非编码RNA调节羊绒细度候选基因的研究进展

羊绒细度是评价羊绒品质和衡量羊绒价格的关键数量性状,近年来,随着羊绒细度功能标记基因的深入研究,通过高通量数据解析及全基因组关联分析,逐步筛选出羊绒细度性状的候选基因,但是羊绒细度关键调控基因、表达量及分子调节机制尚未明了。基因表达受多种调节因子调控,其中非编码RNA的调节作用比较活跃,主要包括microRNA、lncRNA和circRNA等。经高通量测序和生物信息分析发现,非编码RNA在绒山羊品种间和品种内的不同羊绒细度个体皮肤、次级毛囊及次级毛囊周期性生长发育中差异表达并调节羊绒细度相关靶基因,但多种非编码RNA共同调节同一靶基因的信号通路甚少。目前通过对羊绒细度差异基因进行SNP标记辅助选择、转录组筛选、高通量解析非编码RNA调节及全基因组关联分析等相关研究发现,两两通路聚焦相同的羊绒细度靶基因较多,两条通路以上共同聚焦到某个或某几个羊绒细度的关键靶基因较少。作者主要讨论了羊绒细度候选基因及转录水平上microRNA、lncRNA和circRNA对羊绒细度相关靶基因分子调控机制的研究进展。     

绒山羊毛囊发育中非编码RNA的研究进展

非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)是指从基因组上转录而来,不编码蛋白质,但在RNA水平上能行使一定生物学功能的RNA。非编码RNA的种类较多,种类的不同造成功能的差异。毛囊是绒山羊皮肤特殊的附属物,位于皮肤的真皮层,发生于绒山羊胚胎期。由于真皮细胞和上皮细胞间的信号分子传递,使其发育呈周期性变化,历经生长期、退行期和休止期。近年来,有关ncRNA在绒山羊毛囊发育中作用报道较多。文章就其中的微小RNA(miRNA)、长链非编码RNA(lncRNA)及环状RNA(circRNA)的生物发生及其在绒山羊毛囊发育中的作用机制进行了归纳、总结。miRNA是真核生物中存在的一种长18~25 nt的ncRNA分子,可通过与靶信使核糖核酸mRNA特异结合,抑制转录后基因表达。在绒山羊毛囊发育中,miRNA通过抑制相关基因及相关信号通路中关键分子的表达而调控毛囊的发育周期以及毛囊的再生能力。lncRNA是长度超过200 nt的ncRNA,经过剪接,具有polyA尾巴与启动子结构,在绒山羊毛囊发育中能促进毛囊细胞增殖与分化,通过调控基因的靶向表达与多种信号通路互作调节毛囊发育及绒毛生长的周期活动。circRNA是与传统的线性RNA不同的封闭环状RNA,含有许多miRNA结合位点,在绒山羊毛囊发育与绒毛生长中起miRNA分子海绵的作用,即通过miRNA的介导,调控靶基因的表达,促进毛囊干细胞向次级毛囊分化,进而解除与毛囊发育与绒毛生长相关的miRNA对其靶基因的抑制作用提高靶基因的表达水平。笔者通过对miRNA、lncRNA及circRNA的研究进行综述,以期为构建毛囊生长发育的分子调控网络及深入探讨绒山羊毛囊发育的调控机制提供借鉴,为今后更好地利用现代分子生物学技术改善绒毛品质提供理论依据。     

miRNA和lncRNA调控动物毛囊发育的研究进展

动物毛发作为一种重要的经济性状,在生长过程中受到诸多因素的影响,如营养、环境、代谢水平以及基因的表达调控等。miRNA主要通过转录后水平作用于靶基因,而lncRNA作用方式多样化,两者作用于相关的调控因子和信号通路进而影响毛囊的生长发育。本文综述了非编码RNA对毛囊生长发育中相关信号通路、调控因子以及关键细胞增殖分化的影响,为后续的相关研究工作提供借鉴。     

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。     

长链非编码RNA调控牛科反刍动物相关经济性状的研究进展

长链非编码RNA (long non-coding RNA,lncRNA)是一种长度>200 nt、自身不具有编码能力的真核生物转录本，主要通过转录水平、转录后水平和表观遗传学调控基因的表达，在动植物基因组中普遍存在。lncRNA是一种在动植物生长发育、细胞分化及疾病发生中起着关键作用的调控分子。相较于医疗领域的研究，lncRNA在牛科反刍动物中的研究尚处于起步阶段，特别是调控牛科反刍动物相关经济性状的研究鲜见报道。近年来，高通量测序与微阵列技术的迅速发展，为lncRNA的鉴定提供了更为高效快速的方法。笔者对lncRNA的研究发现、特征分类、转录后水平调控作用机制以及其在牛科反刍动物的肌肉生长、毛囊发育和泌乳性状等方面的研究进行综述，旨在为进一步研究lncRNA在牛科反刍动物生长发育中的调控机制提供理论参考。     

非编码RNA与骨骼肌发育研究进展

骨骼肌作为脊椎动物机体的重要组织,其胚胎期发育起始于生皮肌节的肌源性祖细胞增殖、分化成的成肌细胞,进一步发育形成肌管,最终形成肌纤维。整个发育过程受到复杂严密的调控,任何调控异常都可能影响骨骼肌正常的发育过程。近年来研究表明,除了生肌调控因子、肌细胞增强因子、配对盒因子外,非编码RNA包括微小RNA（microRNA,miRNA）、长链非编码RNA（long noncoding RNA,lncRNA）和环形RNA（circular RNA,circRNA）都可作为重要的调节因子广泛参与调控骨骼肌发育过程。其中miRNA主要作用于靶mRNA,通过诱发靶mRNA的去稳定性和/或抑制翻译,在转录后水平调控相关基因表达;lncRNA长度较长,具有高级结构,可以在转录前和转录后水平,通过多种作用方式调控相关基因表达;circRNA主要作为miRNA "海绵",竞争性结合miRNA,进而参与骨骼肌发育调控网络。作者将从骨骼肌发育、miRNA作用机制、miRNA与骨骼肌发育、lncRNA作用机制、lncRNA与骨骼肌发育、circRNA作用机制、circRNA与骨骼肌发育7个方面进行综述,以期为研究非编码RNA调控骨骼肌发育提供参考。     

长链非编码RNA在肌肉生成与脂肪发育过程中的研究进展

基因组DNA经过转录可以产生两大类RNA,编码蛋白的RNA和非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)。其中,长链非编码RNA(lncRNA)受到了越来越多的关注。lncRNA可以通过多种机制,从转录水平,转录后水平以及表观修饰水平调节靶基因的表达,进而调控肌肉与脂肪的发育。本文将对lncRNA的基本特征及功能机制进行介绍,综述lncRNA对肌肉和脂肪组织发育的调控机制,并对lncRNA未来的研究进行展望,为研究者在lncRNA方面的研究提供有力的参考。     

乾华肉用美利奴羊次级毛囊小RNA文库构建及miR-1-3p靶基因预测

本试验旨在构建乾华肉用美利奴羊次级毛囊不同发育时期的小RNA文库和预测筛选miRNA的候选靶基因。通过高通量测序技术构建乾华肉用美利奴羊次级毛囊小RNA文库|采用荧光定量PCR对高通量测序结果进行验证|利用miRDeep2软件对miRNA（长度为20~24 nt的小RNA）进行鉴定|利用Targetscan v7.0、RNA22 v2.0和MiRanda三个在线靶基因预测软件对miR-1-3p的靶基因进行预测分析。成功获得乾华肉用美利奴羊次级毛囊生长期、退行期、休止期小RNA纯净reads分别为10279515、11712215和10926258。分别基于荧光定量与高通量测序的5个miRNA的相对表达量结果趋势基本一致。从次级毛囊生长期、退行期和休止期分别鉴定获得miRNA 1250、1304个和1266个。确定成纤维细胞生长因子14（FGF14）和类胰岛素生长因子Ⅰ 受体（IGF1R）为miR-1-3p的候选靶基因。研究结果为后续靶基因验证及确定调控乾华肉用美利奴羊毛囊周期性发育的候选基因奠定基础。 [关键词] 乾华肉用美利奴羊|小RNA文库|miR-1-3p|靶基因预测     

前体脂肪细胞诱导及分化机制的研究进展

前体脂肪细胞分化过程即脂肪生成过程,在此过程中大量转录因子、非编码RNA及信号通路都发挥着重要的作用。文章综述了前体脂肪细胞分化过程中,成脂基因如C/EBPα和PPARγ等对前体脂肪细胞分化的调控;非编码RNA如长链非编码RNA(lncRNA)、小RNA(microRNA)、环状RNA(circRNA)对脂肪沉积、组织发育以及能量代谢等的调控过程;信号通路如Wnt/β-catenin信号通路、促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、Hedgehog信号通路对脂肪细胞分化的抑制作用;还有一些酶、抑制剂等对前体脂肪细胞诱导分化的调节作用,以期为厘清前体脂肪细胞诱导及分化机制提供参考。     

BHV-1感染MDBK细胞lncRNA表达谱系及lncRNA与mRNA的关联性分析

为探究牛疱疹病毒1型(BHV-1)感染MDBK细胞的长链非编码RNA(lncRNA)表达谱系变化及lncRNA与m RNA的关联性,本研究将BHV-1感染MDBK细胞,以未感染BHV-1的MDBK细胞作为对照,于感染后采用Illumina HiSeqTM4000测序,测序数据基于stringtie进行转录本重构,得到7 935个lncRNA转录本,再用CPC和CNCI两个软件进行新转录本编码能力的预测,获得681个新产生的lncRNA转录本。利用DESeq2软件对差异表达的lncRNA进行分析,结果显示,实验组共获得839个差异表达的lncRNA转录本,其中表达上调转录本508个,表达下调转录本331个。利用RNA plex软件对反义lncRNA与mRNA进行关联性分析,得到lncRNAmRNA相互作用的靶基因对1 227个,其中差异表达的lncRNA-mRNA相互作用靶基因对42个;顺式作用lncRNA与m RNA关联分析,获得lncRNA-mRNA靶基因对3 793个,差异表达的lncRNA-mRNA靶基因对149个;反式作用lncRNA与mRNA关联分析,获得lncRNA-mRNA靶基因对268 409个。通过基因本体论(GO)注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析进一步对与lncRNA关联mRNA的功能和途径进行分析,结果显示,关联的mRNA在细胞进程、单组织代谢过程、代谢过程及生物学调节等过程显著富集。随机选取10个差异表达的lncRNA,利用qRT-PCR方法进行验证,结果显示,其表达变化趋势与高通量测序数据趋势一致。本研究为进一步研究lncRNA在病毒感染中的作用奠定了基础,同时为进一步阐述BHV-1的发病机制、致病机理提供参考。     

羊生产性状相关microRNA的研究进展

microRNA是一类长约22 nt的内源性非编码单链RNA,它主要通过结合靶基因3'端非编码区,在细胞质中形成沉默复合物,降解靶基因或者阻碍靶基因的表达,从而参与机体内基因的转录和翻译水平调控。最新研究表明,microRNA参与生物体各种各样的调节通路,包括参与细胞的增殖、分化、凋亡、生长、免疫反应和离子转运等过程。文章对microRNA的合成、作用机理及近年来microRNA在山羊、绵羊的乳腺发育、泌乳性能、肌肉增殖、肌肉分化、毛囊发育和毛色发育等方面的研究进行综述,旨在了解microRNA调控动物生长发育的机制,探讨microRNA对山羊、绵羊的产奶量、羊肉品质和羊毛品质的影响,为我国山羊、绵羊品种的遗传资源保护及合理利用,生产性能的改善及提高提供有益的参考,促进我国养羊业的快速发展。     

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...     

circRNA作为ceRNA调控畜禽重要经济性状的研究进展

竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)机制指具有同种miRNA反应元件(microRNA response elements, MRE)的RNA分子，通过竞争性地结合该miRNA以在转录后水平调控基因的表达，进而影响细胞的生物学功能。ceRNA机制的有效性受细胞环境、miRNA活性及其与不同RNA分子间亲和力等因素的影响。虽然环状RNA(circular RNA,circRNA)和长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)等均可作为ceRNA,但circRNA是相对更为有效的ceRNA分子，因为其在进化过程中稳定且保守，可使ceRNA信号在不同组织中传导。本文在探讨ceRNA调控机制影响因素的基础上，进一步综述了circRNA作为ceRNA调控畜禽肌肉发育、脂肪沉积、乳腺及卵泡发育等方面的研究进展，以期为深入研究畜禽重要经济性状中ceRNA调控网络提供新思路。     

miRNA与毛囊相关信号通路关系研究进展

毛囊是哺乳动物皮肤中复杂的微小器官，具有明显的生长周期，包括生长期、退行期和休止期。许多细胞因子和信号通路相互作用共同调节毛囊的发育。微小RNA(micro RNA,miRNA)是由22个核苷酸组成的非编码RNA,通过降解靶基因mRNA或抑制靶基因mRNA翻译来负向调节基因的表达。miRNA通过调控毛囊关键的信号通路，参与细胞增殖、凋亡等多种生理过程，从而促进毛囊生长。笔者综述了miRNA调控毛囊发育相关的Wnt、Notch、骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein, BMP)、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信号通路的最新研究进展，旨在为后续探索动物毛囊发育相关的miRNA调控机制提供理论基础。     

miR-184及miR-205在绵羊不同生长时期毛囊及其他组织中的表达研究

为了研究miR-184及miR-205在绵羊毛囊发育过程中的作用,本研究以绵羊为研究材料,检测了miR-184及miR-205在毛囊3个发育时期及不同组织中的表达情况,进行了基因组定位及前体预测,并预测了可能的靶基因及调控的基因通路.结果发现,miR-184的表达量从毛囊生长期到衰退期呈逐步上升的趋势,而miR-205则表现为先上升后下降,其在衰退期表达量最高.2个microRNA在绵羊的多个组织中均有表达.两者的候选靶基因涉及15个基因通路,可能通过Wnt通路调控毛囊的生长周期.     

基于高通量测序挖掘功能lncRNA在猪中的研究进展

长链非编码RNAs(lncRNAs)是一类长度大于200 nt的非编码RNAs,可以在转录、转录后及表观修饰等多个水平上调节靶基因的表达,进而调控生命活动。近年来有关lncRNAs的研究逐渐增多,其作用范围几乎覆盖了生命活动的各个方面。本文主要对lncRNAs的基本特征、分类和功能,以及国内外对于猪经济性状、繁殖性状、疾病相关lncRNA的高通量测序与鉴定、表达和功能等研究现状进行综述,以期为以后猪lncRNA的研究提供参考。     

lncRNA作为竞争性内源分子的作用机制及研究进展

竞争性内源RNA （competing endogenous RNA,ceRNA）假说提出具有相同短序列非编码微小（microRNA,miRNA）应答元件（microRNA response element,MRE）的转录物通过竞争的方式结合miRNA,从而影响转录物的表达水平。ceRNA假说颠覆了miRNA与靶基因单向调控的传统观念,在RNA调控网络中具有重要的生物学意义。在众多转录物中,长链非编码RNA （long non-coding RNA,lncRNA）是一类序列长度超过200个核苷酸的非编码RNA,对lncRNA的研究涉及到遗传、分子生物、基因调控、疾病（癌症、神经系统疾病等）等领域。miRNA与lncRNA形成了一个相互作用的调控网络,lncRNA可作为ceRNA抑制miRNA的功能,从而影响后续基因的表达。近年来,随着生物信息学技术的发展,科研人员发现ceRNA作用机制不仅涉及到人类癌症疾病,而且在各种复杂动物的肌细胞分化、脂肪细胞分化和颗粒细胞凋亡等生物过程中也发挥重要的调控作用。作者追溯了ceRNA调控机制,分析了ceRNA网络调控的影响因素,综述了ceRNA在不同动物中调控miRNA的研究进展,为进一步研究lncRNA与miRNA的调控网络提供参考,为畜牧业发展及复杂动物疾病治疗提供新的思路。     

犏牛雄性不育相关lncRNA的鉴定与分析

旨在分析成年健康牦牛和犏牛(3～4岁)睾丸组织中长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)的表达谱,从而探究lncRNA与犏牛雄性不育机制的关联性,为解释犏牛雄性不育的机理提供理论依据。采集成年(3～4岁)健康牦牛、犏牛各3头的睾丸组织,构建cDNA文库后进行高通量测序,筛选出差异的lncRNA,通过对差异显著的lncRNA与mRNA位置关系以及结合能的判定预测顺式作用(cis)和反式作用(tran)的靶基因,并进行GO、KEGG功能分析。结果表明,共得到牦牛和犏牛候选lncRNA转录本分别为20 363和24 133个,两个文库筛选出6 178个显著差异lncRNA,其中有2 470个在犏牛睾丸组织与牦牛比较上调,3 708个下调。筛选得到差异显著lncRNA的候选靶基因2 676个,这些基因参与58个功能分类,共涉及306条通路;其中主要富集的通路包括轴突指导、内吞、Hedgehog等信号通路。综上表明,部分lncRNA介导的靶基因PTGDS、IGF2、MEST、GLIS3、NOTCH2、HOXA10、HOXA11与犏牛雄性不育相关,lncRNA在犏牛的生殖发育中对其雄性不育具有重要的调控作用。利用RNA-Seq技术筛选出成年牦牛和犏牛睾丸组织lncRNA,并进行差异分析,为探讨犏牛雄性不育的机制提供更完善的转录组数据。     

MicroRNA调控动物毛囊生长发育及毛色的研究进展

动物毛囊的周期性发育和色素沉积与一系列基因的激活和沉默息息相关。MicroRNA是一类广泛存在于真核生物中长度约为21~25nt的非编码RNA,其通常在转录后水平调节靶基因的表达。MicroRNA参与了动物毛囊的周期性发育和色素沉积,在毛囊中也呈现出组织和时间特异性。不同的MicroRNA通过与调控因子相互作用调控相应的信号通路,进而影响动物毛囊的生长发育及毛色变化。文章综述了近年来MicroRNA调控动物毛囊周期性发育及色素沉着的研究进展,以期为后续的相关研究工作提供借鉴。     

调控动物性状相关长链非编码RNA的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是基因转录过程中产生的一类长度大于200个核苷酸(nt)的非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)。lncRNA的表达水平通常低于mRNA,且无高度保守序列,缺少开放阅读框,但它们具有更强的组织特异性表达模式。lncRNA可以通过与DNA、RNA(mRNA,miRNA,环状RNA)和蛋白质进行相互作用来发挥其功能,因此可作为信号分子、诱导物等来调节复杂的基因表达网络。作为一种新的调节分子,lncRNA正在成为基因表达调控中新的重要参与者,且近年研究表明,其与家畜动物性状调控密切相连。本文对lncRNA在动物肌肉生长分化、脂肪沉积、毛囊发育和繁殖方面进行了综述,旨在为lncRNA在家畜遗传育种上的应用提供依据。