoplasma hyopneumoniae,Mhp）后肺组织环状RNA （circular RNA,circRNA）差异性表达谱及其在抗Mhp感染中的作用,试验以姜曲海猪为研究对象,分为感染组和对照组,人工感染Mhp 28 d后,解剖采集肺组织,采用高通量测序和生物信息学软件分析circRNA的表达情况。测序数据比对参考猪基因组序列,共鉴定到23 632个circRNAs,差异表达circRNAs为213个,其中97个上调,116个下调。随机选择4个差异表达circRNAs进行实时荧光定量PCR验证,检测结果与测序结果基本一致。差异表达circRNA来源基因可注释到包括抗原加工递呈、溶酶体、白细胞跨内皮迁移等免疫应答信号通路。circRNA-miRNA-mRNA靶标关系分析显示,筛选到海绵结合miRNA数量最多的3个差异表达circRNAs,分别为：circRNA-17284（21个）、circRNA-04848（19个）和circRNA-17270（19个）;预测到6个与免疫调控相关的靶向miRNAs,分别为：ssc-miR-4331、ssc-miR-370、ssc-miR-328、ssc-miR-30c-3p、ssc-miR-122和ssc-miR-125b。本研究测定了感染Mhp的猪肺组织circRNA表达谱,筛选到与免疫调控相关的差异表达circRNA,这有助于阐明姜曲海猪对Mhp的易感机制,为抗病育种研究提供了参考依据。     

mRNA和miRNA调控动物肌肉生长发育及其在绵羊中的研究进展

mRNA和miRNA对动物肌肉生长发育具有重要的调控作用。肌肉的生长发育是动物生命过程中的重要阶段,直接影响动物的肉用性能。近年来,越来越多的mRNA和miRNA被鉴定和验证,它们参与动物肌肉的形成、肌肉细胞增殖分化等过程并在其中发挥重要的调控作用。本文综述了动物肌肉形成机制、mRNA和miRNA在动物肌肉生长发育过程中所发挥的作用及其在绵羊中的研究进展,旨在为今后肉用绵羊培育提供参考。     

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...     

植物microRNA的生物学功能及其在砧穗互作中的研究进展

microRNAs 在调控植物生长发育、胁迫应答和信号转导等方面发挥重要作用,是目前生物科学的研究热点。本文论述了植物miRNA的产生机理、特征、对靶基因的作用机制,及miRNA的生物学功能,对植物miRNA可通过嫁接进行长距离运输方面的研究进展进行了论述和讨论,并对开展嫁接对柑橘miRNA表达的影响,挖掘在砧穗间可转移的miRNA方面的研究进行了展望。     

非编码RNA对猪骨骼肌发育的影响

骨骼肌发育与猪肉产量和品质密切相关，且受到各种因素的影响。近年来，非编码RNA （non-coding RNA，ncRNA）对骨骼肌发育的影响已成为新的研究热点之一。ncRNA主要包括微小RNA （microRNA，miRNA）、长链非编码RNA （long non-coding RNA，lncRNA）和环状RNA （circular RNA，circRNA），是一类不具有编码蛋白功能的RNA，最初被认为只是在转录或转录后水平调控基因的表达，但随着研究的深入，越来越多的ncRNA被证实参与骨骼肌细胞增殖、分化与凋亡等生物过程，其中miRNA可通过与靶基因互补序列结合发挥功能；lncRNA与circRNA主要作为分子海绵竞争性结合miRNA，解除其对靶基因的抑制作用。作者主要从ncRNA介绍及miRNA、lncRNA和circRNA对猪骨骼肌发育的影响等进行综述，并就ncRNA对猪骨骼肌生长发育的研究进行了展望。     

大白猪和莱芜猪肌内脂肪组织circRNAs的鉴定与分析

旨在探索circRNAs在脂肪组织可能发挥的潜在作用,为了解circRNA调控脂肪沉积和脂代谢作用的机制奠定基础。本研究采用RNA-Seq和生物信息学方法鉴定大白和莱芜猪肌内脂肪组织中circRNAs的表达情况,运用miRanda和Targetscan对差异表达circRNA进行靶基因预测,对靶基因进行GO和KEGG富集分析。结果发现,181个差异表达circRNAs得到鉴定,其中,102个在莱芜猪肌内脂肪组织中上调表达,79个下调表达。并对具有较多miRNA结合位点的ssc_circ_0002807、ssc_circ_0009352靶基因进行了GO和KEGG富集分析,发现靶基因富集于胆固醇平衡和磷脂平衡等与脂代谢相关的生物学过程。通过qRT-PCR,验证了ssc_circ_0002807、ssc_circ_0005382、ssc_circ_0009172和ssc_circ_0004824,与测序结果一致。由此推断,ssc_circ_0002807与ssc_circ_0009352可能参与调控脂肪沉积和脂质代谢。     

脂肪对动物基因表达的调控

脂肪是一类重要的营养物质，是动物体内的重要能量来源，同时也是生物膜的组成成分，在细胞生化过程中也起着重要作用。研究发现，脂肪可通过对基因表达的影响，对代谢、生长发育以及细胞分化发挥重要的调控作用。此文综述了脂肪对动物基因表达的调控，尤其是多不饱和脂肪酸对动物基因表达的调控作用。