牛miR-615潜在生物学功能分析及其组织表达鉴定

miRNA作为进化保守的非编码RNA,在细胞的发生、发展和增殖过程发挥重要功能。前期研究鉴定到miR-615是剩余采食量相关的差异miRNA之一,但其潜在靶基因及在牛各组织的表达规律尚不清楚。对miR-615在各物种间的保守性,潜在靶基因及其富集通路进行分析,通过茎环荧光定量PCR技术检测牛各组织中miR-615的表达。结果表明,miR-615成熟序列在各物种间保守性较高,靶基因显著富集于PI3K-ATK、Ras和MAPK等与肌肉发育相关的通路中。qRT-PCR结果显示, miR-615在皮下脂肪中的表达量最高,其次是背最长肌;miR-615在背最长肌和心脏组织中的表达差异不显著,但在皮下脂肪中的表达显著高于背最长肌和心脏组织;在其他组织中miR-615均呈现低表达模式,且各组织间表达差异不显著。研究结果将为进一步探讨miR-615在牛肌肉发育中的作用奠定理论基础,同时也为解析牛肌肉发育的分子机制提供新思路。     

miR-423-5p在牛肌肉组织中表达及其靶基因预测

miR-423-5p在细胞中具有重要的生物学功能,如在肌细胞中能影响细胞的增殖.根据miRBase及NCBI网站显示的相关信息利用分析软件对miR-423在各物种之间的同源性进行了分析.取成年西门塔尔牛体内的骨骼肌、小肠、心脏组织利用茎环荧光定量PCR进行miR-423-5p表达量检测,将牛骨骼肌卫星细胞(MDSCs)...     

猪miR-204组织表达与重要靶基因筛选

基于Illumina Hiseq 4000高通量测序技术筛选得到仔猪感染C型产气荚膜梭菌耐受和易感组中显著上调表达的miR-204。为研究miR-204在各组织中的表达,进一步筛选miR-204参与调控仔猪C型产气荚膜梭菌感染的关键靶基因,采用实时荧光定量PCR方法检测了miR-204在7日龄仔猪各组织中的表达,利用MEGA7.0软件对其成熟体序列保守性进行分析,运用TargetScan、miRDB、PicTar软件进行靶基因预测,并用DAVID软件对靶基因进行Gene Ontology和KEGG Pathway通路富集分析,进一步采用qRT-PCR方法对筛选得到的关键靶基因在猪肠上皮细胞(IPEC-J2)中进行靶向关系验证。结果表明,miR-204在7日龄仔猪肾脏、肝脏、胸腺、淋巴、十二指肠和回肠组织中均高度表达,其成熟体序列在脊椎动物间高度保守。3种软件预测到的共同靶基因有114个,这些靶基因显著(P<0.05)富集在15个GO功能和13个信号通路。结合前期得到的抗性基因,筛选到4个关键靶基因NR3C1、SIRT1、BCL2L2和DLG5,转染miR-204 mimics后,靶基因SIRT1、BCL2L2和DLG5极显著(P<0.01)下调表达。miR-204是参与调控仔猪抵抗C型产气荚膜梭菌感染的重要因子,SIRT1、BCL2L2和DLG5可能是miR-204的关键靶基因,其功能还需进一步验证。     

鸡下丘脑高丰度miR-101的组织表达谱与功能预测分析

【目的】 全面了解鸡下丘脑高丰度miR-101的组织表达情况和潜在生物学功能,为揭示下丘脑调控鸡机体能量平衡的分子机制奠定基础。【方法】 采用茎-环定量RT-PCR方法检测miR-101在固始鸡4个发育阶段、13种组织中的表达,利用Pictar算法预测miR-101的靶基因并对预测靶基因分别进行Gene Ontology分析、通路分析和分层富集。【结果】 miR-101的表达具有明显的时序特征和组织特异性,胚胎期各组织中的表达水平明显高于出壳后,脑部各组织中的表达水平明显高于其它被检测的组织,并在14胚龄下丘脑以及17胚龄小肠和腿肌中高丰度富集;miR-101的预测靶基因在生物学调节、代谢过程、发育过程和细胞过程等基本生物学过程中显著富集;针对神经系统发育的生物信息学分析显示,miR-101调控功能主要涉及脑发育、神经元分化、神经发生调节、神经胶质细胞分化和星形胶质细胞分化等生物学过程。【结论】 miR-101为脑部组织高丰度表达miRNA,在脑发育相关的许多生物学过程中可能发挥重要的调节作用。     

家蚕miR-14的上调表达与靶基因的预测分析

【目的】了解家蚕细胞中上调miRNA的方法及靶基因预测,为家蚕miRNA的功能研究提供方法参考。【方法】构建家蚕miR-14的真核表达载体pSK-hr3-ie1-EGFP-pri-mir-14并在家蚕BmN细胞中表达,同时通过转染化学合成的miRNA mimics上调BmN细胞中miR-14的水平。首先通过PCR扩增miR-14的前体及其侧翼序列（pri-mir-14）并克隆至真核表达载体pSK-hr3-ie1-EGFP的EGFP基因下游。分别将重组质粒pSK-hr3-ie1-EGFP-pri-mir-14、对照质粒pSK-hr3-ie1-EGFP、bmo-miR-14 mimics和negative control mimcs转染至家蚕BmN细胞,观察EGFP及FAM在细胞中的荧光情况,以检测其转染效率,qRT-PCR方法检测bmo-miR-14在细胞中的水平。分别采用RNAhybrid和miRanda预测bmo-miR-14的靶基因。【结果】重组表达载体pSK-hr3-ie1-EGFP-pri-mir-14与miRNA模拟物bmo-miR-14 mimics都能上调BmN细胞中的miR-14水平,与对照相比分别提高了2.1、984倍。利用生物信息学方法预测bmo-miR-14靶基因,RNAhybrid和miRanda分别预测得到153和171个潜在bmo-miR-14靶基因,其中两者共同预测的靶基因有49个。GO分析结果显示,预测的49个靶基因的分子功能集中于结合和催化;而生物学过程集中于细胞过程和代谢过程。【结论】通过转染重组质粒及化学合成miRNA mimics,使细胞中相应的miRNA上调,可用于bmo-miR-14后续的功能研究。     

miR-31基因家族的分子进化与靶基因预测

 运用生物信息学方法从miRBase数据库中搜索动物物种miR-31基因家族成员的成熟序列,分析其分子进化特征并预测作用靶基因。结果表明,在49个动物物种中获得63条miR-31基因同源序列;miR-31家族成员大部分位于基因间隔区,少数位于内含子区;miR-31不仅存在于常染色体上,而且部分位于性染色体上。miR-31成熟序列长度在21-24 nt之间,序列同源性较高,部分位点在进化过程中发生了碱基突变和缺失。系统进化树显示,miR-31家族成员可分为2个分支。预测到哺乳动物miR-31拥有20个共同候选靶基因,与细胞生长发育、新陈代谢、信号转导、跨膜运输以及转录调控等过程密切相关。研究结果为深入理解miR-31基因家族的生物学功能奠定基础,也为后续研究提供理论依据。     

猪miR-192/-215的组织表达谱及其关键靶基因分析

【目的】在前期通过Illumina Solexa高通量测序技术并结合荧光定量验证筛选出断奶仔猪E.coli F18菌株感染下表达量极显著上调的microRNAs-miR-192和miR-215的基础上,为了解miR-192和miR-215的组织表达情况,进一步筛选确定miR-192和miR-215靶向调控E.coli F18菌株感染的关键靶基因,为探讨miR-192和miR-215调控断奶仔猪E.coli F18感染的分子调控机制奠定基础。【方法】试验采用Real-time PCR方法检测miR-192和miR-215在35日龄梅山仔猪各个组织中的分布情况,同时利用MEGA 5.0分析了其保守性,TargetScan预测miR-192和miR-215的靶基因,并对靶基因分别进行Gene Ontology和Pathway通路的富集分析,进一步利用DAVID对靶基因蛋白进行功能分类,最后将预测的靶基因与课题组前期筛选出的断奶仔猪E.coli F18感染抗性相关的调控基因取交集。【结果】miR-192和miR-215在35日龄梅山仔猪十二指肠和空肠中均高度表达,二者成熟序列在脊椎动物中高度保守。miR-192和miR-215对应的靶基因相同,具有156个靶基因,只在轴突导向通路（axon guidance pathway）显著富集（P-value < 0.05）以及25个GO功能中显著富集（P-value < 0.05）。靶基因蛋白按功能分为12类,其中信号转导功能的磷蛋白（phosphoprotein）和DNA结合蛋白（dna-binding）占主要部分。靶基因与前期筛选的E.coli F18感染抗性相关的调控基因（GEO登录号：GSE26854）取交集,发现DLG5、ALCAM、FRMD4B、MIPOL1和ZFHX3 等5个基因为miR-192和miR-215的重要靶基因,其中DLG5为维持小肠上皮细胞结构完整性的重要因子。【结论】miR-192与miR-215是参与维持断奶仔猪肠道正常功能与抗F18大肠杆菌感染的重要因子,DLG5可能是miR-192和miR-215靶向调控E.coli F18菌株感染中关键的靶基因,今后需要进一步验证其能否作为梅山猪抗F18大肠杆菌的有效遗传标记。     

猪骨桥蛋白基因的组织差异表达

为了研究猪骨桥蛋白基因(Osteopontin,OPN)组织特异性的表达规律,采用实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,qRT-PCR)分析方法,以β-actin基因为内参,对猪OPN基因在心、肝、脾、肺、肾、大脑、小脑、垂体、下丘脑和子宫内膜等10种组织中的mRNA表达水平进行了检测.结果表明,OPN基因在子宫内膜的表达量为最高,其次是在小脑,在心、肝、脾和肺也有不同程度的表达,而在肾、下丘脑和垂体的表达量很少,从而提示OPN基因在子宫内膜中可发挥重要作用.     

高山松miR171a及其靶基因的鉴定与表达分析

以裸子植物高山松为试验材料,利用笔者所在实验室前期构建的高山松miRNA数据,通过生物信息学方法筛选与高山松生长发育相关的miR171a,并通过基于RNA连接酶的cDNA末端快速扩增法(RLM-5′RACE)验证得出,GRAS家族转录因子(Unigene10015)和肌动蛋白结合蛋白(Unigene83401)的基因为...     

miR-15b靶基因预测、信号通路分析及靶基因鉴定

【目的】对miR-15b靶基因进行预测、信号通路分析及鉴定,以期为miR-15b的功能研究奠定基础.【方法】利用Target Scan Release 7.0,PicTar和PITA数据库对miR-15b靶基因进行预测,再用DAVID数据库对预测出的靶基因集进行功能富集分析(gene ontology-analysis)及信号转导通路富集分析(KEGG pathway analysis).随后利用双荧光素酶报告试验对预测出miR-15b的靶基因丙酮酸脱氢酶激酶4(PDK4)和CD28进行验证.【结果】3个软件共同预测出miR-15b的靶基因有305个,其靶基因集合功能富集于蛋白激酶活性、GTP结合蛋白调控等分子功能,蛋白氨基酸磷酸化、细胞周期调控等生物学过程及微管相关复合体、转录因子复合体等细胞组分上.信号转导通路则显著富集于癌症相关信号通路.双荧光素酶报告实验结果显示CD28为miR-15b的靶基因,而PDK4不是miR-15b的靶基因.【结论】miR-15b在细胞增殖、凋亡和细胞周期调控等过程中发挥重要调控作用,且miR-15b通过调控CD28的表达对T细胞的受体激活发挥调控作用.     

马铃薯microRNA及其靶基因的预测与功能分析

根据miRNA序列在植物中的高度保守性,通过拟南芥、水稻、玉米等植物中已知的miRNA序列与马铃薯的表达序列标签(EST)、基因组测序序列(GSS)以及核酸数据库中的序列进行比对,最后通过在线比对软件blastx去掉编码序列,共发现32条新的miRNAs,并且这32条前体均可折叠形成miRNA家族的标准二级结构;利用新发现的马铃薯miRNAs通过在线软件miRU和miRU2与编码蛋白的数据库比对,预测到了100个靶基因,分别编码与马铃薯生长发育、新陈代谢、信号转导、转录调节、胁迫反应等相关的蛋白.     

miR-144表达质粒的构建及其对肝癌细胞生物学行为的影响

【目的】构建microRNA-144(miR-144)的真核表达质粒,并探讨miR-144对人肝癌细胞株HepG2生物学行为的影响,为肝癌的生物学治疗提供依据。【方法】构建miR-144真核表达质粒并合成miR-144反义寡核苷酸,通过实时定量PCR检测miR-144的表达,采用MTT比色法及流式细胞仪技术,检测抑制与过表达miR-144对肝癌细胞增殖、凋亡和细胞周期的影响。【结果】成功构建了miR-144的真核表达质粒,过表达miR-144能够显著抑制肝癌细胞的增殖(P<0.05),促进细胞凋亡(P<0.05);而抑制miR-144的表达则得到相反的结果;抑制与过表达miR-144对肝癌细胞周期的影响都不大(P>0.05)。【结论】miR-144能影响人肝癌细胞株HepG2的生物学行为,具有抑制肝癌细胞增殖的作用。     

鲤疱疹病毒2型 ORF144原核表达和多克隆抗体制备

鲤疱疹病毒2型(Cyprinid herpesvirus 2,CyHV-2)引起的鲫造血器官坏死病是近年来对鲫(Carassius carassius)养殖业危害最大的疾病之一。通过PCR扩增得到ORF144基因全长,将其与pET-32a原核表达载体连接构建重组载体pET-ORF144,转化到大肠杆菌中,经IPTG诱导表达得到大小约 46 kDa的重组蛋白,该蛋白主要以不可溶的包涵体形式存在。将重组融合蛋白纯化后免疫BALB/c小鼠获得多克隆抗体,间接ELISA检测显示抗体效价大于1∶51 200。经Western Blot验证该抗体可特异性识别感染CyHV-2的细胞中的蛋白质和纯化的融合蛋白。间接免疫荧光结果显示该蛋白定位于细胞质,呈点状分布。结果表明构建的ORF144多克隆抗体可为病毒的基因功能和致病机制研究提供基础。     

海鞘(Ciona intestinalis)新microRNA基因的识别及其靶标预测

microRNAs(miRNAs)是一类长度约22 nt的非编码小RNA,通过碱基互补配对的方式调控靶基因的表达.本文采用同源搜索的方法,以线虫、果蝇、文昌鱼和人类的miRNA为探针,与海鞘的基因组序列进行比对,同时结合miRNA二级结构特征及SVM假阳性分析共发现10个新的miRNA基因.通过靶基因预测,共找出225个潜在靶基因,这些靶基因主要参与细胞代谢、转录调节、结合活性等功能.新miRNA基因的识别为海鞘miRNA功能研究奠定了基础,并为更进一步揭示脊椎动物miRNA的起源与进化提供了理论依据.