LncRNA-NONMMUT131476.1对PHEV复制的影响及其靶基因Nlrc5的验证

长链非编码RNA(long non-coding RNA,LncRNA)是长达200个以上核苷酸的转录本,在不同组织和发育阶段的表达具有特异性。为筛选与猪血凝性脑脊髓炎病毒(porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus,PHEV)致小鼠神经系统损失相关的LncRNA,本试验对正常小鼠和PHEV感染小鼠大脑皮质进行高通量测序,获得PHEV感染过程中LncRNA差异表达数据。经过生物学分析,发现与PHEV感染相关的LncRNA-NONMMUT131476.1位于小鼠第8号染色体Herpud1(homocysteine-inducible,endoplasmic reticulum stress-inducible,ubiquitin-like domain member 1)和Nlrc5(NLR family,CARD domain containing 5)两基因间,由5个外显子构成。利用qPCR方法对感染PHEV的小鼠脑组织和N2a细胞中LncRNA-NONMMUT131476.1及Nlrc5基因的表达量进行检测,发现LncRNA-NONMMUT131476.1和Nlrc5基因的表达量均呈上调。研究发现干扰LncRNA-NONMMUT131476.1后Nlrc5表达被抑制,表明Nlrc5可能为其潜在靶基因。同时,沉默LncRNA-NONMMUT131476.1表达能促进病毒复制增殖,表明该LncRNA可能作为调节因子,参与调控PHEV感染过程,但其具体机制有待于进一步研究。本试验为PHEV感染发病机制和PHEV防制研究提供新思路。     

猪miR-135a-5p预测靶基因APC的鉴定

本研究旨在鉴定猪miR-135a-5p靶向脂肪发育的相关基因。首先,利用生物信息学软件分析发现,结肠腺瘤性息肉病(APC)基因的3′非翻译区(3′UTR)具有两个与猪miR-135a-5p结合的潜在位点。其次,构建APC基因野生型(APC3′UTR)和突变型(APC3′UTR m1、APC3′UTR m2、APC3′UTR m3)3′UTR双荧光素酶载体,并分别将其与miR-135a-5p mimics、阴性对照(NC)共转染PK-15细胞后检测荧光活性。结果显示:miR-135a-5p mimics显著降低APC3′UTR和APC3′UTR m2载体的荧光活性(P0.05),而APC3′UTR m1和APC3′UTR m3载体的荧光活性得到完全恢复,表明miR-135a-5p主要结合在预测的第一个位点。进一步的分析表明,miR-135a-5p抑制猪前体脂肪细胞内源APC基因的mRNA和蛋白质表达水平。研究结果证实,猪miR-135a-5p靶向APC基因,且调控其表达。本试验为深入研究猪miR-135a-5p的生物学功能及其调控脂肪形成的作用机制提供了基础。     

猪miR-199a-5p对脂质生成的影响及其靶基因的预测和分析

本研究旨在分析miR-199a-5p对猪肌内脂肪细胞脂质生成的影响及作用机制。采集淮南猪不同育肥时期(育肥前期、中期和后期)的背最长肌和皮下脂肪组织,通过实时荧光定量PCR分析其表达变化趋势;合成miR-199a-5p的mimics,转染猪原代肌内脂肪细胞,诱导分化后通过油红O染色观察过表达miR-199a-5p对脂质生成的影响;结合之前筛选到的脂肪型和瘦肉型猪差异表达mRNAs、lncRNAs和circRNAs,使用miRanda软件筛选miR-199a-5p的靶分子,并用GO和KEGG富集分析法对这些mRNAs、lncRNAs的共表达基因和circRNAs的来源基因进行功能分析。结果显示,随着育肥进程,miR-199a-5p在背最长肌中表达量持续上调,而在皮下脂肪组织中表达量先下调后上调;过表达miR-199a-5p可抑制肌内脂肪细胞的脂质生成。共筛选到9个mRNAs、5个lncRNAs和1258个circRNAs包含miR-199a-5p结合位点,GO分析主要富集于内质网和肌动蛋白结合,KEGG分析发现主要富集于糖、脂质和蛋白质代谢。提示miR-199a-5p可能通过与lncRNAs和circRNAs互作间接调控靶基因,参与调控肌肉发育、脂质生成和代谢,可作为影响肉质性状的候选miRNA。     

猪miR-199a-5p对脂质生成的影响及其靶基因的预测和分析

本研究旨在分析miR-199a-5p对猪肌内脂肪细胞脂质生成的影响及作用机制。采集淮南猪不同育肥时期（育肥前期、中期和后期）的背最长肌和皮下脂肪组织,通过实时荧光定量PCR分析其表达变化趋势;合成miR-199a-5p的mimics,转染猪原代肌内脂肪细胞,诱导分化后通过油红O染色观察过表达miR-199a-5p对脂质生成的影响;结合之前筛选到的脂肪型和瘦肉型猪差异表达mRNAs、lncRNAs和circRNAs,使用miRanda软件筛选miR-199a-5p的靶分子,并用GO和KEGG富集分析法对这些mRNAs、lncRNAs的共表达基因和circRNAs的来源基因进行功能分析。结果显示,随着育肥进程,miR-199a-5p在背最长肌中表达量持续上调,而在皮下脂肪组织中表达量先下调后上调;过表达miR-199a-5p可抑制肌内脂肪细胞的脂质生成。共筛选到9个mRNAs、5个lncRNAs和1 258个circRNAs包含miR-199a-5p结合位点,GO分析主要富集于内质网和肌动蛋白结合,KEGG分析发现主要富集于糖、脂质和蛋白质代谢。提示miR-199a-5p可能通过与lncRNAs和circRNAs互作间接调控靶基因,参与调控肌肉发育、脂质生成和代谢,可作为影响肉质性状的候选miRNA。     

细毛羊皮肤毛囊miR-1298-5p的靶基因预测及验证

为探讨miR-1298-5p及其靶基因与细毛羊毛囊生长发育的关系,本实验以乾华肉用美利奴羊不同发育时期皮肤毛囊组织为材料,通过生物信息学方法预测miR-1298-5p的靶基因,采用RT-PCR和Western Blot对miR-1298-5p及其靶基因进行定量检测;扩增靶基因3'UTR区,构建野生型和突变型靶基因表达载体后与miR-1298-5p mimics共同转染到HEK293T/17细胞中,利用双荧光素酶报告基因实验验证miR-1298-5p与靶基因的靶向关系。结果表明:FGF_2基因3'UTR区含有miR-1298-5p结合位点,FGF_2为miR-1298-5p潜在靶基因,通过核酸水平和蛋白水平定量表达规律发现miR-1298-5p与靶基因FGF_2呈负相关,初步确定FGF_2为miR-1298-5p的靶基因。双荧光素酶报告基因实验显示,miR-1298-5p mimics能够抑制野生型FGF_2的靶位点报告载体的荧光素酶活性;但当靶基因结合位点突变后,FGF_2被抑制的荧光素酶活性能够得到恢复。综上,miR-1298-5p与FGF_2有靶向关系,miR-1298-5p能通过负调控FGF_2的表达调控羊毛囊发育。     

miR-18a-5p在鸡不同生长时期的表达及其生物信息学分析与靶基因预测

为探究miR-18a-5p在鸡不同生长时期组织表达变化规律及其生物信息学特点,本研究以苏禽3号鸡为试验动物,利用实时荧光定量PCR技术检测不同生长时期鸡miR-18a-5p的组织表达变化。通过文献和miRBase检索脊椎动物的miR-18a-5p序列,利用Ensembl数据库确定miR-18a-5p在基因组中的位置,根据成熟序列构建系统进化树;使用miRmap、microT、miRanda和TargetScan网站预测miR-18a-5p靶基因,并进行GO和KEGG分析。组织表达分析结果显示,miR-18a-5p序列在鸡心脏、脾脏、肾脏和下丘脑中的表达量显著高于除大脑以外的其他组织(P<0.05)。与3日龄雏鸡相比,90日龄鸡心脏、脾脏、肾脏、腿肌和下丘脑中miR-18a-5p的表达量均显著上升(P<0.05)。在50种脊椎动物中共发现52条miR-18a-5p序列,几乎所有物种都只有1条成熟序列;基因定位分析发现,鸡miR-18a-5p位于1号染色体上的基因间隔区。多序列比对分析表明,不同物种miR-18a-5p的成熟序列同源性较高,物种间较为保守。系统进化树分析发现,鸡miR-18a-5p与原鸽、斑胸草雀等其他鸟类聚为一类,这表明miR-18a-5p进化过程中是保守的。靶基因预测和功能分析发现,miR-18a-5p共有121个靶基因。GO分析结果显示,靶基因主要富集到蛋白质泛素化、细胞周期阻滞、白细胞介素-6产生的负调控等功能。KEGG 通路分析表明,靶基因主要富集到细胞周期及Wnt和FoxO信号通路等。多个与肌肉生长及细胞增殖等相关的基因富集到相关通路之上。综上,鸡miR-18a-5p是组织广泛表达的miRNA,其可能通过Wnt及FoxO信号通路调控肌肉生长及细胞增殖分化。本研究为miR-18a-5p功能及调控机制的深入研究提供参考依据。     

辽宁绒山羊皮肤毛囊miR-1298-5p靶基因预测及验证

以辽宁绒山羊不同发育时期皮肤毛囊组织为材料,用生物信息学方法预测miR-1298-5p的靶基因,采用RTPCR对miR-1298-5p与其潜在靶基因TGF-βR1进行核酸水平表达检测,利用Weston blot对潜在靶基因TGF-βR1进行蛋白水平表达检测。生物信息学预测结果表明TGF-βR1的3′UTR存在miR-1298-5p种子区结合位点;miR-1298-5p在皮肤毛囊不同发育时期呈现差异性表达;TGF-βR1在皮肤毛囊不同发育时期无论在核酸水平还是蛋白水平均呈现差异性表达;miR-1298-5p与其潜在靶基因之间呈现一种负调控趋势,说明miR-1298-5p可能通过负调控TGF-βR1,从而对毛囊周期性发育起到调节作用。结合靶基因预测结果、miR-1298-5p在核酸水平表达规律及TGFβR1在核酸水平表达规律和蛋白水平表达规律初步确定TGF-βR1为miR-1298-5p的靶基因。本实验旨在探讨辽宁绒山羊皮肤毛囊不同发育时期miR-1298-5p与其靶基因的调控作用及其与靶基因的潜在关系,为miR-1298-5p与其靶基因对皮肤毛囊发育作用提供理论研究数据。     

德宏奶水牛乳腺组织miR-21-5p基因及其脂类代谢靶基因表达研究

试验旨在探究德宏奶水牛乳腺组织miR-21-5p基因及其靶基因的表达规律。选取饲养条件相同、同一胎次、年龄相近、处于泌乳中期的健康德宏奶水牛,分为高乳脂率组（H组）、中乳脂率组（M组）和低乳脂率组（L组）。每组选取3头奶水牛,屠宰后采集乳腺组织,提取总RNA。采用生物信息学方法预测miR-21-5p的靶基因。利用荧光定量PCR技术检测miR-21-5p及其靶基因的表达水平,并与课题组前期测定的乳脂率进行相关性分析。结果显示,miR-21-5p的靶基因可能为AGPAT6和GPAM。L组德宏奶水牛乳腺组织中miR-21-5p的表达水平高于M组和H组（P<0.01）。相关性分析结果显示,miR-21-5p与靶基因AGPAT6的表达水平呈极显著负相关（P<0.01）,与靶基因GPAM的表达水平呈显著负相关（P<0.05）,德宏奶水牛乳腺组织miR-21-5p表达量与乳脂率呈显著负相关（P<0.05）,靶基因AGPAT6和GPAM与乳脂率呈极显著正相关（P<0.01）。蛋白互作网络结果显示,AGPAT6和GPAM互作关系最强。研究表明,miR-21-5p可能通过负调...     

细毛羊皮肤毛囊不同发育时期miR-1298-5p靶基因预测及验证

为了探讨miR-1298-5p及其靶基因与细毛羊毛囊生长发育的关系,以细毛羊不同发育时期皮肤毛囊组织为材料,通过生物信息学方法预测miR-1298-5p的靶基因,采用RT-PCR对miR-1298-5p与其潜在靶基因FGF_2进行核酸水平相对定量检测,利用Western Blot对潜在靶基因FGF_2进行蛋白相对定量检测。生物信息学预测结果表明,FGF_2的3'UTR存在miR-1298-5p种子区结合位点;miR-1298-5p在皮肤毛囊不同发育时期呈现差异性表达;miR-1298-5p与其潜在靶基因之间呈现一种负调控趋势,说明miR-1298-5p可能通过负调控FGF_2从而调控皮肤毛囊生长发育。表明结合靶基因预测结果、miR-1298-5p在核酸水平表达规律及FGF_2在核酸水平表达规律和蛋白表达水平表达规律初步确定FGF_2为miR-1298-5p的靶基因。     

Ssc-miR-133a-5p的靶基因预测及其相关信号通路的生物信息学分析

课题组前期通过高通量测序技术发现,microRNAssc-miR-133a-5p在肥胖猪脂肪组织中表达水平显著下调,推测其可能在脂肪沉积过程中发挥了重要作用。分析ssc-miR-133a-5p序列保守性,利用TargetScan,miRDB和miRWalk在线分析工具预测其候选靶基因,进一步对候选靶基因进行蛋白质互作分析以及KEGG分析,最后将预测的靶基因与课题组前期筛选出的与猪脂肪沉积能力相关的基因取交集。结果表明ssc-miR-133a-5p候选靶基因PPARGC1A与RORA等,参与AMPK,TNF,与胰岛素分泌等信号通路。结果提示ssc-miR-133a-5p的候选靶基因可能通过多种信号通路发挥重要作用。文章的结果可为microRNA参与猪的脂肪生成调节机制提供科学依据。     

miR-181a和miR-181d-5p对猪前体脂肪细胞成脂分化调控的研究

【目的】 探究miR-181a和miR-181d-5p在荣昌猪原代前体脂肪细胞分化中的作用及机制。【方法】 通过比对种子序列差异分析miR-181a和miR-181d-5p在猪、人、大鼠和小鼠不同物种间的序列保守性;实时荧光定量PCR检测miR-181a和miR-181d-5p在猪肌肉和背部皮下脂肪组织中表达;利用miRandn和TargetScan在线软件预测miR-181a和miR-181d-5p的靶基因,并进行GO和KEGG富集分析;使用RNAhybrid在线软件预测miR-181a和miR-181d-5p与其靶基因的结合自由能。取7日龄雄性荣昌猪背部皮下脂肪组织分离原代前体脂肪细胞。分别设计miR-181a和miR-181d-5p的靶基因野生型和突变型载体,并与对应的miRNA共转染前体脂肪细胞,进行双荧光素酶报告基因试验验证miRNA与靶基因的靶标关系,测定miR-181a和miR-181d-5p与其靶基因的结合情况。构建miR-181a和miR-181d-5p的模拟物（miR-181a mimics、miR-181d-5p mimics）、抑制物（miR-181a inhibitor、miR-181d-5p inhibitor）、阴性对照（NC）及其靶基因的干扰siRNA （Gene-siRNA）,转染细胞6 h后进行诱导分化。6 d后,分别对不同处理的细胞通过实时荧光定量PCR检测基因表达情况,油红O染色鉴定甘油三酯生成情况。【结果】 保守性分析结果表明,miR-181a和miR-181d-5p在猪、人、大鼠和小鼠间具有高度序列保守性;miR-181a与miR-181d-5p在猪不同组织中定量结果显示,miR-181a与miR-181d-5p在猪脂肪组织中特异性高表达;靶基因预测结果表明,miR-181a与miR-181d-5p的靶基因分别为线粒体甘油3-磷酸脱氢酶（GPD2）和环腺苷酸反应元件（CREB1）;GO和KEGG功能富集分析发现,miR-181a和miR-181d-5p的靶基因可以抑制甘油三酯生成,调节脂肪细胞分化,且miR-181a和miR-181d-5p与其靶基因的自由结合能均<－87.8 kJ/mol;双荧光素酶报告基因试验结果表明,转染miR-181a与miR-181d-5p的mimics可以极显著抑制靶基因3'-UTR野生型双荧光素酶报告载体中的荧光素酶活性（P<0.01）,但不影响靶基因突变型双荧光素酶报告载体中的荧光素酶活性。诱导分化结果表明,与未分化脂肪细胞（0 d）相比,miR-181a表达量在分化的第4天显著升高（P<0.05）,到第6天达到极显著差异（P<0.01）;miR-181d-5p及GPD2和CREB1基因表达量在分化的第4、6天均极显著升高（P<0.01）。miR-181a和miR-181d-5p的细胞转染试验均得到相似结果,与NC组相比,mimics组miR-181a与miR-181d-5p的表达量均极显著上升（P<0.01）,inhibitor组miR-181a与miR-181d-5p表达量均极显著下降（P<0.01）;mimics和siRNA组的GPD2与CREB1基因表达量均极显著下降（P<0.01）,inhibitor组GPD2与CREB1基因表达量均极显著上升（P<0.01）;mimics和siRNA组PPARγ和C/EBPα基因的相对表达量均显著或极显著上升（P<0.05;P<0.01）,inhibitor组PPARγ和C/EBPα基因的表达量均显著下降（P<0.05）;油红O染色结果表明,与NC组相比,mimics和siRNA组细胞脂滴数目增加,inhibitor组细胞脂滴数目减少。【结论】 miR-181a和miR-181d-5p可以分别靶向结合GPD2和CREB1基因3'-UTR区域序列,降低GPD2和CREB1基因的表达,促进猪前体脂肪细胞成脂分化。     

静原鸡let-7a-5p的靶基因预测及组织表达分析

【目的】了解let-7a-5p的生物学信息,初步探索其在静原鸡肌肉组织中的功能作用。【方法】利用生物信息学方法对转录组测序获得的静原鸡let-7a-5p的成熟序列进行保守性分析,使用miRDB、TargetScan和miRanda在线软件预测let-7a-5p的靶基因,取其交集进行GO功能和KEGG通路富集分析,并利用实时荧光定量PCR检测let-7a-5p在静原鸡公鸡和母鸡各组织中的表达水平。【结果】let-7a-5p的成熟序列在各物种间高度保守,共预测得到38个基因集合。在生物过程、细胞组分和分子功能中靶基因富集较多的GO条目有细胞过程、生物调节、细胞、结合和催化活性;靶基因显著富集于聚酮糖单元生物合成、AGE-RAGE信号通路在糖尿病并发症中的作用、泛素介导的蛋白水解、TGF-β信号通路和加压素调节的水重吸收信号通路,且富集最多的是代谢途径、AGE-RAGE信号通路在糖尿病并发症中的作用、泛素介导的蛋白水解和MAPK信号通路。let-7a-5p-靶基因互作主要通过作用于靶mRNA的3′-UTR抑制表达或使其降解。组织表达发现,let-7a-5p在静原鸡公、母鸡的心脏、肝脏、脾脏、...     

miRNA-148a-3p的生物信息学分析及其在小鼠不同组织中的表达水平检测

旨在研究小鼠不同组织中miR-148a-3p的表达情况,并对其进行生物信息学分析,构建miR-148a-3p基因相关网络,进一步阐明其在机体中的作用.本研究以6周龄雄性C57BL/6 J小鼠胃、肺、脾、皮肤、肝、心和肾7个组织为研究材料,每组3个重复,进行3次平行试验.利用qRT-PCR技术比较小鼠不同组织中miR-1...     

miR-186-5p调控猪原代前体脂肪细胞增殖和分化的研究

旨在探究miR-186-5p对猪原代前体脂肪细胞增殖和成脂分化的调控作用及机制.本研究采集7日龄健康马身猪公猪的颈部皮下脂肪,分离培养马身猪原代前体脂肪细胞;猪原代前体脂肪细胞分为4组,分别转染miR-186-5p模拟物(mimics)及其对照组(mimics NC),miR-186-5p抑制剂(inhibitor)及...     

鸡miR-10b-5p生物信息学及组织表达分析

【目的】 通过对苏禽3号肉鸡的miR-10b-5p进行靶基因预测、生物信息学分析及其在鸡不同生长时期组织表达变化规律研究,探索其在鸡肌肉生长发育中作用。【方法】 通过文献和miRBase检索脊椎动物的miR-10b-5p序列,利用Ensembl数据库查询并确定miR-10b-5p在基因组中的位置,根据前体序列构建系统进化树;使用miRDB、microT和TargetScan网站预测miR-10b-5p靶基因,并对靶基因进行GO功能和KEGG通路分析,进而揭示miR-10b-5p的基因功能。采用实时荧光定量PCR技术检测不同生长时期鸡miR-10b-5p组织表达量,探索其在大脑、小脑、垂体、下丘脑、胸肌、腿肌、卵巢、心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏组织中表达变化。【结果】 miRBase检索共获得59种动物59条miR-10b-5p序列,即每一种动物都只有一种miR-10b-5p形式。基因定位分析发现,鸡miR-10b-5p位于2号染色体上的HOX基因家族中。常见物种miR-10b-5p成熟序列比对分析结果表明,miR-10b-5p的成熟序列相似性较高,物种间较为保守。系统进化树分析发现,miR-10b在哺乳类中的灵长目、啮齿目、鸟类、鱼类中各自先聚为一支,然后再共同聚为一类,这表明miR-10b在进化过程中是保守的。靶基因预测发现,miR-10b-5p共有300个靶基因。GO功能分析发现,靶基因主要富集到染色质组装和基因表达的转录后调控、组蛋白甲基转移酶复合物、转录因子复合物等功能。KEGG通路分析表明,靶基因主要富集到Wnt和p53信号通路上。组织表达分析显示,miR-10b-5p在检测的各个组织中均有表达;3日龄时大脑、小脑、垂体、胸肌和腿肌中miR-10b-5p表达量显著高于心脏、下丘脑、肾脏和肺脏等组织(P<0.05);90日龄时,垂体、胸肌、腿肌和大脑中miR-10b-5p表达量显著高于其他组织(P<0.05)。与3日龄雏鸡相比,90日龄时垂体、胸肌和腿肌中miR-10b-5p表达量均显著上升(P<0.05)。【结论】 鸡miR-10b-5p是组织广泛表达的miRNA,miR-10b在进化过程中是保守的,其可能通过Wnt及p53信号通路调控肌肉细胞增殖分化,进而调控鸡肌肉生长发育。