RNA的可变剪接

在高等真核生物基因组中存在大量的割裂基因,而这些割裂基因的mRNA却是非割裂结构,在这个转化过程中去除内含子的过程就成为RNA的剪接或剪接RNA（RNA splicing）。RNA剪接特别是可变剪接是真核基因表达调控研究的重要内容之一。介绍了RNA可变剪接的特点、功能与调控、可变剪接基因以及剪接形式的识别,并对可变剪接的应用进行了举例。     

可变剪接在农业动物中的研究进展

可变剪接(alternative splicing, AS)是由单个前体mRNA形成多个成熟mRNA的过程,从同一基因产生多个转录本,增加转录组和蛋白质组的多样性,此过程是调节基因组表达和产生蛋白组多样性的重要机制。同种生物经可变剪接产生不同表型,在不改变基因序列的情况下调控蛋白质的生物学功能,对于理解生命活动的调控过程有重要意义。文章对可变剪接的发生机制及其在农业动物中的研究进展进行了综述,以期为在农业动物中进一步研究可变剪接奠定基础。     

可变剪接在反刍动物中的研究进展

可变剪接发生在前体mRNA成熟过程中,通过该过程可使单个基因产生多个mRNA异构体和蛋白质亚型,造成蛋白质表达多样性,是调节反刍动物基因表达的关键机制.许多研究表明,剪接因子、剪接位点对蛋白质的多样性表达起着十分重要的作用.可变剪接机制可特异性地调节反刍动物的繁殖性状,参与机体生长发育的各种生理及病理过程.文章对可变剪...     

可变剪接的表观遗传学调控机制及其在脂肪代谢中的作用研究进展

可变剪接是指从1个mRNA前体中通过不同的剪接方式产生不同的mRNA剪接异构体,并使得最终的蛋白产物表现出不同或者相互拮抗的功能和结构特性的过程.基因通过可变剪接在组织发育和疾病中起着至关重要的作用,是高等真核生物蛋白质多样性的主要来源之一.剪接过程受多种因素调控,其中表观遗传学现象是可变剪接过程中重要的影响因素,多项...     

可变剪接在小鼠早期胚胎发育中的作用研究进展

小鼠的早期胚胎发育是一个极为复杂而又受到精细调控的生命过程,包括卵母细胞成熟、受精和胚胎发育等顺序发生事件。可变剪接(alternative splicing, AS)是指将一个前体mRNA通过不同的剪接方式(选择不同的剪接位点组合)产生不同mRNA剪接异构体的过程。AS作为提高基因转录组复杂性和蛋白质多样性的关键因素,对于调控个体和胚胎的生长发育至关重要。现已有大量研究表明,AS在小鼠早期胚胎发育中起着至关重要的作用。本研究对AS在小鼠早期胚胎发育过程中作用的研究进展进行了综述,并着重介绍了相关剪接因子及其敲除影响胚胎发育的事件。     

家蚕vasa样基因表达的可变剪接

VASA样蛋白是决定生殖系发育的重要调控蛋白因子之一,具有广泛的保守性,因此vasa的表达被认为是生殖细胞中最可靠的分子标记。为研究家蚕vasa样基因(Bombyx mori vasa-like gene,Bmvlg)的基本结构特征,通过RT-PCR从家蚕雄性性腺组织中获得了4个不同长度的BmvlgcDNA片段。经克隆分析,其中一个完整的BmvlgcD-NA全长1 806 bp,编码全长601个氨基酸的家蚕VASA样蛋白,该蛋白的结构特征与已知同源VASA样蛋白的结构特征基本一致;另3个不同长度的BmvlgcDNA均有各自的起始密码子和终止密码子。推测Bmvlg基因可能存在着多种可变剪接。     

家蚕卵巢肿瘤基因Bmotu及其可变剪接

已知卵巢肿瘤基因(ovarian tumor gene,otu)在果蝇(Drosophila melanogaster)卵巢发育过程中发挥极其重要的作用,该基因突变会扰乱卵子形成的正常过程。为探究家蚕(Bombyx mori)是否具有类似果蝇生殖发育相关基因otu的同源基因,以及基因存在的可变剪接形式,在电子克隆的基础上,应用RT-PCR从家蚕精巢组织中获得了4条不同长度的Bmotu cDNA片段(GenBank登录号:HQ831341,HQ831342,HQ999998,HQ831343),其中3条由于无义突变导致翻译提前终止;而从卵巢组织中仅获得了1条Bmotu cDNA片段,该片段序列与精巢中扩增的登录号为HQ831343片段序列的5'端相同。结果表明Bmotu基因存在可变剪接,且雌、雄之间的剪接方式可能存在差异。生物信息学分析发现Bmotu基因编码蛋白与果蝇Otu的结构类似,含有半胱氨酸蛋白酶结构域(Otu结构域)、Tudor结构域、脯氨酸基序。研究结果有助于进一步探讨家蚕生殖发育机制。     

环状RNA的生物学功能及其在家禽中的研究进展

近年来随着高通量测序和生物信息学的发展,环状RNA(circular RNA,circRNA)在生物学领域作为新起之秀备受关注.circRNAs是一种内源性的非编码RNA(non-coding RNA,ncRNAs),通常是由pre-mRNA的反向剪接(back-splicing)而来,形成一个共价闭合环.circRN...     

可变剪接及其在畜禽育种中的研究与应用

可变剪接是指个体发育或者细胞分化时有选择地越过某些外显子或某个剪接点进行变位剪接,从而产生组织或发育阶段特异性mRNA的过程。通过可变剪接,生物体可以由单个基因产生多个不同的蛋白质异构体,从而导致大量的蛋白质变异。因此,可变剪接在动物生长发育和生理代谢等过程中发挥重要的调控作用。本文对可变剪接的类型、鉴定方法及其对畜禽各种经济性状的影响进行了总结,并展望了其在畜禽育种中的应用前景,以期为畜禽育种改良进行提供新思路。     

可变剪接在肌肉发育中的作用研究进展

可变剪接发生在DNA转录为前体mRNA后,通过该过程可以使单个基因产生多个mRNA异构体和蛋白质亚型,增加了转录后加工过程中基因的信息多样性和蛋白质丰度。剪接体、剪接因子和其他RNA结合蛋白催化识别剪接位点和可变剪接外显子,参与调节可变剪接,从进化的角度来看,可变剪接在一定程度上为生物进化提供了驱动力。可变剪接作为组织特异性调节剂,参与肌肉发育的整个过程。在成肌细胞分化过程中,多聚嘧啶序列结合蛋白（polypyrimidine tract-binding protein,PTB）和RNA结合蛋白4（RNA-binding motif protein 4,RBM4）分别与原肌球蛋白的内含子多嘧啶序列和富含CU的内含子结合,共同调节α-原肌球蛋白的肌肉细胞特异性外显子选择的活性。RBM4可通过下调PTB表达并颉颃PTB在外显子选择中的活性来协同作用于肌细胞增殖分化的特异性剪接;肌球蛋白Ⅰ亚型通过可变剪接产生4种不同长度杠杆臂的蛋白质,影响肌肉的张力与拉伸激活;可变剪接可能是产生肌肉类型特异性的重要机制,选择性剪接产生具有不同催化动力学的肌球蛋白重链同工型,催化动力学差异地调节收缩性,从而影响肌纤维类型和肌肉功能。作者通过阐述可变剪接事件在肌肉发育及肌纤维形成过程中的主要作用,揭示可变剪接对肌肉发育的作用,以期为后续研究肌肉的发育调控机理提供参考依据。     

PRPF8蛋白在真核生物可变剪切中的作用

可变剪切是真核生物转录过程中的重要调控机制,剪切体是可变剪切过程中的关键元素.PRPF8是可变剪切组分U5中的关键蛋白,在剪切过程中具有重要的作用.为此,文章介绍了PRPF8蛋白在可变剪切5'和3'位点的作用方式及其参与调控可变剪切因子的途径,总结了PRPF8蛋白可变剪切在动物生产和肿瘤研究中的应用,得出了PRPF8蛋...     

猪CPB2基因可变剪接体的克隆及生物信息学研究

本研究旨在克隆猪CPB2基因的不同可变剪接体,预测对应蛋白的功能特性以及研究不同转录本表达特性。以健康状态和体重相同的3头12月龄巴马小型猪为试验动物,通过RT-PCR技术及基因平末端克隆技术扩增猪CPB2基因的CDS区及部分非编码区,利用生物信息学工具预测CPB2编码蛋白的基本生物学特征,利用RT-PCR技术检测CPB2基因在肝、心、肾、皮下脂肪、肠系膜脂肪、股二头肌和背最长肌中的表达特征。以实验室制备的代谢性疾病易感猪为试验动物,利用qRT-PCR技术检测CPB2基因在富营养饮食效应下肝中的表达特征。结果表明,本研究成功克隆出猪CPB2基因的3种可变剪接体（CPB2-1、CPB2-2和CPB2-3）,其中CPB2-1与NCBI序列XM_001929146.4相同,CPB2-2和CPB2-3为新发现转录本。与CPB2-1相比,CPB2-2和CPB2-3发生了5'端可变剪接（alternative 5'splice site,A5SS）事件;CPB2-1编码423个氨基酸的酸性不稳定性蛋白,CPB2-2和CPB2-3编码同种281个氨基酸的碱性不稳定性蛋白;与CPB2-1相比,CPB2-2和CPB2-3缺少信号肽和激活肽,但具有相同羧肽酶活性结构域;CPB2基因3种转录本仅在肝和肾中表达,其他组织无表达;在富营养饮食诱导的代谢性疾病易感猪的肝中,CPB2-1（P<0.01）和CPB2-2（P<0.01）显著降低,CPB2-3未显著降低（P=0.14）。综上,本研究成功在肝中克隆了猪CPB2的3种可变剪接体,推测CPB2-1是行使纤溶与凝血等生理功能的正常转录本;新发现转录本CPB2-2和CPB2-3被留在肝和肾中可能具有羧肽酶活性和重要生理学功能;CPB2基因可能与代谢相关的慢性肝病存在一定联系。     

猪TLR4基因可变剪接体的鉴定

为合理、有效地利用民猪资源进行抗病育种,本研究利用重叠延伸RT-PCR结合巢式PCR法扩增民猪TLR4基因,寻找可变剪接体;利用竞争性RT-PCR方法研究各可变剪接体的组织表达情况。获得了猪TLR4基因3个可变剪接体(其中2个是未见报道的),并且鉴定出一类特殊的剪接模式——外显子内部的部分片段被单独剪除,该类型在动物中尚属首次发现;组织表达分析表明3个可变剪接体普遍表达。TLR4基因存在着复杂的剪接机制,也暗示着其功能的复杂性。     

Research Progress of Alternative Splicing and Its Application in Livestock and Poultry Breeding

Alternative splicing(AS) refers to the process of selective splicing across exons or splice junctions during individual development or cell differentiation to produce tissue-or development-stage specific mRNA. Through AS process, organisms can produce many different protein isomers from a single gene and finally increase the proteome diversity. Therefore, AS plays an important role in the regulation of animal growth, development and physiological metabolism. This article not only summarized the types and the detection methods of alternative splicing, but also highlighted its impact on various economic traits of livestock and poultry, and prospected its application prospects in livestock and poultry breeding. This article could provide new ideas for the improvement of livestock and poultry breeding.     

MEI1基因可变剪切事件对蒙古马精子生成的调控作用

旨在探索发生可变剪切事件的MEI1基因对蒙古马精子生成的调控作用,实现利用分子调控技术提高马的精子数量和精液品质,有效提高繁殖效率,降低生产成本,加快遗传进展,促进种群繁衍.本研究以两岁蒙古马的睾丸支持细胞(SC)作为研究对象,构建未发生外显子跳跃(exon skip,ES)事件的MEI1-1-pIRES2-EGFP重...     

家蚕几丁质脱乙酰基酶基因结构及mRNA选择性剪接与表达差异的研究

几丁质脱乙酰基酶(CDAs)是调控昆虫生长发育过程中的蜕皮生理、组织生长和抗病免疫等的重要酶类。利用cDNA末端快速扩增(RACE)法克隆了家蚕CDAs基因的cDNA全长序列,鉴定出BmCDA基因mRNA存在2种剪接体,命名为BmCDA1和BmCDA2,外显子遗漏是这2种剪接体mRNA的主要剪接模式。生物信息学分析表明,BmCDA基因由6个外显子和5个内含子组成;推测BmCDA1和BmCDA2编码氨基酸序列都包含几丁质脱乙酰基结构域、几丁质结合(ChBD)结构域和低密度脂蛋白受体A类(LDLa)结构域等3个功能域,但二者的ChBD结构域有部分氨基酸残基不同。基于功能域基序和系统进化分析,昆虫CDA蛋白可分成5大类,BmCDA1和BmCDA2属于第1大类,是具有全部3个功能域的典型昆虫CDA蛋白。荧光定量PCR分析表明BmCDA表达不仅具有发育时期特异性,而且具有组织特异性:在幼虫和蛹蜕皮前后的表达量最高,蜕皮后第2天表达量最低;在幼虫蜕皮时发生激剧变化的表皮、气管和中肠等组织中的表达量显著高于变化较小的中部丝腺和脂肪体等组织;BmCDA1主要在表达量高的发育时期和组织中表达,BmCDA2主要在表达量低的组织中表达。研究结果有助于进一步解析昆虫CDAs基因的功能和调控机制。